Защита от перемещения страницы
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Псевдоцветное изображение двух людей , принятых в длинноволновой инфракрасной области (тело-температура тепловой) света.
Это изображение, полученное с помощью инфракрасного космического телескопа, имеет (в искусственных цветах) синий, зеленый и красный цвета, соответствующие длинам волн 3,4, 4,6 и 12  мкм соответственно.

Инфракрасный ( ИК ), иногда называемый инфракрасным светом , представляет собой электромагнитное излучение (ЭМИ) с длинами волн больше, чем у видимого света . Поэтому он невидим для человеческого глаза. Под инфракрасным светом обычно понимаются длины волн от номинального красного края видимого спектра около 700  нанометров ( частота 430  ТГц ) до 1  миллиметра (300  ГГц ) [1] (хотя более длинные инфракрасные волны часто называют терагерцовым излучением ).Излучение черного тела от объектов, близких к комнатной температуре, почти полностью происходит в инфракрасном диапазоне. В виде электромагнитного излучения, ИК распространяется энергию и импульс , со свойствами , соответствующими как таковые из волны и частицы, от фотона .

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году астрономом сэром Уильямом Гершелем , который обнаружил невидимое излучение в спектре с меньшей энергией, чем красный свет, посредством его воздействия на термометр . [2] В конечном итоге было обнаружено чуть больше половины всей энергии Солнца [ когда? ] прибыть на Землю в виде инфракрасного излучения. Баланс между поглощенным и испускаемым инфракрасным излучением имеет решающее влияние на климат Земли .

Инфракрасное излучение излучается или поглощается молекулами, когда они меняют свои вращательно-колебательные движения. Он возбуждает колебательные моды в молекуле за счет изменения дипольного момента , что делает его полезным частотным диапазоном для изучения этих энергетических состояний для молекул надлежащей симметрии. Инфракрасная спектроскопия исследует поглощение и пропускание фотонов в инфракрасном диапазоне. [3]

Инфракрасное излучение используется в промышленных, научных, военных, коммерческих и медицинских целях. Приборы ночного видения, использующие активное ближнее инфракрасное освещение, позволяют наблюдать за людьми или животными без обнаружения наблюдателя. Инфракрасная астрономия использует телескопы, оборудованные датчиками, чтобы проникать в пыльные области космоса, такие как молекулярные облака , обнаруживать такие объекты, как планеты , и наблюдать объекты с сильным красным смещением с первых дней существования Вселенной . [4] Инфракрасные тепловизионные камеры используются для обнаружения потери тепла в изолированных системах, для наблюдения за изменением кровотока в коже и для обнаружения перегрева электрических устройств. [5]

Военные и гражданские приложения включают обнаружение целей , наблюдение , ночное видение , самонаведение и сопровождение. Люди при нормальной температуре тела излучают в основном на длинах волн около 10 мкм (микрометров). Использование в невоенных целях включает анализ тепловой эффективности , мониторинг окружающей среды, инспекции промышленных объектов, обнаружение роста , дистанционное зондирование температуры, беспроводную связь малого радиуса действия , спектроскопию и прогнозирование погоды .

Определение и связь с электромагнитным спектром [ править ]

Инфракрасное излучение простирается от номинальной красной границы видимого спектра от 700 нанометров (нм) до 1 миллиметра (мм). Этот диапазон длин волн соответствует диапазону частот приблизительно от 430  ТГц до 300  ГГц . Ниже инфракрасного диапазона находится микроволновая часть электромагнитного спектра .

Инфракрасный по отношению к электромагнитному спектру

Естественный инфракрасный [ править ]

Солнечный свет при эффективной температуре 5780  кельвинов (5 510 ° C, 9940 ° F) состоит из излучения ближнего теплового спектра, которое чуть больше половины инфракрасного. В зените солнечный свет обеспечивает освещенность чуть более 1  киловатта на квадратный метр на уровне моря. Из этой энергии 527 Вт составляет инфракрасное излучение, 445 Вт - видимый свет и 32 Вт - ультрафиолетовое излучение. [7] Почти все инфракрасное излучение в солнечном свете близко к инфракрасному, короче 4 микрометров.

На поверхности Земли при гораздо более низких температурах, чем на поверхности Солнца, некоторое тепловое излучение состоит из инфракрасного излучения в средней инфракрасной области, которое намного дольше, чем солнечное. Однако излучение черного тела или тепловое излучение является непрерывным: оно испускает излучение на всех длинах волн. Из этих процессов естественного теплового излучения только молнии и естественные пожары достаточно горячие, чтобы производить много видимой энергии, а пожары производят гораздо больше инфракрасной энергии, чем видимой. [8]

Области в инфракрасном диапазоне [ править ]

Как правило, объекты излучают инфракрасное излучение в широком спектре длин волн, но иногда интерес представляет только ограниченная область спектра, поскольку датчики обычно собирают излучение только в пределах определенной полосы пропускания. Тепловое инфракрасное излучение также имеет максимальную длину волны излучения, которая обратно пропорциональна абсолютной температуре объекта в соответствии с законом смещения Вина . Инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие участки, хотя способ разделения ИК-спектра варьируется между различными областями, в которых используется ИК-спектр.

Видимый предел [ править ]

Инфракрасное излучение, как следует из его названия, обычно начинается с длин волн, превышающих видимые человеческим глазом. Однако не существует жесткого ограничения длины волны видимого изображения, поскольку чувствительность глаза уменьшается быстро, но плавно для длин волн, превышающих примерно 700 нм. Следовательно, длины волн, которые могут быть длиннее, чем это, можно увидеть, если они достаточно яркие, хотя их все же можно классифицировать как инфракрасные в соответствии с обычными определениями. Таким образом, свет от лазера ближнего ИК-диапазона может казаться тускло-красным и представлять опасность, поскольку на самом деле он может быть довольно ярким. И даже ИК с длинами волн до 1050 нм от импульсных лазеров может быть виден людьми при определенных условиях. [9] [10] [11] [12]

Обычно используемая схема подразделения [ править ]

Обычно используется следующая схема подразделения: [13]

Сравнение тепловизионного изображения (вверху) и обычной фотографии (внизу). Пластиковый пакет в основном прозрачен для длинноволнового инфракрасного излучения, но мужские очки непрозрачны.

NIR и SWIR иногда называют «отраженным инфракрасным», тогда как MWIR и LWIR иногда называют «тепловым инфракрасным». Из-за характера кривых излучения черного тела типичные «горячие» объекты, такие как выхлопные трубы, часто кажутся ярче в СВЧ-диапазоне по сравнению с тем же объектом, наблюдаемым в ДВ.

Схема разделения CIE [ править ]

Международная комиссия по освещению (МКО) рекомендуется разделение инфракрасного излучения на следующие три группы: [16]

Схема ISO 20473 [ править ]

ISO 20473 определяет следующую схему: [17]

Схема разделения астрономии [ править ]

Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом: [18]

Эти подразделения не точны и могут различаться в зависимости от публикации. Эти три области используются для наблюдения за различными диапазонами температур [ необходима цитата ] и, следовательно, в различных условиях в космосе.

Наиболее распространенная фотометрическая система, используемая в астрономии, выделяет заглавные буквы в разных спектральных областях в соответствии с используемыми фильтрами; I, J, H и K охватывают длины волн ближнего инфракрасного диапазона; L, M, N и Q относятся к средней инфракрасной области. Эти буквы обычно понимаются применительно к атмосферным окнам и появляются, например, в заголовках многих статей .

Схема разделения отклика сенсора [ править ]

График пропускания атмосферы в части инфракрасной области

Третья схема делит полосу на основе отклика различных детекторов: [19]

  • Ближний инфракрасный диапазон: от 0,7 до 1,0 мкм (от приблизительного конца отклика человеческого глаза до отклика кремния).
  • Коротковолновый инфракрасный: от 1,0 до 3 мкм (от границы кремния до границы атмосферного окна MWIR). InGaAs покрывает примерно до 1,8 мкм; менее чувствительные соли свинца покрывают этот регион.
  • Средневолновое инфракрасное излучение: от 3 до 5 мкм (определяется атмосферным окном и покрывается антимонидом индия [InSb] и теллуридом кадмия [HgCdTe] и частично селенидом свинца [PbSe]).
  • Длинноволновый инфракрасный: от 8 до 12 или от 7 до 14 мкм (это атмосферное окно, закрытое HgCdTe и микроболометрами ).
  • Очень длинноволновый инфракрасный (VLWIR) (от 12 до 30 мкм, покрытый легированным кремнием).

Ближний инфракрасный диапазон - это область, ближайшая по длине волны к излучению, обнаруживаемому человеческим глазом. средние и дальние инфракрасные области постепенно отдаляются от видимого спектра . Другие определения основаны на различных физических механизмах (пики излучения, против полос, водопоглощение), а новейшие следуют техническим причинам (обычные кремниевые детекторы чувствительны примерно до 1050 нм, в то время как чувствительность InGaAs начинается примерно от 950 нм и заканчивается между 1700 и 2600 нм. нм, в зависимости от конкретной конфигурации). В настоящее время отсутствуют международные стандарты для этих спецификаций.

Начало инфракрасного света определяется (согласно различным стандартам) при различных значениях, обычно от 700 нм до 800 нм, но граница между видимым и инфракрасным светом точно не определена. Человеческий глаз заметно менее чувствителен к свету с длиной волны более 700 нм, поэтому более длинные волны вносят незначительный вклад в сцены, освещенные обычными источниками света. Однако особенно интенсивный свет ближнего ИК-диапазона (например, от ИК- лазеров, Источники ИК-светодиодов или от яркого дневного света с удалением видимого света цветными гелями) могут быть обнаружены до примерно 780 нм и будут восприниматься как красный свет. Интенсивные источники света, обеспечивающие длины волн до 1050 нм, можно увидеть как тусклое красное свечение, вызывая некоторые трудности при освещении сцен в темноте в ближнем ИК-диапазоне (обычно эта практическая проблема решается с помощью непрямого освещения). Листья особенно яркие в ближнем ИК-диапазоне, и если все утечки видимого света из-за ИК-фильтра заблокированы, и глазу дается момент, чтобы приспособиться к чрезвычайно тусклому изображению, проходящему через визуально непрозрачный фотографический фильтр, пропускающий ИК-излучение, он можно увидеть эффект дерева, который состоит из листвы, светящейся инфракрасным светом. [20]

Телекоммуникационные диапазоны в инфракрасном диапазоне [ править ]

В оптической связи используемая часть инфракрасного спектра делится на семь полос в зависимости от наличия источников света, передающих / поглощающих материалы (волокна) и детекторов: [21]

Диапазон C является доминирующим для сетей дальней связи . Полосы S и L основаны на менее устоявшейся технологии и не так широко распространены.

Жара [ править ]

Материалы с более высоким коэффициентом излучения кажутся более горячими. На этом тепловом изображении керамический цилиндр кажется холоднее, чем его кубический контейнер (сделанный из карбида кремния), хотя на самом деле они имеют одинаковую температуру.

Инфракрасное излучение широко известно как «тепловое излучение» [22], но свет и электромагнитные волны любой частоты нагревают поверхности, которые их поглощают. Инфракрасный свет от Солнца составляет 49% [23] нагрева Земли, а остальная часть вызвана видимым светом, который поглощается, а затем повторно излучается на более длинных волнах. Лазеры видимого света или ультрафиолетового излучения могут обугливать бумагу, а раскаленные объекты испускают видимое излучение. Объекты при комнатной температуре будут излучать излучение, сконцентрированное в основном в диапазоне от 8 до 25 мкм, но это не отличается от излучения видимого света раскаленными объектами и ультрафиолетового излучения даже более горячими объектами (см. черное тело и закон смещения Вина ). [24]

Тепло - это передаваемая энергия, которая течет из-за разницы температур. В отличие от тепла, передаваемого за счет теплопроводности или тепловой конвекции , тепловое излучение может распространяться через вакуум . Тепловое излучение характеризуется особым спектром многих длин волн, которые связаны с излучением объекта из-за колебания его молекул при данной температуре. Тепловое излучение может исходить от объектов на любой длине волны, и при очень высоких температурах такое излучение связано со спектрами, намного превышающими инфракрасный, простираясь в видимую, ультрафиолетовую и даже рентгеновскую области (например, солнечная корона).). Таким образом, популярная ассоциация инфракрасного излучения с тепловым излучением - это всего лишь совпадение, основанное на типичных (сравнительно низких) температурах, часто обнаруживаемых у поверхности планеты Земля.

Понятие излучательной способности важно для понимания инфракрасного излучения объектов. Это свойство поверхности, которое описывает, как ее тепловое излучение отклоняется от представления о черном теле.. Для дальнейшего объяснения, два объекта с одинаковой физической температурой могут не показывать одно и то же инфракрасное изображение, если они имеют разную излучательную способность. Например, для любого предварительно установленного значения коэффициента излучения объекты с более высоким коэффициентом излучения будут казаться более горячими, а объекты с более низким коэффициентом излучения - более холодными (при условии, что, как это часто бывает, окружающая среда холоднее, чем просматриваемые объекты). Когда у объекта меньше чем идеальная излучательная способность, он приобретает свойства отражательной способности и / или прозрачности, и поэтому температура окружающей среды частично отражается и / или передается через объект. Если бы объект находился в более горячей среде, то объект с более низким коэффициентом излучения при той же температуре, вероятно, казался бы более горячим, чем объект с более высокой излучательной способностью. По этой причине,неправильный выбор коэффициента излучения и отсутствие учета температуры окружающей среды приведет к неточным результатам при использовании инфракрасных камер и пирометров.


Приложения [ править ]

Ночное видение [ править ]

Активное инфракрасное ночное видение: камера освещает сцену в инфракрасных длинах волн, невидимых для человеческого глаза . Несмотря на темную сцену с задней подсветкой, активное инфракрасное ночное видение обеспечивает идентифицирующие детали, которые можно увидеть на мониторе.

Инфракрасное излучение используется в оборудовании ночного видения, когда видимого света недостаточно для просмотра. [25] Устройства ночного видения работают посредством процесса, включающего преобразование фотонов окружающего света в электроны, которые затем усиливаются с помощью химических и электрических процессов и затем преобразуются обратно в видимый свет. [25] Инфракрасные источники света могут использоваться для увеличения доступного окружающего света для преобразования приборами ночного видения, повышая видимость в темноте без фактического использования источника видимого света. [25]

Использование инфракрасного света и приборов ночного видения не следует путать с тепловизором , который создает изображения на основе разницы в температуре поверхности, обнаруживая инфракрасное излучение ( тепло ), исходящее от объектов и окружающей их среды. [26]

Термография [ править ]

Термография помогла определить температурный профиль системы тепловой защиты космического шаттла при входе в атмосферу.

Инфракрасное излучение можно использовать для дистанционного определения температуры объектов (если известен коэффициент излучения). Это называется термографией, а в случае очень горячих объектов в ближнем ИК-диапазоне или видимых - пирометрией . Термография (тепловидение) в основном используется в военных и промышленных приложениях, но эта технология выходит на публичный рынок в виде инфракрасных камер на автомобилях из-за значительного снижения производственных затрат.

Термографические камеры обнаруживают излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 9000–14000 нанометров или 9–14 мкм) и создают изображения этого излучения. Поскольку инфракрасное излучение излучается всеми объектами в зависимости от их температуры, согласно закону излучения черного тела, термография позволяет «видеть» окружающую среду с видимым освещением или без него. Количество излучения, испускаемого объектом, увеличивается с температурой, поэтому термография позволяет увидеть изменения температуры (отсюда и название).

Гиперспектральная съемка [ править ]

Измерение гиперспектрального теплового инфракрасного излучения , сканирование вне помещения в зимних условиях, температура окружающей среды -15 ° C, изображение, полученное с помощью гиперспектрального тепловизора Specim LWIR. Относительные спектры яркости от различных целей на изображении показаны стрелками. ИК - спектры в различных объекты , такие как часы Застежки имеют явно отличительные особенности. Уровень контрастности указывает на температуру объекта. [27]
Инфракрасный свет от светодиода в виде пульта дистанционного управления , как записан с помощью цифровой камеры

Гиперспектральное изображение - это «изображение», содержащее непрерывный спектр в широком спектральном диапазоне в каждом пикселе. Гиперспектральные изображения приобретают все большее значение в области прикладной спектроскопии, особенно в спектральных областях NIR, SWIR, MWIR и LWIR. Типичные области применения включают биологические, минералогические, оборонные и промышленные измерения.

Тепловое инфракрасное гиперспектральное изображение может быть аналогично выполнено с использованием термографической камеры с той принципиальной разницей, что каждый пиксель содержит полный спектр LWIR. Следовательно, химическая идентификация объекта может быть выполнена без необходимости во внешнем источнике света, таком как Солнце или Луна. Такие камеры обычно используются для геологических измерений, наружного наблюдения и применения БПЛА . [28]

Другие изображения [ править ]

В инфракрасной фотографии , инфракрасные фильтры используются для захвата ближней инфракрасной области спектра. В цифровых камерах часто используются блокаторы инфракрасного излучения . Более дешевые цифровые камеры и телефоны с камерой имеют менее эффективные фильтры и могут «видеть» интенсивный ближний инфракрасный свет, который проявляется в ярком пурпурно-белом цвете. Это особенно заметно при съемке объектов вблизи областей с ИК-подсветкой (например, возле лампы), где возникающие инфракрасные помехи могут размыть изображение. Существует также метод визуализации, называемый Т-лучевым , который заключается в получении изображений с использованием дальнего инфракрасного или терагерцового излучения.. Отсутствие ярких источников может сделать терагерцовую съемку более сложной задачей, чем большинство других методов получения инфракрасных изображений. В последнее время визуализация в Т-лучах вызывает значительный интерес из-за ряда новых разработок, таких как терагерцовая спектроскопия во временной области .

Фотография в отраженном свете в различных инфракрасных спектрах для иллюстрации изменения длины волны света.

Отслеживание [ править ]

Инфракрасное слежение, также известное как инфракрасное самонаведение, относится к пассивной системе наведения ракеты , которая использует излучение электромагнитного излучения цели в инфракрасной части спектра для ее отслеживания. Ракеты, использующие инфракрасный поиск, часто называют «тепловыми поисковыми установками», поскольку инфракрасный (ИК) диапазон частот чуть ниже видимого спектра света и сильно излучается горячими телами. Многие объекты, такие как люди, двигатели транспортных средств и летательные аппараты, выделяют и сохраняют тепло и поэтому особенно видны в инфракрасных длинах волн света по сравнению с объектами на заднем плане. [29]

Отопление [ править ]

Инфракрасное излучение можно использовать как преднамеренный источник нагрева. Например, он используется в инфракрасных саунах для обогрева людей. Его также можно использовать в других системах обогрева, например, для удаления льда с крыльев самолета (противообледенительная обработка). [30] Инфракрасное излучение используется в кулинарии, известной как жарение или жарка на гриле . Одно из энергетических преимуществ состоит в том, что инфракрасная энергия нагревает только непрозрачные предметы, такие как еда, а не воздух вокруг них.

Инфракрасный нагрев также становится все более популярным в промышленных производственных процессах, например при отверждении покрытий, формовании пластмасс, отжиге, сварке пластмасс и сушке печати. В этих приложениях инфракрасные обогреватели заменяют конвекционные печи и контактное отопление.

Эффективность достигается за счет согласования длины волны инфракрасного обогревателя с характеристиками поглощения материала [ сомнительно ] .

Охлаждение [ править ]

Различные технологии или предлагаемые технологии используют инфракрасное излучение для охлаждения зданий или других систем. Область LWIR (8–15 мкм) особенно полезна, поскольку некоторое излучение на этих длинах волн может выходить в космос через атмосферу.

Связь [ править ]

Передача данных через ИК-порт также используется для связи на малых расстояниях между компьютерными периферийными устройствами и персональными цифровыми помощниками . Эти устройства обычно соответствуют стандартам, опубликованным IrDA , Infrared Data Association. В пультах дистанционного управления и устройствах IrDA используются инфракрасные светоизлучающие диоды (светодиоды) для излучения инфракрасного излучения, которое может быть сконцентрировано линзой в луч, который пользователь направляет на детектор. Луч модулируется , то есть включается и выключается в соответствии с кодом, который интерпретирует приемник. Обычно из практических соображений используется очень ближний ИК-диапазон (ниже 800 нм). Эта длина волны эффективно регистрируется недорогими кремниевыми фотодиодами., который приемник использует для преобразования зарегистрированного излучения в электрический ток . Этот электрический сигнал проходит через фильтр верхних частот, который задерживает быстрые пульсации ИК-передатчика, но отфильтровывает медленно изменяющееся инфракрасное излучение окружающего света. Инфракрасная связь полезна для использования внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. ИК-излучение не проникает через стены и, следовательно, не мешает работе других устройств в соседних комнатах. Инфракрасный порт - это наиболее распространенный способ дистанционного управления устройствами. Протоколы инфракрасного дистанционного управления, такие как RC-5 , SIRC , используются для связи с инфракрасным.

Оптическая связь в свободном пространстве с использованием инфракрасных лазеров может быть относительно недорогим способом установки линии связи в городских районах со скоростью до 4 гигабит / с по сравнению со стоимостью прокладки оптоволоконного кабеля, за исключением радиационного повреждения. «Поскольку глаз не может обнаружить ИК-излучение, моргание или закрытие глаз для предотвращения или уменьшения повреждений может не произойти». [31]

Инфракрасные лазеры используются для освещения волоконно-оптических систем связи. Инфракрасный свет с длиной волны около 1330 нм (наименьшая дисперсия ) или 1550 нм (наилучшее пропускание) - лучший выбор для стандартных волокон из диоксида кремния .

Передача ИК-данных закодированных аудиоверсий печатных знаков исследуется в качестве помощи для людей с нарушениями зрения в рамках проекта RIAS (Remote Infrared Audible Signage) . Передача ИК-данных от одного устройства к другому иногда называется передачей излучения .

Спектроскопия [ править ]

Инфракрасная колебательная спектроскопия (см. Также ближнюю инфракрасную спектроскопию ) - это метод, который можно использовать для идентификации молекул путем анализа составляющих их связей. Каждая химическая связь в молекуле колеблется с частотой, характерной для этой связи. Группа атомов в молекуле (например, CH 2 ) может иметь несколько режимов колебаний, вызванных растягивающими и изгибающими движениями группы в целом. Если колебание приводит к изменению диполя в молекуле, она поглощает фотон с той же частотой. Частоты колебаний большинства молекул соответствуют частотам инфракрасного света. Обычно методика используется для изучения органических соединений.с использованием светового излучения среднего инфракрасного диапазона, 4,000–400 см -1 . Регистрируют спектр всех частот поглощения в образце. Это может быть использовано для получения информации о составе образца с точки зрения присутствующих химических групп, а также его чистоты (например, влажный образец покажет широкое поглощение ОН около 3200 см -1 ). Единицей выражения излучения в этом приложении, см -1 , является спектроскопическое волновое число . Это частота, деленная на скорость света в вакууме.

Метрология тонких пленок [ править ]

В полупроводниковой промышленности инфракрасный свет можно использовать для определения характеристик таких материалов, как тонкие пленки и периодические структуры канавок. Измеряя коэффициент отражения света от поверхности полупроводниковой пластины, можно определить показатель преломления (n) и коэффициент экстинкции (k) с помощью дисперсионных уравнений Форухи-Блумера . Коэффициент отражения инфракрасного света также можно использовать для определения критических размеров, глубины и угла боковой стенки траншейных конструкций с высоким коэффициентом удлинения.

Метеорология [ править ]

ИК-снимок кучево-дождевых облаков над Великими равнинами США.

Метеорологические спутники, оснащенные сканирующими радиометрами, создают тепловые или инфракрасные изображения, которые затем могут позволить обученному аналитику определять высоту и типы облаков, рассчитывать температуры суши и поверхностных вод и определять особенности поверхности океана. Диапазон сканирования обычно составляет 10,3–12,5 мкм (каналы IR4 и IR5).

Облака с высокими и холодными вершинами, такие как циклоны или кучево-дождевые облака , выглядят красными или черными, более низкие более теплые облака, такие как слоистые или слоисто-кучевые облака, отображаются как синие или серые, с промежуточными облаками, закрашенными соответствующим образом. Горячие поверхности земли будут отображаться как темно-серые или черные. Одним из недостатков инфракрасных изображений является то, что низкие облака, такие как слоистые слои или туман, могут иметь температуру, аналогичную температуре окружающей суши или моря, и не отображаются. Однако, используя разницу в яркости канала IR4 (10,3–11,5 мкм) и канала ближнего инфракрасного диапазона (1,58–1,64 мкм), можно различить низкую облачность, создающую туман.спутниковое изображение. Основное преимущество инфракрасного излучения заключается в том, что изображения можно получать ночью, что позволяет изучать непрерывную последовательность погоды.

Эти инфракрасные изображения могут изображать океанические водовороты или вихри, а также отображать течения, такие как Гольфстрим, которые имеют большое значение для судоходной отрасли. Рыбаки и фермеры хотят знать температуру земли и воды, чтобы защитить урожай от заморозков или увеличить улов с моря. Можно заметить даже явления Эль-Ниньо . Используя методы цветной оцифровки, тепловые изображения с серым оттенком можно преобразовать в цветные для облегчения идентификации требуемой информации.

Главный канал водяного пара размером от 6,40 до 7,08 мкм может быть получен с помощью некоторых метеорологических спутников и показывает количество влаги в атмосфере.

Климатология [ править ]

Парниковый эффект с молекулами метана, воды и диоксида углерода ре-излучающих солнечное тепло

В области климатологии проводится мониторинг инфракрасного излучения атмосферы для выявления тенденций в обмене энергией между Землей и атмосферой. Эти тенденции предоставляют информацию о долгосрочных изменениях климата Земли. Это один из основных параметров, изучаемых в исследованиях глобального потепления вместе с солнечной радиацией .

Пиргеометра используется в этой области исследований для выполнения непрерывных измерений на открытом воздухе. Это широкополосный инфракрасный радиометр с чувствительностью к инфракрасному излучению примерно от 4,5 мкм до 50 мкм.

Астрономия [ править ]

Beta Pictoris с ее планетой Beta Pictoris b, голубой точкой вне центра, как видно в инфракрасном свете. Он объединяет два изображения, внутренний диск имеет размер 3,6 мкм.

Астрономы наблюдают за объектами в инфракрасной части электромагнитного спектра с помощью оптических компонентов, включая зеркала, линзы и твердотельные цифровые детекторы. По этой причине он классифицируется как часть оптической астрономии . Для формирования изображения компоненты инфракрасного телескопа должны быть тщательно защищены от источников тепла, а детекторы охлаждаются жидким гелием .

Чувствительность наземных инфракрасных телескопов значительно ограничена водяным паром в атмосфере, который поглощает часть инфракрасного излучения, приходящего из космоса за пределами выбранных атмосферных окон . Это ограничение можно частично снять, разместив телескоп-обсерваторию на большой высоте или подняв телескоп на воздушном шаре или самолете. Космические телескопы не страдают этим недостатком, и поэтому космическое пространство считается идеальным местом для инфракрасной астрономии.

Инфракрасная часть спектра имеет несколько полезных преимуществ для астрономов. Холодные темные молекулярные облака газа и пыли в нашей галактике будут светиться излучаемым теплом, поскольку они облучаются вложенными звездами. Инфракрасное излучение также можно использовать для обнаружения протозвезд, прежде чем они начнут излучать видимый свет. Звезды излучают меньшую часть своей энергии в инфракрасном спектре, поэтому близлежащие холодные объекты, такие как планеты, могут быть легче обнаружены. (В видимом спектре света блики от звезды заглушают отраженный свет от планеты.)

Инфракрасный свет также полезен для наблюдения за ядрами активных галактик , которые часто покрыты газом и пылью. У далеких галактик с большим красным смещением пиковая часть спектра будет смещена в сторону более длинных волн, поэтому их легче наблюдать в инфракрасном диапазоне. [4]

Инфракрасная очистка [ править ]

Инфракрасная очистка - это метод, используемый некоторыми кинематографическими пленочными сканерами , пленочными сканерами и планшетными сканерами для уменьшения или удаления эффекта пыли и царапин на готовом сканированном изображении . Он работает, собирая дополнительный инфракрасный канал от сканирования в том же положении и с тем же разрешением, что и три видимых цветовых канала (красный, зеленый и синий). Инфракрасный канал в сочетании с другими каналами используется для определения местоположения царапин и пыли. После обнаружения эти дефекты могут быть исправлены масштабированием или заменены рисованием . [32]

Сохранение и анализ произведений искусства [ править ]

Инфракрасная рефлектограмма из Джоконды от Леонардо да Винчи

Инфракрасная рефлектография [33] может применяться к картинам для неразрушающего обнаружения нижележащих слоев, в частности, эскиза художника или контура, нарисованного в качестве ориентира. Художники используют эту технику, чтобы изучить, как видимые слои краски отличаются от нижнего рисунка или промежуточных слоев (такие изменения называются пентиментами, если они сделаны первоначальным художником). Это очень полезная информация при принятии решения о том, является ли картина основной версией оригинального художника или копией, и была ли она изменена в результате чрезмерно увлеченных реставрационных работ. В общем, чем больше пентиментов, тем больше вероятность, что картина станет главной версией. Это также дает полезные сведения о методах работы. [34]Рефлектография часто выявляет использование художником технического углерода , что хорошо проявляется на рефлектограммах, если только он не использовался в качестве основы для всей картины.

Недавний прогресс в разработке инфракрасных фотоаппаратов позволяет обнаруживать и изображать не только подмалевки и пентименты, но и целые картины, которые позже были перекрашены художником. [35] Яркими примерами являются « Гладильная» и « Синяя комната» Пикассо , где в обоих случаях портрет мужчины был виден под картиной, как это известно сегодня.

Аналогичное использование инфракрасного излучения осуществляется консерваторами и учеными на различных типах объектов, особенно в очень старых письменных документах, таких как свитки Мертвого моря , римские произведения на Вилле папирусов и тексты Шелкового пути, найденные в пещерах Дуньхуан . [36] Технический углерод, используемый в чернилах, может очень хорошо проявляться.

Биологические системы [ править ]

Термографическое изображение змеи, поедающей мышь

У ямочной гадюки есть пара инфракрасных сенсорных ямок на голове. Существует неуверенность в отношении точной термочувствительности этой биологической инфракрасной системы обнаружения. [37] [38]

Другими организмами, обладающими терморецептивными органами, являются питоны (семейство Pythonidae ), некоторые удавы (семейство Boidae ), летучая мышь-вампир ( Desmodus rotundus ), различные жуки-драгоценности ( Melanophila acuminata ), [39] темнопигментированные бабочки ( Pachliopta aristolochiae и Troides). rhadamantus plateni ) и, возможно, кровососущие клопы ( Triatoma infestans ). [40]

Некоторым грибам, таким как Venturia inaequalis, для выброса требуется свет, близкий к инфракрасному [41]

Хотя зрение в ближнем инфракрасном диапазоне (780–1000 нм) долгое время считалось невозможным из-за шума зрительных пигментов [42], ощущение ближнего инфракрасного света было зарегистрировано у карпа и у трех видов цихлид. [42] [43] [44] [45] [46] Рыбы используют ближний ИК-диапазон для захвата добычи [42] и для ориентации при фототактическом плавании. [46] Ощущение БИК у рыб может иметь значение при плохих условиях освещения в сумерках [42] и в мутных поверхностных водах. [46]

Фотобиомодуляция [ править ]

Ближний инфракрасный свет или фотобиомодуляция используется для лечения язв в полости рта, вызванных химиотерапией, а также для заживления ран. Есть работа, связанная с лечением вируса герпеса. [47] Исследовательские проекты включают работу по изучению лечебных эффектов центральной нервной системы посредством активации цитохром с оксидазы и других возможных механизмов. [48]

Опасности для здоровья [ править ]

Сильное инфракрасное излучение в некоторых отраслях с высокими температурами может быть опасным для глаз, что приведет к повреждению или слепоте пользователя. Поскольку излучение невидимо, в таких местах необходимо носить специальные очки с защитой от ИК-излучения. [49]

История инфракрасной науки [ править ]

Открытие инфракрасного излучения приписывается Уильямом Гершелем , в астрономии , в начале 19 -го века. Гершель опубликовал свои результаты в 1800 году перед Лондонским королевским обществом . Гершель использовал призму для преломления солнечного света и обнаружил инфракрасное излучение, выходящее за пределы красной части спектра, по увеличению температуры, зарегистрированной на термометре . Он был удивлен результатом и назвал их «Калорийные лучи». [50] [51] Термин «инфракрасный порт» появился только в конце 19 века. [52]

Другие важные даты включают: [19]

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году Уильямом Гершелем.
  • 1737: Эмили дю Шатле предсказала то, что сегодня известно как инфракрасное излучение в своей диссертации о природе и распространении жизни . [53]
  • 1830: Леопольдо Нобили создал первый ИК-детектор на термобатареях . [54]
  • 1840: Джон Гершель создает первое тепловое изображение, называемое термограммой . [55]
  • 1860: Густав Кирхгоф сформулировал теорему о черном теле . [56]
  • 1873: Уиллоуби Смит открыл фотопроводимость селена . [57]
  • 1878: Сэмюэл Пьерпон Лэнгли изобретает первый болометр , устройство, способное измерять небольшие колебания температуры и, следовательно, мощность источников дальнего инфракрасного диапазона. [58]
  • 1879: Закон Стефана – Больцмана эмпирически сформулировал, что мощность, излучаемая черным телом, пропорциональна T 4 . [59]
  • 1880-е и 1890-е: лорд Рэлей и Вильгельм Вин решили часть уравнения абсолютно черного тела, но оба решения разошлись в частях электромагнитного спектра. Эта проблема получила название « ультрафиолетовая катастрофа и инфракрасная катастрофа». [60]
  • 1892: Виллем Анри Юлиус опубликовал инфракрасные спектры 20 органических соединений, измеренные болометром в единицах углового смещения. [61]
  • 1901: Макс Планк опубликовал уравнение и теорему абсолютно черного тела . Он решил проблему путем квантования допустимых переходов энергии. [62]
  • 1905: Альберт Эйнштейн разработал теорию фотоэлектрического эффекта . [63]
  • 1905–1908: Уильям Кобленц опубликовал инфракрасные спектры в единицах длины волны (микрометры) для нескольких химических соединений в книге «Исследования инфракрасных спектров» . [64] [65] [66]
  • 1917: Теодор Кейс разработал детектор сульфида талого вещества ; Британский ученый создал первое инфракрасное устройство поиска и слежения (IRST), способное обнаруживать летательные аппараты на расстоянии одной мили (1,6 км).
  • 1935: Соли свинца - раннее ракетное руководство во Второй мировой войне .
  • 1938: Йеу Та предсказал, что пироэлектрический эффект можно использовать для обнаружения инфракрасного излучения. [67]
  • 1945: Представлена система инфракрасного оружия Zielgerät 1229 «Вампир» как первое портативное инфракрасное устройство для военных целей.
  • 1952: Генрих Велкер выращивает синтетические кристаллы InSb .
  • 1950-е и 1960-е годы: номенклатура и радиометрические единицы, определенные Фредом Никодеменусом , Г. Дж. Зиссисом и Р. Кларком ; Роберт Кларк Джонс определил D *.
  • 1958: У. Д. Лоусон ( Королевское радиолокационное предприятие в Малверне) обнаружил свойства теллурида кадмия (HgCdTe), обнаруживающего инфракрасное излучение . [68]
  • 1958: Были разработаны ракеты Falcon и Sidewinder с использованием инфракрасной технологии.
  • 1960-е годы: Пол Круз и его коллеги из исследовательского центра Honeywell демонстрируют использование HgCdTe в качестве эффективного соединения для обнаружения в инфракрасном диапазоне. [68]
  • 1962: Дж. Купер продемонстрировал пироэлектрическое обнаружение. [69]
  • 1964: У. Г. Эванс открыл инфракрасные терморецепторы у жука-пирофила. [39]
  • 1965: Первое руководство по IR; первые коммерческие тепловизоры ( Barnes, Agema (ныне часть FLIR Systems Inc.)); Знаковый текст Ричарда Хадсона ; F4 TRAM FLIR фирмы Hughes ; феноменология, открытая Фредом Симмонсом и А. Т. Стэром ; Создана лаборатория ночного видения армии США (ныне Управление ночного видения и электронных датчиков (NVESD)), и Рашетс разрабатывает в ней моделирование обнаружения, распознавания и идентификации.
  • 1970: Уиллард Бойл и Джордж Э. Смит предложили в Bell Labs CCD для фотофона .
  • 1973: Программа общих модулей запущена NVESD. [70]
  • 1978: Астрономия с инфракрасными изображениями достигла совершеннолетия, запланированы обсерватории, открыт IRTF на Мауна-Кеа; Массивы 32 × 32 и 64 × 64, изготовленные с использованием InSb, HgCdTe и других материалов.
  • 2013: 14 февраля исследователи разработали нейронный имплант, который дает крысам способность ощущать инфракрасный свет, что впервые дает живым существам новые способности, а не просто заменяет или усиливает существующие способности. [71]

См. Также [ править ]

  • Излучение черного тела
  • Инфракрасный неразрушающий контроль материалов
  • Инфракрасные солнечные элементы
  • Инфракрасный термометр
  • Счетчик людей
  • Указатель инфракрасных статей

Примечания [ править ]

  1. ^ Температуры черных тел, для которых спектральные пики приходятся на заданные длины волн, согласно закону смещения Вина [14]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Лью, SC "Электромагнитные волны" . Центр удаленной визуализации, зондирования и обработки . Проверено 27 октября 2006 .
  2. ^ Майкл Роуэн-Робинсон (2013). Ночное видение: исследование инфракрасной Вселенной . Издательство Кембриджского университета. п. 23. ISBN 1107024765 . 
  3. ^ Reusch, Уильям (1999). «Инфракрасная спектроскопия» . Университет штата Мичиган. Архивировано из оригинала на 2007-10-27 . Проверено 27 октября 2006 .
  4. ^ а б «ИК-астрономия: обзор» . Инфракрасный центр астрономии и обработки НАСА. Архивировано из оригинала на 2006-12-08 . Проверено 30 октября 2006 .
  5. ^ Чилтон, Александр (2013-10-07). «Принцип работы и основные области применения инфракрасных датчиков» . AZoSensors . Проверено 11 июля 2020 .
  6. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). CRC Press. п. 10.233. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  7. ^ "Справочная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5" . Проверено 12 ноября 2009 .
  8. ^ https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3_p5.html
  9. ^ Слини, Дэвид Х .; Wangemann, Роберт Т .; Franks, Джеймс К .; Вольбаршт, Майрон Л. (1976). «Визуальная чувствительность глаза к инфракрасному лазерному излучению». Журнал Оптического общества Америки . 66 (4): 339–341. Bibcode : 1976JOSA ... 66..339S . Doi : 10.1364 / JOSA.66.000339 . PMID 1262982 . Была измерена чувствительность фовеа к нескольким длинам волн лазера ближнего инфракрасного диапазона. Было обнаружено, что глаз может реагировать на излучение с длиной волны не менее 1064 нм. Непрерывный лазерный источник с длиной волны 1064 нм выглядел красным, а импульсный лазерный источник с длиной волны 1060 нм выглядел зеленым, что свидетельствует о наличии генерации второй гармоники в сетчатке. 
  10. ^ Линч, Дэвид К .; Ливингстон, Уильям Чарльз (2001). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 231. ISBN. 978-0-521-77504-5. Проверено 12 октября 2013 года . Пределы общего диапазона чувствительности глаза простираются от 310 до 1050 нанометров.
  11. ^ Даш, Мадхаб Чандра; Даш, Сатья Пракаш (2009). Основы экологии 3Е . Тата Макгроу-Хилл Образование. п. 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Проверено 18 октября 2013 года . Обычно человеческий глаз реагирует на световые лучи от 390 до 760 нм. В искусственных условиях это может быть расширено до диапазона от 310 до 1050 нм.
  12. ^ Saidman, Жан (15 мая 1933). "Sur la visibilité de l'ultraviolet jusqu'à la longueur d'onde 3130" [Видимость ультрафиолета на длине волны 3130]. Comptes rendus de l'Académie des Sciences (на французском языке). 196 : 1537–9.
  13. ^ Бирнс, Джеймс (2009). Обнаружение неразорвавшихся боеприпасов и смягчение их последствий . Springer. С. 21–22. Bibcode : 2009uodm.book ..... B . ISBN 978-1-4020-9252-7.
  14. ^ "Пики интенсивности излучения черного тела" . Проверено 27 июля +2016 .
  15. ^ «Фотоакустическая техника« слышит »звук опасных химических агентов» . Журнал R&D . 14 августа 2012 г. rdmag.com . Проверено 8 сентября 2012 года .
  16. ^ Хендерсон, Рой. «Соображения длины волны» . Instituts für Umform- und Hochleistungs. Архивировано из оригинала на 2007-10-28 . Проверено 18 октября 2007 .
  17. ^ ISO 20473: 2007
  18. ^ «Ближний, Средний и Дальний Инфракрасный» . НАСА IPAC. Архивировано из оригинала на 2012-05-29 . Проверено 4 апреля 2007 .
  19. ^ a b Миллер, Принципы инфракрасной технологии (Ван Ностранд Рейнхольд, 1992), и Миллер и Фридман, Фотонные правила большого пальца , 2004. ISBN 978-0-442-01210-6 [ необходима страница ] 
  20. ^ Гриффин, Дональд Р .; Хаббард, Рут; Уолд, Джордж (1947). «Чувствительность человеческого глаза к инфракрасному излучению». Журнал Оптического общества Америки . 37 (7): 546–553. Bibcode : 1947JOSA ... 37..546G . DOI : 10.1364 / JOSA.37.000546 . PMID 20256359 . 
  21. ^ Ramaswami, Раджив (май 2002). «Оптоволоконная связь: от передачи к сети». Журнал IEEE Communications . 40 (5): 138–147. DOI : 10.1109 / MCOM.2002.1006983 . S2CID 29838317 . 
  22. ^ «Инфракрасное излучение». Инфракрасная радиация. Научная энциклопедия Ван Ностранда . John Wiley & Sons, Inc. 2007. doi : 10.1002 / 0471743984.vse4181.pub2 . ISBN 978-0471743989.
  23. ^ «Введение в солнечную энергию» . Руководство по пассивному солнечному отоплению и охлаждению . Rodale Press, Inc. 1980. Архивировано из оригинального ( DOC ) 18 марта 2009 года . Проверено 12 августа 2007 .
  24. ^ McCreary, Джереми (30 октября 2004). «Основы инфракрасного (ИК) диапазона для цифровых фотографов - захват невидимого (боковая панель: излучение черного тела)» . Цифровая фотография того, чего она стоит . Проверено 7 ноября 2006 .
  25. ^ a b c «Как работает ночное видение» . Американская сетевая корпорация технологий . Проверено 12 августа 2007 .
  26. ^ Брайант, Линн (2007-06-11). «Как работает тепловидение? Подробнее о том, что стоит за этой замечательной технологией» . Архивировано из оригинала на 2007-07-28 . Проверено 12 августа 2007 .
  27. ^ Holma, H., (май 2011), Thermische Hyperspektralbildgebung им langwelligen Infrarot архивации 2011-07-26 в Wayback Machine , Photonik
  28. ^ Frost & Sullivan, Technical Insights, Aerospace & Defense (февраль 2011 г.): Первая в мире тепловизионная гиперспектральная камера для беспилотных летательных аппаратов .
  29. ^ Махуликар, ИП; Sonawane, HR; Рао, Джорджия (2007). "Инфракрасные сигнатурные исследования аэрокосмических аппаратов" (PDF) . Прогресс в аэрокосмических науках . 43 (7–8): 218–245. Bibcode : 2007PrAeS..43..218M . CiteSeerX 10.1.1.456.9135 . DOI : 10.1016 / j.paerosci.2007.06.002 .  
  30. ^ Уайт, Ричард П. (2000) "Инфракрасная противообледенительная система для самолетов" Патент США 6092765
  31. ^ Опасности чрезмерного воздействия ультрафиолетового, инфракрасного и видимого света высокой энергии | 2013-01-03 . ISHN. Проверено 26 апреля 2017.
  32. ^ Цифровой ICE . kodak.com
  33. ^ "ИК-рефлектография для неразрушающего анализа рисунков в художественных объектах" . Датчики Unlimited, Inc . Проверено 20 февраля 2009 .
  34. ^ «Месса Святого Григория: изучение картины с помощью инфракрасной рефлектографии» . Кливлендский художественный музей. Архивировано из оригинала на 2009-01-13 . Проверено 20 февраля 2009 .
  35. ^ Инфракрасная рефлектография в анализе картин в ColourLex.
  36. ^ «Международный проект Дуньхуан. Введение в цифровую инфракрасную фотографию и ее применение в IDP» . Idp.bl.uk . Проверено 8 ноября 2011 .
  37. ^ Джонс, BS; Линн, ВФ; Стоун, Миссури (2001). «Тепловое моделирование инфракрасного приема змей: свидетельства ограниченного диапазона обнаружения» . Журнал теоретической биологии . 209 (2): 201–211. DOI : 10,1006 / jtbi.2000.2256 . PMID 11401462 . 
  38. ^ Горбунов, В .; Fuchigami, N .; Stone, M .; Grace, M .; Цукрук, В.В. (2002). «Биологическое тепловое обнаружение: микромеханические и микротермические свойства биологических инфракрасных рецепторов» . Биомакромолекулы . 3 (1): 106–115. DOI : 10.1021 / bm015591f . PMID 11866562 . S2CID 21737304 .  
  39. ^ а б Эванс, WG (1966). «Инфракрасные рецепторы у Melanophila acuminata De Geer». Природа . 202 (4928): 211. Bibcode : 1964Natur.202..211E . DOI : 10.1038 / 202211a0 . PMID 14156319 . S2CID 2553265 .  
  40. ^ Кэмпбелл, Анджела Л .; Naik, Rajesh R .; Совардс, Лаура; Стоун, Морли О. (2002). «Биологическое инфракрасное изображение и зондирование» . Микрометр . 33 (2): 211–225. DOI : 10.1016 / S0968-4328 (01) 00010-5 . PMID 11567889 . 
  41. Перейти ↑ Brook, PJ (26 апреля 1969). «Стимуляция высвобождения аскоспор в Venturia inaequalis дальним красным светом». Природа . 222 (5191): 390–392. Bibcode : 1969Natur.222..390B . DOI : 10.1038 / 222390a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4293713 .  
  42. ^ a b c d Мейтен, Денис; Рик, Ингольф П .; Тюнкен, Тимо; Балдауф, Себастьян А. (2012). «Визуальное обнаружение добычи по сигналам в ближнем инфракрасном диапазоне в рыбе». Naturwissenschaften . 99 (12): 1063–6. Bibcode : 2012NW ..... 99.1063M . DOI : 10.1007 / s00114-012-0980-7 . PMID 23086394 . S2CID 4512517 .  
  43. ^ Эндо, М .; Кобаяши Р .; Арига, К .; Yoshizaki, G .; Такеучи, Т. (2002). «Постуральный контроль при тилапии в условиях микрогравитации и ближнего инфракрасного излучения» . Nippon Suisan Gakkaish . 68 (6): 887–892. DOI : 10.2331 / suisan.68.887 .
  44. ^ Кобаяши Р .; Endo, M .; Yoshizaki, G .; Такеучи, Т. (2002). «Чувствительность тилапии к инфракрасному свету, измеренная с помощью вращающегося полосатого барабана, различается между двумя штаммами» . Nippon Suisan Gakkaish . 68 (5): 646–651. DOI : 10.2331 / suisan.68.646 .
  45. ^ Мацумото, Таро; Кавамура, Гунзо (2005). «Глаза карпа и нильской тилапии чувствительны к ближнему инфракрасному свету». Наука о рыболовстве . 71 (2): 350–355. DOI : 10.1111 / j.1444-2906.2005.00971.x . S2CID 24556470 . 
  46. ^ a b c Щербаков, Денис; Knörzer, Александра; Хильбиг, Рейнхард; Хаас, Ульрих; Блюм, Мартин (2012). «Ближняя инфракрасная ориентация мозамбикской тилапии Oreochromis mossambicus ». Зоология . 115 (4): 233–238. DOI : 10.1016 / j.zool.2012.01.005 . PMID 22770589 . 
  47. ^ Hargate, G (2006). «Рандомизированное двойное слепое исследование, сравнивающее действие света с длиной волны 1072 нм и плацебо для лечения лабиального герпеса» . Клиническая и экспериментальная дерматология . 31 (5): 638–41. DOI : 10.1111 / j.1365-2230.2006.02191.x . PMID 16780494 . S2CID 26977101 .  
  48. ^ Desmet KD, Paz DA, Корри JJ, Иллс JT, Вонг-Riley MT, Генри М., Бухманн Е.В., Connelly MP, Dovi СП, Лян HL, Henshel DS, Йегер RL, Millsap DS, Lim J, Гулд LJ, Das R , Джетт М., Ходжсон Б.Д., Марголис Д., Уилан Х.Т. (май 2006 г.). «Клинические и экспериментальные применения фотобиомодуляции NIR-LED» . Фотомедицина и лазерная хирургия . 24 (2): 121–8. DOI : 10,1089 / pho.2006.24.121 . PMID 16706690 . 
  49. ^ Россо, Monona л (2001). Полное руководство художника по здоровью и безопасности . Allworth Press. С. 33–. ISBN 978-1-58115-204-3.
  50. ^ Гершель, Уильям (1800). «Эксперименты по преломлению невидимых лучей Солнца» . Философские труды Лондонского королевского общества . 90 : 284–292. DOI : 10.1098 / rstl.1800.0015 . JSTOR 107057 . 
  51. ^ "Гершель открывает инфракрасный свет" . Coolcosmos.ipac.caltech.edu . Архивировано из оригинала на 2012-02-25 . Проверено 8 ноября 2011 .
  52. ^ В 1867 году французский physcist Эдмон Беккерель ввел термин инфра-румяна (инфра-красный):
    • Беккерель, Эдмонд (1867). La Lumiere: Sesases et ses effets [ Свет: его причины и следствия ] (на французском). Париж, Франция: Didot Frères, Fils et Cie, стр. 141–145.
    Слово « инфракрасный» было переведено на английский язык как «инфракрасный» в 1874 году в переводе статьи Виньо Дюпюи де Сен-Флоран (1830–1907), инженера французской армии, получившего звание подполковника и кто увлекался фотографией как развлечением.
    • де Сен-Флоран (10 апреля 1874 г.). «Фотография в естественных цветах» . Фотографические новости . 18 : 175–176. С п. 176: «Что касается инфракрасных лучей, они могут быть поглощены с помощью слабого раствора сульфата меди ...»
    Смотрите также:
    • Розенберг, Гэри (2012). «Письмо в редакцию. Инфракрасное датирование» . Американский ученый . 100 (5): 355.
  53. В 1737 году Дю Шатле анонимно подала свое эссе - « Диссертация о природе и распространении огня» («Диссертация о природе и распространении огня») - в Королевскую академию наук , которая сделала природу огня предметом премии. конкуренция. Ее эссе было опубликовано в виде книги в 1739 году, а второе издание было опубликовано в 1744 году. См .: Du Chatelet, Emilie (1744). Диссертация о природе и распространении огня [ Диссертация о природе и распространении огня ] (на французском языке) (2-е изд.). Париж, Франция: Prault, Fils.Из (Châtelet, 1744), стр. 70: «Une expérience Ыеп Курьез ... ипа плюс Гранди CHALEUR дие ле фиалка ., И с ...» ... "... ль румяна échauffent davantage дие ле фиалка , ль Jaunes дие ль Бль ., И с автомобилем илы sont des Impressions plus fortes sur les yeux; ... " (" Довольно любопытный эксперимент (если это возможно) будет заключаться в сборе достаточно однородных лучей [каждого цвета солнечного спектра] по отдельности, чтобы проверить, действительно ли исходные лучи, возбуждающие в нас ощущение разных цветов не имело бы разной горящей силы; если бы , например, красный цвет давал бы больше тепла, чем фиалки и т. д. ... "..."...красные греют больше, чем фиалки , желтые [больше], чем синие , и т. д., поскольку они производят более сильное впечатление на глаза; ... ").
  54. ^ См .:
    • Нобили, Леопольдо (1830). "Описание термоумножителя или электрического термоскопа " [Описание термоумножителя или электрического термоскопа]. Bibliothèque Universelle (на французском языке). 44 : 225–234.
    • Нобили; Меллони (1831 г.). "Recherches sur plusieurs phénomènes calorifiques entrepting au moyen du thermo-multiplicateur" [Исследования нескольких тепловых явлений, предпринятые с помощью термоумножителя]. Annales de Chimie et de Physique . 2-я серия (на французском языке). 48 : 198–218.
    • Фоллмер, Майкл; Мёлльманн, Клаус-Петер (2010). Инфракрасное тепловидение: основы, исследования и приложения (2-е изд.). Берлин, Германия: Wiley-VCH. С. 1–67. ISBN 9783527693290.
  55. ^ Гершель, Джон Ф. У. (1840). «О химическом действии лучей солнечного спектра на получение серебра и других веществ, как металлических, так и неметаллических, и на некоторые фотографические процессы» . Философские труды Лондонского королевского общества . 130 : 1–59. Bibcode : 1840RSPT..130 .... 1H . DOI : 10,1098 / rstl.1840.0002 . S2CID 98119765 . Термин «термограф» введен на с. 51: «... Я обнаружил процесс, с помощью которого тепловые лучи в солнечном спектре заставляют оставлять свой отпечаток на поверхности, должным образом подготовленной для этой цели, чтобы сформировать то, что можно назвать термографом спектра. .. ".
  56. ^ См .:
    • Кирхгоф (1859 г.). "Ueber den Zusammenhang von Emission und Absorption von Licht und Warme" [О связи между излучением и поглощением света и тепла]. Monatsberichte der Königlich-Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Ежемесячные отчеты Королевской прусской академии философии в Берлине) (на немецком языке): 783–787.
    • Кирхгоф, Г. (1860). "Ueber das Verhältnis zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht" [О связи между эмиссионной способностью тел и способностью поглощать тепло и свет]. Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 109 (2): 275–301. Bibcode : 1860AnP ... 185..275K . DOI : 10.1002 / andp.18601850205 .
    • Английский перевод: Кирхгоф, Г. (1860). «О соотношении излучающей и поглощающей способностей различных тел для света и тепла» . Философский журнал . 4-я серия. 20 : 1–21.
  57. ^ См .:
    • Смит, Уиллоуби (1873). «Действие света на селен» . Журнал Общества инженеров-телеграфистов . 2 (4): 31–33. DOI : 10,1049 / jste-1.1873.0023 .
    • Смит, Уиллоуби (20 февраля 1873 г.). «Воздействие света на селен при прохождении электрического тока» . Природа . 7 (173): 303. Bibcode : 1873Natur ... 7R.303. . DOI : 10.1038 / 007303e0 .
  58. ^ См .:
    • Лэнгли, С. П. (1880). «Болометр» . Труды Американского метрологического общества . 2 : 184–190.
    • Лэнгли, С. П. (1881). «Болометр и лучистая энергия» . Труды Американской академии искусств и наук . 16 : 342–358. DOI : 10.2307 / 25138616 . JSTOR  25138616 .
  59. ^ Стефан, Дж. (1879). "Uber die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur" [О связи между тепловым излучением и температурой]. Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften [Wien]: Mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe (Труды Императорской академии философии [в Вене]: математико-научный класс) (на немецком языке). 79 : 391–428.
  60. ^ См .:
    • Вена, Вилли (1896). "Ueber die Energieverteilung im Emissionsspektrum eines schwarzen Körpers" [О распределении энергии в спектре излучения черного тела]. Annalen der Physik und Chemie . 3-я серия (на немецком языке). 58 : 662–669.
    • Английский перевод: Wien, Willy (1897). «О разделении энергии в спектре излучения черного тела» . Философский журнал . 5-я серия. 43 (262): 214–220. DOI : 10.1080 / 14786449708620983 .
  61. ^ Юлий, Виллем Анри (1892). Bolometrisch onderzoek van Absorptiespectra (на голландском языке). Й. Мюллер.
  62. ^ См .:
    • Планк, М. (1900). "Ueber eine Verbesserung der Wien'schen Spectralgleichung" [Об улучшении спектрального уравнения Вина]. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (на немецком языке). 2 : 202–204.
    • Планк, М. (1900). "Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspectrum" [К теории закона распределения энергии в нормальном спектре]. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (на немецком языке). 2 : 237–245.
    • Планк, Макс (1901). "Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum" [О законе распределения энергии в нормальном спектре]. Annalen der Physik . 4-я серия (на немецком языке). 4 (3): 553–563. Bibcode : 1901AnP ... 309..553P . DOI : 10.1002 / andp.19013090310 .
  63. ^ См .:
    • Эйнштейн, А. (1905). "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt" [Об эвристической точке зрения на производство и преобразование света]. Annalen der Physik . 4-я серия (на немецком языке). 17 (6): 132–148. Bibcode : 1905AnP ... 322..132E . DOI : 10.1002 / andp.19053220607 .
    • Английский перевод: Arons, AB; Пеппард, МБ (1965). «Предложение Эйнштейна о концепции фотона - перевод статьи Annalen der Physik 1905 года» . Американский журнал физики . 33 (5): 367–374. Bibcode : 1965AmJPh..33..367A . DOI : 10.1119 / 1.1971542 . S2CID 27091754 . Доступно на Wayback Machine .
  64. ^ Кобленц, Уильям Вебер (1905). Исследования инфракрасных спектров: Часть I, II . Институт Карнеги Вашингтона.
  65. ^ Кобленц, Уильям Вебер (1905). Исследования инфракрасных спектров: Часть III, IV . Университет Мичигана. Вашингтон, округ Колумбия, Вашингтонский институт Карнеги.
  66. ^ Кобленц, Уильям Вебер (август 1905 г.). Исследования инфракрасных спектров: Часть V, VI, VII . Библиотеки Калифорнийского университета. Вашингтон, округ Колумбия: Вашингтонский институт Карнеги.
  67. ^ Сбор энергии из отходов: механическая и тепловая энергия . Springer Science & Business Media. 2014. с. 406. ISBN. 9783642546341. Проверено 7 января 2020 .
  68. ^ а б Мэрион Б. Рейн (2015). «Интервью с Полом В. Крузом о ранней истории HgCdTe (1980)» (PDF) . DOI : 10.1007 / s11664-015-3737-1 . S2CID 95341284 . Проверено 7 января 2020 .   Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  69. Дж. Купер (1962). «Быстродействующий пироэлектрический тепловой извещатель». Журнал научных инструментов . 39 (9): 467–472. Bibcode : 1962JScI ... 39..467C . DOI : 10.1088 / 0950-7671 / 39/9/308 .
  70. ^ "История армейского ночного видения" . Центр C5ISR . Проверено 7 января 2020 .
  71. ^ «Имплант дает крысам шестое чувство инфракрасного света» . Проводная Великобритания . 14 февраля 2013 . Проверено 14 февраля 2013 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Инфракрасный порт: историческая перспектива (Omega Engineering)
  • Infrared Data Association , организация по стандартизации для передачи данных через инфракрасный порт.
  • Протокол SIRC
  • Как создать инфракрасный USB-приемник для удаленного управления ПК
  • Инфракрасные волны : подробное объяснение инфракрасного света. (НАСА)
  • Оригинальная статья Гершеля 1800 года об открытии инфракрасного света
  • Библиотека термографов , коллекция термограмм
  • Инфракрасная рефлектография в анализе картин в ColourLex
  • Молли Фарис, методы и приложения - Аналитические возможности инфракрасной рефлектографии: взгляд историка искусства , в научном исследовании искусства: современные методы сохранения и анализа, Коллоквиум Саклера NAS, 2005