红外辐射基本知识.doc

衿第一章红外辐射基本知识袇莇第一节光的本质蒃关于光的本质,许多世纪以来同时存在互相矛盾的论点,但都在相互补充,不断进步。羁一、:早在17世纪牛顿(Newton)就提出光的微粒学说。他认为光是由有弹性的球形微粒所组成,称为“光微粒”。据此牛顿说明了光的直线传播、反射和折射定律。:与牛顿同时代人惠更斯(Wheegense)提出了光的波动学说。他认为光是以球面波的形式传播的。如果光在传播过程中遇到障碍物的小孔,则在小孔后面形成新的球面波,根据这一理论可以解释光的干涉和衍射现象。:19世纪麦克斯(Maxis)提出光的电磁波理论。他认为光是一种在空间传播的电磁波。该理论涉及光的电磁本质,指出光和电磁性质的一致性。证明了X线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等在本质上是相同的,所不同的只是波长上的差别而已。:20世纪初普朗克(Planck)提出光的量子论学说。他认为:发光体的原子在发射光波时,是一份一份地发射的,光源好象射出一个一个“能量颗粒”,每个能量颗粒大小是固定的,称为这种光的一个量子。量子的大小只与这种光的频率有关。据此学说,光除了波动性外,还具有用量子表示的微粒性。量子的大小决定于频率,所以紫外线的量子比较大,可见光的量子次之,红外线的量子更小。该学说能解释光的热效应、化学效应、荧光现象及光压等。莈二、光的分类芅根椐光的波长分为可见光和不可见光。:占全部电磁波谱的极小部分。当阳光通过棱镜后,由于不同波长的光线穿透介质产生的折射角度不同,因而在棱镜后面的白屏上阳光分散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。可见光的波长为400~760nm(纳米)。1mm=1000nm(纳米)。:在紫色光之外端谓紫外线,肉眼不可见光,波长约为4-、r射线、宇宙射线。:在红色光之外端谓红外线,亦为不可见光,~1000mm。红外线之外端还有微波,无线电波。蚅蚄第二节红外辐射的特性袁一、红外辐射与红外光谱袈一切高于绝对零度(OK,-℃)的物体都有自身的辐射热,只是常温物体的辐射峰值不处在人类视觉范围内,而处于红外波段,因而人眼不能看到常温物体的自身辐射(在自然界事实不存在绝对零度的物体)。莈1800年,()在研究太阳光谱各部位的效应时,使一支涂黑了的水银温度计受太阳连续光谱照射,发现在红色那一端外水银柱指示出较高的温度,从而确定了不可见的红外线的存在。此后又发现热效应从紫光到红光逐渐增强,而最大值是在红光边界以外。由此表明在太阳光谱红光边界之外,还存在着人眼看不见的辐射能量,当时称这种辐射能量为“看不见的光线”,后称之为“红外线”,或“红外辐射”。其频率范围为3×1011~4×1014Hz之间。人体是天然辐射体,,,峰值在9~,由于各种性能的高灵敏度红外探测器相继出现,红外技术获得了迅速发展。(720nm)至1000mm的红外波段又分成三个波段,但划分的界限至今尚无统一规定。目前常采用分法有两种,一种是:~,~,5