stringtranslate.com

Инфракрасный

Изображение двух людей в искусственных цветах , полученное в длинноволновом инфракрасном (тепловом) излучении.
Это псевдоцветное изображение инфракрасного космического телескопа имеет синий, зеленый и красный цвета, соответствующие длинам волн 3,4, 4,6 и 12  мкм соответственно.

Инфракрасное излучение ( ИК ; иногда его называют инфракрасным светом ) — это электромагнитное излучение (ЭМИ) в спектральном диапазоне ниже, чем у видимого света, и выше, чем у микроволн . Другими словами, номинальный красный край видимого спектра — это место, где инфракрасное излучение переходит в видимый свет; то есть ИК, невидимый для человеческого глаза. Обычно понимают, что ИК охватывает длины волн от 750 нм до 1000  мкм ( частоты от 400  ТГц до 300 ГГц ). [1] [2]

ИК обычно разделяют на более длинноволновое тепловое ИК, излучаемое наземными источниками, и более коротковолновое ИК или ближнее ИК, часть солнечного спектра . [3] Более длинные волны ИК-излучения (30–100 мкм) иногда включают в диапазон терагерцового излучения . [4]

Почти все излучение черного тела от объектов с температурой около комнатной находится в ИК-диапазоне. Как форма электромагнитного излучения, ИК переносит энергию и импульс , оказывает радиационное давление и имеет свойства, соответствующие свойствам волны и частицы — фотона .

Давно было известно, что пожары излучают невидимое тепло ; в 1681 году экспериментатор-новатор Эдм Мариотт показал, что стекло, хотя и прозрачное для солнечного света, препятствует лучистому теплу. [5] [6] В 1800 году астроном сэр Уильям Гершель обнаружил, что инфракрасное излучение представляет собой тип невидимого излучения в спектре с меньшей энергией, чем красный свет, посредством его воздействия на термометр . [7] В конечном итоге исследования Гершеля показали, что чуть больше половины солнечной энергии поступает на Землю в форме инфракрасного излучения. Баланс между поглощаемым и излучаемым инфракрасным излучением оказывает важное влияние на климат Земли .

Инфракрасное излучение излучается или поглощается молекулами при изменении вращательно-колебательных движений. Он возбуждает колебательные моды в молекуле за счет изменения дипольного момента , что делает его полезным диапазоном частот для изучения этих энергетических состояний молекул правильной симметрии. Инфракрасная спектроскопия исследует поглощение и передачу фотонов в инфракрасном диапазоне. [8]

Инфракрасное излучение используется в промышленных, научных, военных, коммерческих и медицинских целях. Приборы ночного видения, использующие активную ближнюю инфракрасную подсветку, позволяют наблюдать за людьми или животными без обнаружения наблюдателя. Инфракрасная астрономия использует телескопы , оснащенные датчиками, для проникновения в пыльные области космоса, такие как молекулярные облака , для обнаружения таких объектов, как планеты , и для наблюдения за сильно смещенными в красную сторону объектами из первых дней существования Вселенной . [9] Инфракрасные тепловизионные камеры используются для обнаружения потерь тепла в изолированных системах, для наблюдения за изменением кровотока в коже, для оказания помощи при пожаротушении и для обнаружения перегрева электрических компонентов. [10]

Военные и гражданские приложения включают обнаружение целей , наблюдение , ночное видение , самонаведение и отслеживание. Люди с нормальной температурой тела излучают в основном волны с длиной волны около 10 мкм. Невоенное использование включает анализ тепловой эффективности , мониторинг окружающей среды, проверки промышленных объектов, обнаружение растений , дистанционное измерение температуры, беспроводную связь ближнего действия , спектроскопию и прогнозирование погоды .

Определение и связь с электромагнитным спектром

Общепринятого определения диапазона инфракрасного излучения не существует. Обычно за него принимают расстояние от номинального красного края видимого спектра при 700 нм до 1 мм. Этот диапазон длин волн соответствует диапазону частот примерно от 430 ТГц до 300 ГГц. За инфракрасным излучением находится микроволновая часть электромагнитного спектра . Терагерцовое излучение все чаще считается частью микроволнового диапазона, а не инфракрасного, в результате чего граница инфракрасного диапазона сдвигается на 0,1 мм (3 ТГц).

Природа

Солнечный свет при эффективной температуре 5780  К (5510 °C, 9940 °F) состоит из излучения ближнего теплового спектра, составляющего чуть более половины инфракрасного спектра. В зените солнечный свет обеспечивает интенсивность излучения чуть более 1  кВт на квадратный метр на уровне моря. Из этой энергии 527 Вт — инфракрасное излучение, 445 Вт — видимый свет и 32 Вт — ультрафиолетовое излучение. [12] Почти все инфракрасное излучение солнечного света близко к инфракрасному и имеет длину волны менее 4 мкм.

На поверхности Земли, при гораздо более низких температурах, чем на поверхности Солнца, некоторое тепловое излучение состоит из инфракрасного излучения в средней инфракрасной области, что намного дольше, чем у солнечного света. Чернотельное или тепловое излучение является непрерывным: оно излучает на всех длинах волн. Из этих естественных процессов теплового излучения только молния и природные пожары достаточно горячие, чтобы производить много видимой энергии, а пожары производят гораздо больше инфракрасной энергии, чем энергии видимого света. [13]

Регионы

В целом 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 в зависимости от различных областей, в которых используется ИК.

Видимый предел

Обычно считается, что инфракрасное излучение начинается с длин волн, превышающих видимую человеческим глазом. Не существует жесткого ограничения длины волны видимого света, поскольку чувствительность глаза быстро, но плавно снижается для длин волн, превышающих примерно 700 нм. Поэтому длины волн, чуть более длинные, можно увидеть, если они достаточно яркие, хотя согласно обычным определениям их все равно можно классифицировать как инфракрасные. Таким образом, свет лазера ближнего ИК-диапазона может казаться тускло-красным и представлять опасность, поскольку на самом деле он может быть довольно ярким. И даже ИК-излучение с длиной волны до 1050 нм от импульсных лазеров при определенных условиях человек может увидеть. [14] [15] [16]

Часто используемая схема подразделения

Обычно используемая схема подразделения: [17] [18]

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

NIR и SWIR вместе иногда называют «отраженным инфракрасным излучением», тогда как MWIR и LWIR иногда называют «тепловым инфракрасным излучением».

Схема разделения CIE

Международная комиссия по освещению (CIE) рекомендовала разделить инфракрасное излучение на следующие три диапазона: [21] [22]

Схема ISO 20473

ISO 20473 определяет следующую схему: [23]

Схема деления астрономии

Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом: [24]

Эти подразделения неточны и могут различаться в зависимости от публикации. Эти три региона используются для наблюдения за различными температурными диапазонами и , следовательно , за различными средами в космосе.

Наиболее распространенная фотометрическая система, используемая в астрономии, распределяет заглавные буквы по разным спектральным областям 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 как обозначения атмосферных окон и появляются, например, в заголовках многих статей .

Схема разделения отклика датчика

График пропускания атмосферы в части инфракрасной области

Третья схема делит полосу на основе отклика различных детекторов: [25]

Ближний инфракрасный диапазон — это область, ближайшая по длине волны к излучению, воспринимаемому человеческим глазом. Средний и дальний инфракрасный диапазон постепенно удаляются от видимого спектра. Другие определения основаны на других физических механизмах (пики излучения, полосы, поглощение воды), а новейшие следуют техническим причинам (обычные кремниевые детекторы чувствительны примерно к 1050 нм, тогда как чувствительность InGaAs начинается около 950 нм и заканчивается между 1700 и 2600 нм). нм, в зависимости от конкретной конфигурации). В настоящее время международных стандартов для этих спецификаций не существует.

Начало инфракрасного излучения определяется (в соответствии с различными стандартами) при различных значениях, обычно от 700 до 800 нм, но граница между видимым и инфракрасным светом точно не определена. Человеческий глаз заметно менее чувствителен к свету с длиной волны выше 700 нм, поэтому более длинные волны вносят незначительный вклад в сцены, освещенные обычными источниками света. Особо интенсивный свет ближнего ИК-диапазона (например, от лазеров , светодиодов или яркого дневного света с отфильтрованным видимым светом) может обнаруживаться на длине волны примерно до 780 нм и восприниматься как красный свет. Источники интенсивного света с длиной волны до 1050 нм можно рассматривать как тускло-красное свечение, что вызывает некоторые трудности при освещении сцен в темноте ближним ИК-диапазоном (обычно эта практическая проблема решается непрямым освещением). Листья особенно ярки в ближнем ИК-диапазоне, и если все утечки видимого света вокруг ИК-фильтра заблокированы и глазу дается момент, чтобы приспособиться к чрезвычайно тусклому изображению, проходящему через визуально непрозрачный ИК-фотофильтр, он можно увидеть эффект Вуда , состоящий из ИК-светящейся листвы. [26]

Телекоммуникационные диапазоны

В оптической связи используемая часть инфракрасного спектра делится на семь диапазонов в зависимости от наличия источников света, передающих/поглощающих материалов (волокон) и детекторов: [27]

C-диапазон является доминирующим диапазоном для сетей дальней связи . Диапазоны S и L основаны на менее устоявшихся технологиях и не так широко распространены.

Нагревать

Материалы с более высокой излучательной способностью выглядят ближе к своей истинной температуре, чем материалы, которые больше отражают окружающую среду с разной температурой. На этом тепловом изображении керамический цилиндр с большей отражающей способностью, отражающий более прохладное окружение, кажется холоднее, чем его кубический контейнер (сделанный из более излучающего карбида кремния), хотя на самом деле они имеют одинаковую температуру.

Инфракрасное излучение широко известно как «тепловое излучение» [28] , но световые и электромагнитные волны любой частоты нагревают поверхности, которые их поглощают. На инфракрасный свет Солнца приходится 49% [29] 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 обуглить бумагу, а раскаленные предметы 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 еще более горячими объектами (см. Черное тело и закон смещения Вина ). [30]

Тепло — это транзитная энергия, которая течет из-за разницы температур. В отличие от тепла, передаваемого посредством теплопроводности или тепловой конвекции , тепловое излучение может распространяться через вакуум . Тепловое излучение характеризуется особым спектром многих длин волн, которые связаны с излучением объекта вследствие вибрации его молекул при данной температуре. Тепловое излучение может испускаться объектами на любой длине волны, а при очень высоких температурах такое излучение связано со спектрами, намного превышающими инфракрасные, простирающимися в видимую, ультрафиолетовую и даже рентгеновскую области (например, солнечная корона ). Таким образом, популярная ассоциация инфракрасного излучения с тепловым излучением является лишь совпадением, основанным на типичных (сравнительно низких) температурах, часто встречающихся у поверхности планеты Земля.

Концепция излучательной способности важна для понимания инфракрасного излучения объектов. Это свойство поверхности, которое описывает, насколько ее тепловое излучение отклоняется от идеального черного тела . Для дальнейшего объяснения: два объекта с одинаковой физической температурой могут не показывать одинаковое инфракрасное изображение, если они имеют разную излучательную способность. Например, для любого заранее установленного значения излучательной способности объекты с более высокой излучательной способностью будут казаться более горячими, а объекты с более низкой излучательной способностью будут выглядеть более холодными (при условии, как это часто бывает, что окружающая среда холоднее, чем рассматриваемые объекты). Когда объект имеет неидеальную излучательную 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 низкой излучательной способностью при той же температуре, вероятно, оказался бы более горячим, чем более излучающий. По этой причине неправильный выбор коэффициента излучения и игнорирование температуры окружающей среды дадут неточные результаты при использовании инфракрасных камер и пирометров.

Приложения

Ночное видение

Активное инфракрасное ночное видение: камера освещает сцену инфракрасными волнами, невидимыми для человеческого глаза . Несмотря на темную сцену с задней подсветкой, активная инфракрасная система ночного видения обеспечивает четкость деталей, видимых на мониторе.

Инфракрасное излучение используется в приборах ночного видения, когда видимого света недостаточно, чтобы видеть. [31] Приборы ночного видения работают посредством процесса, включающего преобразование фотонов окружающего света в электроны, которые затем усиливаются в результате химических и электрических процессов, а затем преобразуются обратно в видимый свет. [31] Источники инфракрасного света можно использовать для увеличения доступного окружающего света для преобразования приборами ночного видения, увеличивая видимость в темноте без фактического использования источника видимого света. [31]

Использование приборов инфракрасного света и ночного видения не следует путать с тепловидением , которое создает изображения на основе различий в температуре поверхности путем обнаружения инфракрасного излучения ( тепла ), исходящего от объектов и окружающей их среды. [32]

Термография

Термография помогла определить температурный профиль системы тепловой защиты космического корабля "Шаттл" при входе в атмосферу.

Инфракрасное излучение можно использовать для дистанционного определения температуры объектов (если известна излучательная способность). Это называется термографией, а в случае очень горячих объектов в ближнем ИК-диапазоне или в видимом диапазоне — пирометрией . Термография (термография) в основном используется в военных и промышленных целях, но благодаря значительному снижению производственных затрат эта технология выходит на общественный рынок в виде инфракрасных камер на автомобилях.

Термографические камеры обнаруживают излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 9 000–14 000 нм или 9–14 мкм) и создают изображения этого излучения. Поскольку инфракрасное излучение излучается всеми объектами в зависимости от их температуры, в соответствии с законом излучения черного тела, термография позволяет «видеть» окружающую среду с видимым освещением или без него. Количество радиации, испускаемой объектом, увеличивается с температурой, поэтому термография позволяет видеть изменения температуры (отсюда и название).

Гиперспектральная визуализация

Гиперспектральное измерение теплового инфракрасного излучения , сканирование на открытом воздухе в зимних условиях, температура окружающей среды −15 °C, изображение получено с помощью гиперспектрального тепловизора Specim LWIR. Относительные спектры излучения различных целей на изображении показаны стрелками. Инфракрасные спектры различных объектов, таких как застежка часов, имеют четко различимые характеристики. Уровень контрастности указывает на температуру объекта. [33]
Инфракрасный свет светодиода пульта дистанционного управления , записанный цифровой камерой

Гиперспектральное изображение — это «изображение», содержащее непрерывный спектр в широком спектральном диапазоне в каждом пикселе. Гиперспектральная визуализация приобретает 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.

Тепловизионную гиперспектральную визуализацию можно аналогичным образом выполнить с помощью термографической камеры с той фундаментальной разницей, что каждый пиксель содержит полный LWIR-спектр. Следовательно, химическая идентификация объекта может быть выполнена без необходимости использования внешнего источника света, такого как Солнце или Луна. Такие камеры обычно применяются для геологических измерений, наружного наблюдения и применения БПЛА . [34]

Другие изображения

В инфракрасной фотографии инфракрасные фильтры используются для улавливания ближнего инфракрасного спектра. Цифровые камеры часто используют блокираторы инфракрасного излучения . Более дешевые цифровые камеры и телефоны с камерой имеют менее эффективные фильтры и могут видеть интенсивный ближний инфракрасный диапазон, проявляющийся в ярком фиолетово-белом цвете. Это особенно заметно при съемке объектов вблизи областей с ИК-ярким освещением (например, рядом с лампой), где возникающие инфракрасные помехи могут размыть изображение. Существует также метод, называемый « Т-лучевой » визуализацией, при котором визуализация осуществляется с использованием дальнего инфракрасного или терагерцового излучения . Отсутствие ярких источников может сделать терагерцовую фотографию более сложной задачей, чем большинство других методов инфракрасной визуализации. В последнее время Т-лучевая визуализация вызвала значительный интерес в связи с рядом новых разработок, таких как терагерцовая спектроскопия во временной области .

Фотография отраженного света в различных инфракрасных спектрах, иллюстрирующая изменение длины волны света.

Отслеживание

Инфракрасное слежение, также известное как инфракрасное самонаведение, относится к пассивной системе наведения ракеты , которая использует излучение цели электромагнитного излучения в инфракрасной части спектра для ее отслеживания. Ракеты, использующие инфракрасное наведение, часто называют «тепловыми ГСН», поскольку инфракрасное (ИК) излучение по частоте чуть ниже видимого спектра света и сильно излучается горячими телами. Многие объекты, такие как люди, двигатели транспортных средств и самолеты, генерируют и сохраняют тепло и поэтому особенно заметны в инфракрасных длинах волн света по сравнению с объектами на заднем плане. [35]

Обогрев

Инфракрасный фен для парикмахерских , c. 2010-е годы

Инфракрасное излучение можно использовать в качестве целенаправленного источника тепла. Например, он используется в инфракрасных саунах для обогрева находящихся в них людей. Его также можно использовать в других целях обогрева, например, для удаления льда с крыльев самолетов (противообледенение). [36] Инфракрасное излучение используется при приготовлении пищи, известном как жарка или гриль . Одним из энергетических преимуществ является то, что ИК-энергия нагревает только непрозрачные объекты, такие как продукты питания, а не воздух вокруг них.

Инфракрасное отопление также становится все более популярным в промышленных производственных процессах, например, при отверждении покрытий, формовании пластмасс, отжиге, сварке пластмасс и сушке отпечатков. В этих случаях инфракрасные обогреватели заменяют конвекционные печи и контактный нагрев.

Охлаждение

Различные технологии или предлагаемые технологии используют инфракрасное излучение для охлаждения зданий или других систем. Область LWIR (8–15 мкм) особенно полезна, поскольку некоторая часть излучения на этих длинах волн может выходить в космос через инфракрасное окно атмосферы . Именно таким образом поверхности с пассивным дневным радиационным охлаждением (PDRC) способны достигать температур охлаждения ниже окружающей среды под воздействием прямых солнечных лучей, увеличивая земной поток тепла в космическое пространство с нулевым потреблением энергии или загрязнением . [37] [38] Поверхности PDRC минимизируют коротковолновое солнечное отражение , чтобы уменьшить приток тепла, сохраняя при этом сильную теплопередачу длинноволнового инфракрасного (LWIR) теплового излучения . [39] [40] В мировом масштабе этот метод охлаждения был предложен как способ замедлить и даже обратить вспять глобальное потепление , при этом по некоторым оценкам предполагается, что глобальный охват площади поверхности составит 1-2%, чтобы сбалансировать глобальные потоки тепла. [41] [42]

Связь

Передача данных в ИК-диапазоне также используется для связи на малом расстоянии между компьютерной периферией и персональными цифровыми помощниками . Эти устройства обычно соответствуют стандартам, опубликованным IrDA , Ассоциацией инфракрасных данных. Пульты дистанционного управления и устройства IrDA используют 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 по практическим соображениям используется ближний ИК-диапазон (ниже 800 нм). Эта длина волны эффективно детектируется недорогими кремниевыми фотодиодами , которые приемник использует для преобразования обнаруженного излучения в электрический ток . Этот электрический сигнал проходит через фильтр верхних частот , который сохраняет быстрые пульсации, создаваемые ИК-передатчиком, но отфильтровывает медленно меняющееся инфракрасное излучение окружающего света. Инфракрасная связь полезна для использования внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. ИК-излучение не проникает через стены и не мешает работе других устройств в соседних комнатах. Инфракрасный порт — наиболее распространенный способ дистанционного управления приборами. Протоколы инфракрасного дистанционного управления, такие как RC-5 , SIRC, используются для связи через инфракрасный порт.

Оптическая связь в свободном пространстве с использованием инфракрасных лазеров может быть относительно недорогим способом установки линии связи в городской местности, работающей 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 ущерба может оказаться невозможным». [43]

Инфракрасные лазеры используются для освещения систем оптоволоконной связи. Инфракрасное излучение с длиной волны около 1330 нм (наименьшая дисперсия ) или 1550 нм (наилучшее пропускание) является лучшим выбором для стандартных кварцевых волокон.

Передача ИК-данных закодированных аудиоверсий печатных знаков исследуется в качестве помощи людям с нарушениями зрения в рамках проекта RIAS (Remote Infrared Audible Signage) . Передачу ИК-данных с одного устройства на другое иногда называют передачей .

Спектроскопия

Инфракрасная колебательная спектроскопия (см. также спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона ) — 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, то она поглотит фотон той же частоты. Частоты колебаний большинства молекул соответствуют частотам инфракрасного света. Обычно этот метод используется для изучения органических соединений с использованием светового излучения среднего инфракрасного диапазона, 4000–400 см -1 . Регистрируют спектр всех частот поглощения в образце. Это можно использовать для получения информации о составе образца с точки зрения присутствующих химических групп, а также его чистоты (например, влажный образец будет демонстрировать широкое поглощение ОН около 3200 см -1 ). Единицей измерения излучения в этом приложении, см -1 , является спектроскопическое волновое число . Это частота, деленная на скорость света в вакууме.

Метрология тонких пленок

В полупроводниковой промышленности инфракрасный свет можно использовать для определения характеристик таких материалов, как тонкие пленки и периодические бороздчатые структуры. Измеряя коэффициент отражения света от поверхности полупроводниковой пластины, показатель преломления (n) и коэффициент затухания (k) можно определить с помощью дисперсионных уравнений Форуи – Блумера . Коэффициент отражения инфракрасного света также можно использовать для определения критического размера, глубины и угла боковой стенки траншейных конструкций с большим удлинением.

Метеорология

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

Метеорологические спутники, оснащенные сканирующими радиометрами, создают тепловые или инфракрасные изображения, которые затем позволяют обученному аналитику определять высоту и типы облаков, рассчитывать температуру суши и поверхностных вод, а также определять местонахождение особенностей поверхности океана. Сканирование обычно осуществляется в диапазоне 10,3–12,5 мкм (каналы IR4 и IR5).

Облака с высокими и холодными вершинами, такие как циклоны или кучево-дождевые облака , часто отображаются красным или черным цветом, более низкие, более теплые облака, такие как слоистые или слоисто-кучевые облака , отображаются синим или серым, а промежуточные облака затемняются соответствующим образом. Горячие поверхности земли показаны темно-серым или черным цветом. Одним из недостатков инфракрасных изображений является то, что низкие облака, такие как слоистые слои или туман, могут иметь температуру, аналогичную температуре окружающей суши или морской поверхности, и не видны. Однако по разнице яркости канала IR4 (10,3–11,5 мкм) и ближнего инфракрасного канала (1,58–1,64 мкм) можно выделить низкую облачность, создавая туманную спутниковую картинку. Основное преимущество инфракрасного излучения заключается в том, что изображения можно создавать ночью, что позволяет изучать непрерывную последовательность погодных условий.

Эти инфракрасные изображения могут отображать океанские водовороты и вихри, а также отображать течения, такие как Гольфстрим, которые важны для судоходной отрасли. Рыбаки и фермеры заинтересованы в знании температуры земли и воды, чтобы защитить свои посевы от заморозков или увеличить улов с моря. Можно обнаружить даже явление Эль-Ниньо . Используя методы цветной оцифровки, тепловые изображения с оттенками серого можно преобразовать в цветные для облегчения идентификации необходимой информации.

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

Климатология

Парниковый эффект : молекулы метана, воды и углекислого газа повторно излучают солнечное тепло.

В области климатологии инфракрасное излучение атмосферы контролируется с целью 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 , наряду с солнечной радиацией .

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

Астрономия

Бета Живопись и ее планета Бета Живопись b, голубая точка, расположенная вне центра, в инфракрасном свете. Он объединяет два изображения, внутренний диск имеет размер 3,6 мкм.

Астрономы наблюдают объекты в инфракрасной части электромагнитного спектра с помощью оптических компонентов, включая зеркала, линзы и твердотельные цифровые детекторы. По этой причине она классифицируется как часть оптической астрономии . Для формирования изображения компоненты инфракрасного телескопа необходимо тщательно экранировать от источников тепла, а детекторы охлаждать с помощью жидкого гелия .

Чувствительность наземных инфракрасных телескопов существенно ограничивается водяным паром в атмосфере, который поглощает часть инфракрасного излучения, поступающего из космоса за пределы избранных атмосферных окон . Это ограничение можно частично устранить, разместив телескоп-обсерваторию на большой высоте или подняв телескоп на воздушном шаре или самолете. Космические телескопы не страдают от этого недостатка, 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 их облучают находящиеся внутри звезды. Инфракрасное излучение также можно использовать для обнаружения протозвезд до того, как они начнут излучать видимый свет. Звезды излучают меньшую часть своей энергии в инфракрасном спектре, поэтому близлежащие холодные объекты, такие как планеты, можно легче обнаружить. (В видимом спектре света яркий свет звезды заглушит отраженный свет планеты.)

Инфракрасный свет также полезен для наблюдения за ядрами активных галактик , которые часто покрыты газом и пылью. У далеких галактик с высоким красным смещением пиковая часть спектра будет сдвинута в сторону более длинных волн, поэтому их легче наблюдать в инфракрасном диапазоне. [9]

Очистка

Инфракрасная очистка – это метод, используемый некоторыми киносканерами , пленочными сканерами и планшетными сканерами для уменьшения или удаления пыли и царапин на готовом отсканированном документе . Он работает путем сбора дополнительного инфракрасного канала от сканирования в том же положении и разрешении, что и три видимых цветовых канала (красный, зеленый и синий). Инфракрасный канал в сочетании с другими каналами используется для обнаружения царапин и пыли. После обнаружения эти дефекты можно исправить путем масштабирования или заменить закрашиванием . [44]

Консервация и анализ произведений искусства

Инфракрасная рефлектограмма Моны Лизы работы Леонардо да Винчи.

Инфракрасная рефлектография [45] может быть применена к картинам, чтобы неразрушающим образом выявить нижележащие слои, в частности рисунок художника или контур, нарисованный в качестве ориентира. Реставраторы используют эту технику, чтобы изучить, чем видимые слои краски отличаются от рисунка или промежуточных слоев (такие изменения называются пентименти , если они сделаны оригинальным художником). Это очень полезная информация для принятия решения о том, является ли картина основной версией оригинального художника или копией, и была ли она изменена в результате чрезмерно энергичных реставрационных работ. В общем, чем больше пентиментов, тем больше вероятность того, что картина станет основной версией. Это также дает полезную информацию о методах работы. [46] Рефлектография часто показывает использование художником технического углерода , который хорошо проявляется на рефлектограммах, если он также не использовался в грунте, лежащем в основе всей картины.

Последние достижения в создании инфракрасных камер позволяют обнаруживать и изображать не только подмалевки и пентименти, но и целые картины, позднее закрашенные художником. [47] Яркими примерами являются «Женщина, гладящая и синяя комната» Пикассо , где в обоих случаях под картиной был виден портрет мужчины, известный сегодня.

Подобное использование инфракрасного излучения используется реставраторами и учеными на различных типах объектов, особенно на очень старых письменных документах, таких как свитки Мертвого моря , римские произведения на Вилле папирусов и тексты Шелкового пути, найденные в пещерах Дуньхуан . [48] ​​Углеродная сажа, используемая в чернилах, может проявляться очень хорошо.

Биологические системы

Термографическое изображение змеи, поедающей мышь

На голове у гадюки есть пара инфракрасных сенсорных ямок. Существует неопределенность относительно точной тепловой чувствительности этой системы биологического инфракрасного обнаружения. [49] [50]

Другими организмами, имеющими терморецептивные органы, являются питоны (семейство Pythonidae ), некоторые удавы (семейство Boidae ), летучая мышь-вампир ( Desmodus rotundus ), разнообразные жуки-драготницы ( Melanophila acuminata ), [51] темнопигментированные бабочки ( Pachliopta aristolochiae и Troides) . rhadamantusplateni ), и, возможно, кровососущие клопы ( Triatoma infestans ). [52]

Некоторым грибам, таким как Venturia inaequalis, для выброса требуется ближний инфракрасный свет. [53]

Хотя зрение в ближнем инфракрасном диапазоне (780–1000 нм) долгое время считалось невозможным из-за шума в зрительных пигментах, [54] ощущение ближнего инфракрасного света было зарегистрировано у обыкновенного карпа и у трех видов цихлид. [54] [55] [56] [57] [58] Рыбы используют БИК для захвата добычи [54] и для фототаксической ориентации при плавании. [58] Ощущение БИК у рыб может быть актуальным в условиях плохой освещенности в сумерках [54] и в мутных поверхностных водах. [58]

Фотобиомодуляция

Ближний инфракрасный свет, или фотобиомодуляция , используется для лечения язв в полости рта, вызванных химиотерапией, а также для заживления ран. Ведутся некоторые работы по лечению вируса герпеса. [59] Исследовательские проекты включают работу по изучению эффектов исцеления центральной нервной системы посредством повышения регуляции цитохром-с-оксидазы и других возможных механизмов. [60]

Опасности для здоровья

Сильное инфракрасное излучение в некоторых промышленных условиях с высокой температурой может быть опасным для глаз и привести к повреждению глаз или слепоте пользователя. Поскольку излучение невидимо, в таких местах необходимо носить специальные ИК-защитные очки. [61]

Научная история

Открытие инфракрасного излучения приписывается астроному Уильяму Гершелю в начале 19 века. Гершель опубликовал свои результаты в 1800 году перед Лондонским королевским обществом . Гершель использовал призму для преломления солнечного света и обнаружил инфракрасное излучение за пределами красной части спектра посредством увеличения температуры, зафиксированной термометром . Он был удивлен результатом и назвал их «Таплотворными лучами». [62] [63] Термин «инфракрасный» появился только в конце 19 века. [64] Более ранний эксперимент, проведенный Марком-Огюстом Пикте в 1790 году, продемонстрировал отражение и фокусировку лучистого тепла через зеркала в отсутствие видимого света. [65]

Другие важные даты включают: [25]

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году Уильямом Гершелем.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Температуры черных тел, спектральные пики которых приходятся на заданные длины волн, в соответствии с длиной волны закона смещения Вина [19]

Рекомендации

  1. ^ Ватансевер, Фатма; Хэмблин, Майкл Р. (1 января 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. ISSN  2193-0643. ПМЦ  3699878 . ПМИД  23833705.
  2. ^ Мороженко, Василий, изд. (10 февраля 2012 г.). Инфракрасная радиация. ИнТех. дои : 10.5772/2031. ISBN 978-953-51-0060-7.
  3. ^ «Глоссарий приложения IPCC AR4 SYR» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2018 г. Проверено 14 декабря 2008 г.
  4. ^ Рогальски, Антони (2019). Инфракрасные и терагерцовые детекторы (3-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 929. ИСБН 9781315271330.
  5. ↑ Калель, Рафаэль (19 февраля 2014 г.). «Отцы-основатели против скептиков изменения климата». Обзор общественного достояния . Проверено 16 сентября 2019 г.
  6. ↑ Флеминг, Джеймс Р. (17 марта 2008 г.). «Изменение климата и антропогенное парниковое потепление: подборка ключевых статей, 1824–1995 гг., с пояснительными эссе». Архив проекта Национальной научной цифровой библиотеки PALE:ClassicArticles . Проверено 1 февраля 2022 г.Статья 1: Общие замечания о температуре Земли и космического пространства.
  7. ^ Майкл Роуэн-Робинсон (2013). Ночное видение: исследование инфракрасной Вселенной . Издательство Кембриджского университета. п. 23. ISBN 1107024765 . 
  8. ^ Ройш, Уильям (1999). "ИК-спектроскопия". Мичиганский государственный университет. Архивировано из оригинала 27 октября 2007 г. Проверено 27 октября 2006 г.
  9. ^ ab «ИК-астрономия: Обзор». Центр инфракрасной астрономии и обработки НАСА. Архивировано из оригинала 8 декабря 2006 г. Проверено 30 октября 2006 г.
  10. ^ Чилтон, Александр (07 октября 2013 г.). «Принцип работы и ключевые применения инфракрасных датчиков». АЗосенсоры . Проверено 11 июля 2020 г.
  11. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). ЦРК Пресс. п. 10.233. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  12. ^ «Эталонная солнечная спектральная освещенность: воздушная масса 1,5» . Проверено 12 ноября 2009 г.
  13. ^ «Излучение черного тела | Астрономия 801: Планеты, звезды, галактики и Вселенная» .
  14. ^ Слайни, Дэвид Х.; Вангеманн, Роберт Т.; Фрэнкс, Джеймс К.; Вольбаршт, Майрон Л. (1976). «Зрительная чувствительность глаза к инфракрасному лазерному излучению». Журнал Оптического общества Америки . 66 (4): 339–341. Бибкод : 1976JOSA...66..339S. дои : 10.1364/JOSA.66.000339. PMID  1262982. Была измерена фовеальная чувствительность к нескольким длинам волн лазера ближнего инфракрасного диапазона. Было обнаружено, что глаз может реагировать на излучение с длиной волны по крайней мере до 1064 нм. Непрерывный лазерный источник с длиной волны 1064 нм выглядел красным, а импульсный лазерный источник с длиной волны 1060 нм — зеленым, что предполагает наличие генерации второй гармоники в сетчатке.
  15. ^ Линч, Дэвид К.; Ливингстон, Уильям Чарльз (2001). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 231. ИСБН 978-0-521-77504-5. Проверено 12 октября 2013 г. Пределы общего диапазона чувствительности глаза простираются от 310 до 1050 нанометров.
  16. ↑ Саидман, Жан (15 мая 1933 г.). «Sur la visibilité de l’ultraviolet jusqu’à la longueur d’onde 3130» [Видимость ультрафиолета для длины волны 3130]. Comptes rendus de l'Académie des Sciences (на французском языке). 196 : 1537–9.
  17. ^ Бирнс, Джеймс (2009). Обнаружение неразорвавшихся боеприпасов и смягчение их последствий . Спрингер. стр. 21–22. Bibcode :2009uodm.book.....Б. ISBN 978-1-4020-9252-7.
  18. ^ «Инфракрасный свет». Энциклопедия фотоники RP . РП Фотоника . Проверено 20 июля 2021 г.
  19. ^ «Пики интенсивности излучения черного тела» . Проверено 27 июля 2016 г.
  20. ^ «Фотоакустическая техника« слышит »звук опасных химических веществ» . Журнал НИОКР . 14 августа 2012 г. rdmag.com . Проверено 8 сентября 2012 г.
  21. ^ Хендерсон, Рой. «Соображения относительно длины волны». Институты Umform- und Hochleistungs. Архивировано из оригинала 28 октября 2007 г. Проверено 18 октября 2007 г.
  22. ^ CIE (Международная комиссия по освещению). «инфракрасное излучение ИК излучение IRR». 17-21-004 . Проверено 18 октября 2022 г.
  23. ^ ISO 20473:2007 – Оптика и фотоника – Спектральные полосы.
  24. ^ «Ближний, средний и дальний инфракрасный диапазон». НАСА ИПАК. Архивировано из оригинала 29 мая 2012 г. Проверено 4 апреля 2007 г.
  25. ^ ab Миллер, Принципы инфракрасной технологии (Ван Ностранд Рейнхольд, 1992), а также Миллер и Фридман, Практические правила фотоники , 2004. ISBN 978-0-442-01210-6 [ нужна страница ] 
  26. ^ Гриффин, Дональд Р.; Хаббард, Рут; Уолд, Джордж (1947). «Чувствительность человеческого глаза к инфракрасному излучению». Журнал Оптического общества Америки . 37 (7): 546–553. Бибкод : 1947JOSA...37..546G. дои : 10.1364/JOSA.37.000546. ПМИД  20256359.
  27. ^ Рамасвами, Раджив (май 2002 г.). «Оптоволоконная связь: от передачи к сети». Журнал коммуникаций IEEE . 40 (5): 138–147. дои : 10.1109/MCOM.2002.1006983. S2CID  29838317.
  28. ^ «Инфракрасное излучение». Инфракрасная радиация. Научная энциклопедия Ван Ностранда . John Wiley & Sons, Inc., 2007. doi :10.1002/0471743984.vse4181.pub2. ISBN 978-0471743989.
  29. ^ «Введение в солнечную энергию». Руководство по пассивному солнечному отоплению и охлаждению . Rodale Press, Inc., 1980. Архивировано из оригинала ( DOC ) 18 марта 2009 г. Проверено 12 августа 2007 г.
  30. ↑ МакКрири, Джереми (30 октября 2004 г.). «Основы инфракрасного излучения (ИК) для цифровых фотографов: съемка невидимого (Боковая панель: Излучение черного тела)». Цифровая фотография, чего бы она ни стоила. Архивировано из оригинала 18 декабря 2008 г. Проверено 7 ноября 2006 г.
  31. ^ abc «Как работает ночное видение». Американская сетевая корпорация технологий . Проверено 12 августа 2007 г.
  32. ^ Брайант, Линн (11 июня 2007 г.). «Как работает тепловидение? Более пристальный взгляд на то, что стоит за этой замечательной технологией». Архивировано из оригинала 28 июля 2007 г. Проверено 12 августа 2007 г.
  33. ^ Холма, Х. (май 2011 г.), Thermische Hyperspektralbildgebung im langwelligen Infrarot. Архивировано 26 июля 2011 г. в Wayback Machine , Photonik.
  34. ^ Frost&Sullivan, Техническая информация, аэрокосмическая промышленность и оборона (февраль 2011 г.): Первая в мире тепловизионная гиперспектральная камера для беспилотных летательных аппаратов.
  35. ^ Махуликар, СП; Сонаване, HR; Рао, Джорджия (2007). «Исследование инфракрасных сигнатур аэрокосмических аппаратов» (PDF) . Прогресс аэрокосмических наук . 43 (7–8): 218–245. Бибкод : 2007ПрАэС..43..218М. CiteSeerX 10.1.1.456.9135 . doi : 10.1016/j.paerosci.2007.06.002. 
  36. ^ Уайт, Ричард П. (2000) «Инфракрасная противообледенительная система для самолетов», патент США 6 092 765.
  37. ^ Чен, Мэйцзе; Панг, Дэн; Чен, Синъюй; Ян, Хунцзе; Ян, Юань (2022). «Пассивное дневное радиационное охлаждение: основы, конструкция материалов и применение». ЭкоМат . 4 . дои : 10.1002/eom2.12153 . S2CID  240331557. Пассивное дневное радиационное охлаждение (PDRC) рассеивает земное тепло в чрезвычайно холодное космическое пространство без использования каких-либо энергозатрат и загрязнения окружающей среды. У него есть потенциал одновременно смягчить две основные проблемы: энергетический кризис и глобальное потепление.
  38. ^ Мандей, Джереми (2019). «Борьба с изменением климата посредством радиационного охлаждения». Джоуль . 3 (9): 2057–2060. дои : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID  201590290. Покрыв Землю небольшой долей теплоизлучающих материалов, можно увеличить тепловой поток от Земли, а чистый радиационный поток можно уменьшить до нуля (или даже сделать отрицательным), тем самым стабилизируя (или охлаждая) Земля.
  39. ^ Ван, Тонг; Ву, Йи; Ши, Лан; Ху, Синьхуа; Чен, Мин; Ву, Лимин (2021). «Структурный полимер для высокоэффективного пассивного радиационного охлаждения в течение всего дня». Природные коммуникации . 12 (365): 365. дои : 10.1038/s41467-020-20646-7. ПМК 7809060 . PMID  33446648. Соответственно, разработка и изготовление эффективных PDRC с достаточно высоким коэффициентом отражения солнечной энергии (𝜌¯солнечной) (λ ~ 0,3–2,5 мкм) для минимизации притока солнечного тепла и одновременно сильным тепловым излучанием LWIR (ε¯LWIR) для максимизации радиационных теплопотерь является задачей очень желательно. Когда поступающее лучистое тепло от Солнца уравновешивается исходящим лучистым тепловыделением, температура Земли может достичь устойчивого состояния. 
  40. ^ Зевенховена, Рон; Фельт, Мартин (июнь 2018 г.). «Радиационное охлаждение через атмосферное окно: третий, менее интрузивный геоинженерный подход». Энергия . 152 – через Elsevier Science Direct.
  41. ^ Мандей, Джереми (2019). «Борьба с изменением климата посредством радиационного охлаждения». Джоуль . 3 (9): 2057–2060. дои : 10.1016/j.joule.2019.07.010 . S2CID  201590290. Если бы вместо этого только 1–2% поверхности Земли излучали с такой скоростью, а не с ее нынешним средним значением, общие потоки тепла внутрь и от всей Земли были бы сбалансированы, и потепление прекратилось бы.
  42. ^ Зевенховена, Рон; Фельт, Мартин (июнь 2018 г.). «Радиационное охлаждение через атмосферное окно: третий, менее интрузивный геоинженерный подход». Энергия . 152 – через Elsevier Science Direct. Учитывая, что 100 Вт/м2 является продемонстрированным эффектом пассивного охлаждения, тогда потребуется покрытие поверхности в размере 0,3%, или 1% поверхности суши Земли. Если половина из них будет установлена ​​в городских застроенных районах, занимающих примерно 3% территории Земли, то там потребуется покрытие 17%, а остальная часть будет установлена ​​в сельской местности.
  43. ^ Опасности чрезмерного воздействия ультрафиолетового, инфракрасного и видимого света высокой энергии | 03.01.2013. ИШН. Проверено 26 апреля 2017 г.
  44. ^ Цифровой ДВС. Kodak.com
  45. ^ «ИК-рефлектография для неразрушающего анализа рисунков предметов искусства». Sensors Unlimited, Inc. Архивировано из оригинала 8 декабря 2008 г. Проверено 20 февраля 2009 г.
  46. ^ «Месса Святого Григория: изучение картины с помощью инфракрасной рефлектографии». Кливлендский художественный музей. Архивировано из оригинала 13 января 2009 г. Проверено 20 февраля 2009 г.
  47. ^ Инфракрасная рефлектография при анализе картин в ColourLex.
  48. ^ «Международный проект Дуньхуан. Введение в цифровую инфракрасную фотографию и ее применение в ВПЛ». Idp.bl.uk. Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 г. Проверено 8 ноября 2011 г.
  49. ^ Джонс, Б.С.; Линн, ВФ; Стоун, Миссури (2001). «Тепловое моделирование инфракрасного приема змей: доказательства ограниченной дальности обнаружения». Журнал теоретической биологии . 209 (2): 201–211. Бибкод : 2001JThBi.209..201J. дои : 10.1006/jtbi.2000.2256. ПМИД  11401462.
  50. ^ Горбунов, В.; Фучигами, Н.; Стоун, М.; Грейс, М.; Цукрук, В.В. (2002). «Биологическое термическое обнаружение: микромеханические и микротермические свойства биологических инфракрасных рецепторов». Биомакромолекулы . 3 (1): 106–115. дои : 10.1021/bm015591f. PMID  11866562. S2CID  21737304.
  51. ^ аб Эванс, WG (1966). «Инфракрасные рецепторы у Melanophila acuminata De Geer». Природа . 202 (4928): 211. Бибкод : 1964Natur.202..211E. дои : 10.1038/202211a0 . PMID  14156319. S2CID  2553265.
  52. ^ Кэмпбелл, Анджела Л.; Наик, Раджеш Р.; Совардс, Лаура; Стоун, Морли О. (2002). «Биологическая инфракрасная визуализация и зондирование». Микрометр . 33 (2): 211–225. дои : 10.1016/S0968-4328(01)00010-5. ПМИД  11567889.
  53. ↑ Брук, П.Дж. (26 апреля 1969 г.). «Стимуляция выброса аскоспор в Venturia inaequalis дальним красным светом». Природа . 222 (5191): 390–392. Бибкод : 1969Natur.222..390B. дои : 10.1038/222390a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4293713.
  54. ^ abcd Меутен, Денис; Рик, Ингольф П.; Тюнкен, Тимо; Балдауф, Себастьян А. (2012). «Визуальное обнаружение добычи у рыбы по ближним инфракрасным сигналам». Naturwissenschaften . 99 (12): 1063–6. Бибкод : 2012NW.....99.1063M. дои : 10.1007/s00114-012-0980-7. PMID  23086394. S2CID  4512517.
  55. ^ Эндо, М.; Кобаяши Р.; Арига, К.; Ёсидзаки, Г.; Такеучи, Т. (2002). «Постуральный контроль тилапии в условиях микрогравитации и ближнего инфракрасного облучения». Ниппон Суйсан Гаккаиси . 68 (6): 887–892. дои : 10.2331/suisan.68.887 .
  56. ^ Кобаяши Р.; Эндо, М.; Ёсидзаки, Г.; Такеучи, Т. (2002). «Чувствительность тилапии к инфракрасному свету, измеренная с помощью вращающегося полосатого барабана, различается у двух штаммов». Ниппон Суйсан Гаккаиси . 68 (5): 646–651. дои : 10.2331/suisan.68.646 .
  57. ^ Мацумото, Таро; Кавамура, Гунзо (2005). «Глаза обыкновенного карпа и нильской тилапии чувствительны к ближнему инфракрасному излучению». Рыболовная наука . 71 (2): 350–355. дои : 10.1111/j.1444-2906.2005.00971.x. S2CID  24556470.
  58. ^ abc Щербаков, Денис; Кнёрцер, Александра; Хильбиг, Рейнхард; Хаас, Ульрих; Блюм, Мартин (2012). «Ближнеинфракрасная ориентация мозамбикской тилапии Oreochromis mossambicus ». Зоология . 115 (4): 233–238. дои : 10.1016/j.zool.2012.01.005. ПМИД  22770589.
  59. ^ Харгейт, Дж. (2006). «Рандомизированное двойное слепое исследование, сравнивающее эффект света с длиной волны 1072 нм и плацебо при лечении губного герпеса». Клиническая и экспериментальная дерматология . 31 (5): 638–41. дои : 10.1111/j.1365-2230.2006.02191.x. PMID  16780494. S2CID  26977101.
  60. ^ Десмет К.Д., Паз Д.А., Корри Дж.Дж., Иллс Дж.Т., Вонг-Райли М.Т., Генри М.М., Бухманн Э.В., Коннелли М.П., ​​Дови Дж.В., Лян Х.Л., Хеншел Д.С., Йегер Р.Л., Миллсап Д.С., Лим Дж., Гулд Л.Дж., Дас Р. , Джетт М., Ходжсон Б.Д., Марголис Д., Уилан Х.Т. (май 2006 г.). «Клиническое и экспериментальное применение фотобиомодуляции NIR-LED». Фотомедицина и лазерная хирургия . 24 (2): 121–8. дои : 10.1089/pho.2006.24.121. PMID  16706690. S2CID  22442409.
  61. ^ Россо, Монона л (2001). Полное руководство по здоровью и безопасности для художника. Олворт Пресс. стр. 33–. ISBN 978-1-58115-204-3.
  62. ^ Гершель, Уильям (1800). «Опыты по преломляемости невидимых лучей Солнца». Философские труды Лондонского королевского общества . 90 : 284–292. дои : 10.1098/rstl.1800.0015 . JSTOR  107057.
  63. ^ «Гершель открывает инфракрасный свет». Coolcosmos.ipac.caltech.edu . Архивировано из оригинала 25 февраля 2012 г. Проверено 8 ноября 2011 г.
  64. ↑ В 1867 году французский физик Эдмон Беккерель ввёл термин infra-rouge (инфракрасный):
    • Беккерель, Эдмон (1867). La Lumiere: Ses Causes et ses effets [ Свет: Его причины и следствия ] (на французском языке). Париж, Франция: Didot Frères, Fils et Cie., стр. 141–145.
    Слово infra-rouge было переведено на английский как «инфракрасный» в 1874 году в переводе статьи Виньо Дюпюи де Сен-Флорана (1830–1907), инженера французской армии, дослужившегося до звания подполковника и для которого фотография была развлечением.
    • де Сен-Флоран (10 апреля 1874 г.). «Фотография в естественных цветах». Фотографические новости . 18 : 175–176. Из стр. 176: «Что касается инфракрасных лучей, то они могут быть поглощены слабым раствором сернокислой меди...»
    Смотрите также:
    • Розенберг, Гэри (2012). «Письмо в редакцию: Инфракрасное датирование». Американский учёный . 100 (5): 355.
  65. ^ Чанг, Хасок (2007). Изобретение температуры: измерение и научный прогресс . Оксфордские исследования по философии науки (1. Выпущено в мягкой обложке под ред.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. стр. 166–167. ISBN 978-0-19-533738-9.
  66. ^ 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.). «Исследования нескольких тепловых явлений, проводимых с помощью термоумножителя». Annales de Chimie et de Physique . 2-я серия (на французском языке). 48 : 198–218.
    • Воллмер, Майкл; Мёлльманн, Клаус-Петер (2010). Инфракрасное тепловидение: основы, исследования и применение (2-е изд.). Берлин, Германия: Wiley-VCH. стр. 1–67. ISBN 9783527693290.
  67. ^ Гершель, Джон Ф.В. (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. Бибкод : 1840RSPT..130....1H. дои : 10.1098/rstl.1840.0002. S2CID  98119765.Термин «термограф» введен на с. 51: «...Я открыл процесс, посредством которого тепловые лучи солнечного спектра оставляют свой отпечаток на поверхности, должным образом подготовленной для этой цели, чтобы сформировать то, что можно назвать термограммой спектра. .. ".
  68. ^ См.:
    • Кирхгоф (1859). «Ueber den Zusammenhang von Emission und Absorbion von Licht und Warme» [О соотношении 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 Absorbsvermögen der Körper für Wärme und Licht» [О связи между способностью тел излучать и поглощать тепло и свет]. Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 109 (2): 275–301. Бибкод : 1860АнП...185..275К. дои : 10.1002/andp.18601850205 .
    • Английский перевод: Кирхгоф, Г. (1860). «О соотношении излучающей и поглощающей способностей различных тел по свету и теплу». Философский журнал . 4-я серия. 20 : 1–21.
  69. ^ См.:
    • Смит, Уиллоби (1873). «Действие света на селен». Журнал Общества инженеров-телеграфистов . 2 (4): 31–33. doi : 10.1049/jste-1.1873.0023.
    • Смит, Уиллоби (20 февраля 1873 г.). «Влияние света на селен при прохождении электрического тока». Природа . 7 (173): 303. Бибкод : 1873Natur...7R.303.. doi : 10.1038/007303e0 .
  70. ^ См.:
    • Лэнгли, SP (1880). «Болометр». Труды Американского метрологического общества . 2 : 184–190.
    • Лэнгли, SP (1881). «Болометр и лучистая энергия». Труды Американской академии искусств и наук . 16 : 342–358. дои : 10.2307/25138616. JSTOR  25138616.
  71. ^ Стефан, Дж. (1879). «Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur» [О связи между тепловым излучением и температурой]. Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften [Вена]: Mathematich-naturwissenschaftlichen Classe (Труды Императорской философской академии [в Вене]: Математически-научный класс) (на немецком языке). 79 : 391–428.
  72. ^ См.:
    • Вена, Вилли (1896). «Ueber die Energieverteilung im Emissionsspektrum eines schwarzen Körpers» [О распределении энергии в спектре излучения черного тела]. Аннален дер Физик и Химия . 3-я серия (на немецком языке). 58 : 662–669.
    • Английский перевод: Вена, Вилли (1897). «О разделении энергии в спектре излучения черного тела». Философский журнал . 5-я серия. 43 (262): 214–220. дои : 10.1080/14786449708620983.
  73. ^ Юлиус, Виллем Анри (1892). Bolometrisch onderzoek van absorptiespectra (на голландском языке). Й. Мюллер.
  74. ^ 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]. Аннален дер Физик . 4-я серия (на немецком языке). 4 (3): 553–563. Бибкод : 1901АнП...309..553П. дои : 10.1002/andp.19013090310 .
  75. ^ См.:
    • Эйнштейн, А. (1905). «Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt» [Об эвристической точке зрения на производство и преобразование света]. Аннален дер Физик . 4-я серия (на немецком языке). 17 (6): 132–148. Бибкод : 1905АнП...322..132Е. дои : 10.1002/andp.19053220607 .
    • Английский перевод: Аронс, AB; Пеппард, МБ (1965). «Предложение Эйнштейна о концепции фотона - перевод статьи Annalen der Physik 1905 года». Американский журнал физики . 33 (5): 367–374. Бибкод : 1965AmJPh..33..367A. дои : 10.1119/1.1971542. S2CID  27091754.Доступно на Wayback Machine.
  76. ^ Кобленц, Уильям Вебер (1905). Исследования инфракрасных спектров: Часть I, II. Институт Карнеги в Вашингтоне.
  77. ^ Кобленц, Уильям Вебер (1905). Исследования инфракрасных спектров: Часть III, IV. Университет Мичигана. Вашингтон, округ Колумбия, Институт Карнеги в Вашингтоне.
  78. ^ Кобленц, Уильям Вебер (август 1905 г.). Исследования инфракрасных спектров: части V, VI, VII. Библиотеки Калифорнийского университета. Вашингтон, округ Колумбия: Вашингтонский Институт Карнеги.
  79. ^ Сбор отходов энергии: механическая и тепловая энергия. Springer Science & Business Media. 2014. с. 406. ИСБН 9783642546341. Проверено 7 января 2020 г.
  80. ^ AB Мэрион Б. Рейн (2015). «Интервью с Полом В. Крузом о ранней истории HgCdTe (1980)» (PDF) . дои : 10.1007/s11664-015-3737-1. S2CID  95341284 . Проверено 7 января 2020 г. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  81. ^ Дж. Купер (1962). «Быстродействующий пироэлектрический тепловой детектор». Журнал научных инструментов . 39 (9): 467–472. Бибкод : 1962JScI...39..467C. дои : 10.1088/0950-7671/39/9/308.
  82. ^ «История армейского ночного видения». Центр C5ISR . Проверено 7 января 2020 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  83. ^ «Имплантат дает крысам шестое чувство инфракрасного света» . Проводная Великобритания . 14 февраля 2013 года . Проверено 14 февраля 2013 г.

Внешние ссылки