一般に赤外線と呼ばれる赤外線は、波長が最大 1050 nm の電磁放射の一種です。可視光よりもはるかに高いため、特定の状況下でのみ人間の目で認識できます.
電磁波
太陽、地球、その他の物体を含む、私たちの環境にあるすべてのものは、さまざまな波長の電磁エネルギーを放出します。電磁エネルギーは、可視光の速度で正弦波の形で空間を移動します。
電磁スペクトルは、科学者が存在する光の全範囲を指すために使用する言葉です。スペクトル範囲の波長は、短いものから長いものまであります。電磁波 (EM) は、振動する電場と磁場で構成されるエネルギー波です。
電磁スペクトルの多数の放射は、上の図に示されています。スペクトルの右側にある光線の波長は短く、左側にある光線の波長は長くなります。電波、マイクロ波、赤外線などの波長の長い放射線は、危険性が低いと考えられています。ガンマ線、X 線、紫外線などの低波長放射線は、非常に有害であると考えられています。
赤外線
電磁スペクトルの電磁放射の 1 つに赤外線があります。波長が長く、肉眼では見えないため、赤外線とも呼ばれます。ただし、それらは熱源としてのみ検出可能です。赤外線の波長は 700 nm から 1 nm で、可視光よりも長い波長で、周波数は 300-600 GHz です。
赤外線は光エネルギーを放出し、波として、また光子として説明される量子粒子として振る舞います。赤外線は、波長と周波数によって5種類に分類されます。近波長、短波長、中波長、長波長、遠赤外線がすべて含まれます。
赤外線式
Stefan-Boltzmann の輻射の法則は、放出された輻射による熱伝達率を指定します。
Qt=σeAT4
ここで、σ=5.67×10-8J/s.m2.k4 はステファン・ボルツマン定数、A は物体の表面積、T はケルビン単位の絶対温度です
赤外線の特徴
赤外線にはさまざまな特性があり、その一部を以下に示します:
赤外光の波長は、700 から 1 nm の間で変化します。
430 THz から 300 GHz の範囲の周波数で動作します。
横波は赤外線です。
それらは、可視光には存在しない屈折の特性を示します。
これは、電子の動きの変化によって引き起こされます。
体が熱くなる特徴があります。
近赤外線は、可視光に近い波長を持っています。テレビのリモコン、写真、その他の用途に使用できます。
近赤外線の波長と比較すると、遠赤外線はより熱です。
赤外線の性質
赤外線放射には、以下に挙げるいくつかの特徴があります:
電子起源
赤外線を含むすべての電磁放射は、電子の流れが変化するポイントで発生すると考えられています。
横波
横波は、赤外線などの他の電磁放射にも見られます。横波は、波のエネルギーが進行する方向に直角な波の変位またはうねりとして定義されます。
スピード
「Serway’s College Physics」によると、赤外線は他の電磁放射と同様に 299,792,458 m/s の速度で移動します。
吸収と反射
赤外線は、接触する物質の性質に応じて、可視光線と同様に吸収または反射されます。たとえば、水蒸気、CO2、オゾンは赤外線を効果的に吸収します。
熱特性
熱はエネルギーの移動を表す用語です。赤外線は、エネルギーが伝達されるキャリアの 1 つです。赤外線は、太陽から地球に到達するエネルギーの大部分を担っています。
屈折
赤外光は、宇宙などの媒質から地球の大気など密度の異なる媒質に向かうと、屈折の性質を示し、光の流れる方向がわずかに変化することを示します。 .
干渉
この性質は、同じ波長の赤外線が衝突すると干渉することを示しています。どのように出会うかに応じて、さまざまなレベルでお互いを強化またはキャンセルします。
赤外線の応用
赤外線放射は、次のようなさまざまな方法で使用されます。
美容アプリケーション:
赤外線は皮膚に 3 ～ 4 マイクロメートル浸透できるため、皮膚の損傷の治療、しわの平滑化、ふけの黒ずみの発生率の低下などの美容用途によく使用されます。その放射は皮膚の加温にも役立ち、その結果、血液循環が改善および増加し、皮膚への酸素やその他の栄養素の絶え間ない供給が行われます.
天文学:
宇宙から物事を調査するために、天文学者は固体デジタル検出器、ミラー、レンズなどの光学機器と組み合わせて赤外線を使用します。赤外線望遠鏡を使用すると、これらのデバイスによって取得された画像を解読できます。
マッサージ療法
マッサージ療法では赤外線を使用して皮膚を温め、筋肉の弛緩を助けます。また、毒性がなく、皮膚に浸透するので好ましいです。
赤外線写真
赤外線フィルターは、赤外線写真撮影中に画像をキャプチャするために一般的に使用されます。近赤外線スペクトルのオブジェクトをキャプチャした写真。ほとんどのデジタル カメラでは、最終的な画像で近赤外線を純粋な紫白色にするために、赤外線ブロッカーが採用されていました。
結論
さまざまな波長の電磁エネルギーが、太陽、地球、その他のエンティティなど、私たちの周囲にあるすべてのものから放出されています。可視光の速度で、電磁エネルギーは正弦波の形で空間を移動します。一般に赤外線と呼ばれる赤外線は、最大 1050 nm の波長を持ち、電磁放射の一種です。可視光よりもはるかに高いため、特別な条件下でのみ人間の目で見ることができます.
