Дальний инфракрасный диапазон

Свет с длиной волны 15–1000 мкм

Схема части электромагнитного спектра

Дальний инфракрасный диапазон ( FIR ) относится к определенному диапазону инфракрасного спектра электромагнитного излучения . Оно охватывает излучение с длинами волн от 15 мкм ( микрометров ) до 1 мм, что соответствует диапазону частот примерно от 20 ТГц до 300 ГГц. Это помещает дальнее инфракрасное излучение в диапазоны CIE IR-B и IR-C. ^[1] Более длинные волны FIR-спектра перекрываются с диапазоном, известным как терагерцовое излучение . ^[2] Различные источники могут использовать разные границы для определения дальнего инфракрасного диапазона. Например, астрономы часто определяют его как длину волны от 25 до 350 мкм. ^[3] Инфракрасные фотоны обладают значительно меньшей энергией, чем фотоны видимого спектра света , в десятки-сотни раз меньше энергии. ^[4]

Приложения

Астрономия

Объекты в диапазоне температур примерно от 5 К до 340 К излучают в дальнем инфракрасном диапазоне в результате излучения черного тела в соответствии с законом смещения Вина . Эта характеристика используется при наблюдении межзвездных газов, которые часто связаны с образованием новых звезд.

Яркость, наблюдаемая на изображениях центра Млечного Пути в дальнем инфракрасном диапазоне , обусловлена ​​высокой плотностью звезд в этой области, которая нагревает окружающую пыль и вызывает излучение в дальнем инфракрасном спектре. За исключением центра галактики Млечный Путь, галактика M82 является самым заметным объектом в дальнем инфракрасном диапазоне на небе, ее центральная область излучает количество дальнего инфракрасного света, эквивалентное совокупному излучению всех звезд Млечного Пути. По состоянию на 29 мая 2012 года ^{[обновлять]}источник, ответственный за нагрев пыли в центре M82, остается неизвестным. ^[3]

Обнаружение человеческого тела

Некоторые датчики приближения человека используют пассивное инфракрасное зондирование в дальнем инфракрасном диапазоне длин волн для обнаружения присутствия неподвижных ^[5] и/или движущихся человеческих тел. ^[6]

Терапевтический метод

Исследователи заметили, что среди всех форм лучистого тепла только дальнее инфракрасное излучение передает энергию исключительно в виде тепла, которое может ощущаться человеческим телом. ^[7] Они обнаружили, что этот тип лучистого тепла может проникать в кожу на глубину примерно 1,5 дюйма (3,8 см). В области биомедицины проводились эксперименты с использованием тканей, сотканных из керамики, излучающей FIR, встроенной в их волокна. Эти исследования показали потенциальную задержку наступления утомления, вызванного мышечными сокращениями у участников. ^[8] Исследователи предположили, что излучение этой керамики в дальнем инфракрасном диапазоне (называемое cFIR) может способствовать восстановлению клеток .

Некоторые грелки продаются для обеспечения «дальней инфракрасной» терапии, которая, как утверждается, обеспечивает более глубокое проникновение. ^{[ нужна цитата ]} Однако инфракрасное излучение, испускаемое объектом, определяется его температурой. Таким образом, все грелки излучают один и тот же тип инфракрасного излучения, если они имеют одинаковую температуру. Более высокие температуры приведут к усилению инфракрасного излучения, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ожогов.

Рекомендации

1. Бирнс, Джеймс (2009). Обнаружение неразорвавшихся боеприпасов и смягчение их последствий . Спрингер. стр. 21–22. ISBN 978-1-4020-9252-7.
2. Глаголева-Аркадьева, А. (1924). «Короткие электромагнитные волны длиной волны до 82 микрон». Природа . 2844 (113): 640. дои : 10.1038/113640a0 .
3. «Ближний, средний и дальний инфракрасный диапазон». Центр инфракрасной обработки и анализа Калифорнийского технологического института. Калифорнийский технологический институт . Архивировано из оригинала 29 мая 2012 г. Проверено 28 января 2013 г.
4. Грегори Холлок Смит (2006), Объективы камеры: от коробочной камеры к цифровой, SPIE Press, стр. 4, ISBN 978-0-8194-6093-6
5. "Термальные датчики Mems" . Интернет-сайт электронных компонентов Omron . Омрон . Проверено 7 августа 2015 г.
6. «Пироэлектрические детекторы и датчики для дальнего инфракрасного диапазона, FIR (5,0–15 мкм)» . Экселитас . Проверено 7 августа 2015 г.
7. Ватансевер, Фатма; Хэмблин, Майкл Р. (2012). «Дальнее инфракрасное излучение (FIR): его биологические эффекты и медицинское применение». Фотоника и лазеры в медицине . 1 (4): 255–266. дои : 10.1515/plm-2012-0034 . ПМЦ 3699878 . ПМИД  23833705. 
8. Люнг, Тинг-Кай (2011). «Пилотное исследование облучения керамического порошка дальними инфракрасными лучами (CFIR) на физиологию: наблюдение клеточных культур и скелетных мышц амфибий». Китайский журнал физиологии . 54 (4): 247–254. doi :10.4077/CJP.2011.AMM044. ПМИД  22129823.

Внешние ссылки

• Ватансевер, Ф.; Хамблин, М.Р. (1 ноября 2012 г.) [16 октября 2012 г.]. «Дальнее инфракрасное излучение (FIR): его биологические эффекты и медицинское применение». Фотоника и лазеры в медицине . 1 (4): 255–266. doi : 10.1515/plm-2012-0034. ПМЦ  3699878 . ПМИД  23833705.
• Никлаус, С.; Альбертини, С.; Шнитцер, ТК; Денк, Н. (март 2020 г.). «Оспорить миф и заблуждение: видение красного света у крыс». Животные . 10 (3). Базель, Швейцария: 422. doi : 10.3390/ani10030422 . ПМК  7143485 . ПМИД  32138167.