红外线,红外线是如何加热物体的?
首先我们要知道红外线是什么,才能够解释清楚这个问题红外线。光是一个很大的“家族”,它的名字就叫做电磁波。其中有一部分“成员”为大家熟知,也就是波长在400-760纳米之间的“可见光”。
顾名思义,可见光就是平常我们人类平常可以看到的七种色光,红橙黄绿青蓝紫。这个排序可不是瞎排的,红光在其中波长最长,而紫光波长最短。于是我们说的红外线,指的就是波长比红光还长的一部分波段的光线,确切来说是波长在760纳米到1毫米之间的光。波长超过1毫米,就到了微波的范围了。之所以说这么多,无非是强调一件事::可见光、红外线、微波等等都是电磁波的某个波段而已,只是由于人类的历史认识取了不同的名字。就好比一堆人里面有高有矮,我们就把高于190厘米的称为巨人,低于120的称为矮子一样。因此不仅红外线能够加热物体,其他波段的光也有类似的作用,就好像放一桶水在太阳底下晒,水温也会慢慢升高(当然太阳光中也包含了红外线)。可是不同波长的光,对物体加热的能力是不一样的。
下面我们就热传递这个问题聊一聊。
温度从高温物体传到低温物体的过程就称为热传递。热传递的方式有三种,分别是热对流、热传导以及热辐射。光加热物体,主要是依靠热辐射的形式。
任何物体都会吸收光,也会反射光,热辐射就是利用物体吸收光的特性来加热物体本身。红外线的频率基本上与水分子的共振频率是接近的,因此很容易被水分子吸收,产生加热效果。我们人体的大部分是水,因此很容易感受到红外线的热量。但一块钢板的主要成分是铁,红外线对钢板的加热效果就会很差,因为铁原子对空外线不容易产生共振吸收。
物体的温度其实就是分子热运动平均动能的总和,所以当物体内分子或原子振动加剧,它的温度也就升高了。
总之,红外线能够加热物体,无非是红外波段的光频率更为接近物体内分子和原子的共振频率,从而加热物体。
一切物体都可以发出红外线吗?
高于绝对零度(-273.15℃)的物质都可以产生红外线。红外线波长在1mm到760纳米(nm)之间,比红光长的非可见光。医用红外线可分为两类:近红外线与远红外线。含热能,太阳的热量主要通过红外线传到地球。红外线波长较长,(无线电、微波、红外线、可见光。波长按由长到短顺序),给人的感觉是热的感觉,产生的效应是热效应。事实上,红外线频率较低,能量不够,远远达不到原子、分子解体的效果。因此,红外线只能穿透了原子分子的间隙中,而不能穿透到原子、分子的内部,由于红外线只能穿透到原子、分子的间隙,会使原子、分子的振动加快、间距拉大,即增加热运动能量。从宏观上看,物质在融化、在沸腾、在汽化,但物质的本质(原子、分子本身)并没有发生改变,这就是红外线的热效应。
手机上红外线功能有什么用?
作用一:主要用作屏幕背光自动控制。打电话时,人耳贴近手机距离传感器,传感器输出信号,背光灯关闭,节省不必要的电池电能损耗,延长待机时间。
作用二:相当于发射器,用来遥控电视、空调等等电器。现代手机很多都带红外发射器,当找不到或者没有遥控器时,用手机红外遥控一下,就能随时使用空调等电器。
红外线感应器
一、简述
红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的,属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小便斗冲水器、感应便器。
二、原理
这种是通过红外线反射原理,当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内,红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管,通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀,电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水;当人体的手或身体离开红外线感应范围,电磁阀没有接受信号,电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制的关水。
三、显著特点
1、采用先进成熟的集成电路高倍节能,年耗电仅2~3度.
2、利用人体红外线感应原理,辅之高精密传感器,无需声音和开关控制,人来灯亮,人走灯灭,白天不亮,晚上亮(由于白天光线强,感应器自动关闭),从而有力保证了楼宇内生活空间的安静.
3、精密的电子元件多重组合,避免了灯具在触发的瞬间产生的强电流(声光控灯会在触发的瞬间产生强电流),这大大延长了普通灯泡的使用寿命(5倍以上),产品寿命可达8年以上,避免了长期更换灯泡之苦,同时也实现了节能的目的。
红外线对人身体有多大的危害?
红外线的生理作用和治疗作用原理 红外线照射体表后,一部分被反射,另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉着的状况有关,用波长0.9微米的红外线照射时,无色素沉着的皮肤反射其能量约60%;而有色素沉着的皮肤反射其能量约40%。长波红外线(波长1.5微米以上)照射时,绝大部分被反射和为浅层皮肤组织吸收,穿透皮肤的深度仅达0.05~2毫米,因而只能作用到皮肤的表层组织;短波红外线(波长1.5微米以内)以及红色光的近红外线部分透入组织最深,穿透深度可达10毫米,能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。 红外线红斑 足够强度的红外线照射皮肤时,可出现红外线红斑,停止照射不久红斑即消失。大剂量红外线多次照射皮肤时,可产生褐色大理石样的色素沉着,这与热作用加强了血管壁基底细胞层中黑色素细胞的色素形成有关。 治疗作用 红外线治疗作用的基础是温热效应。在红外线照射下,组织温度升高,毛细血管扩张,血流加快,物质代谢增强,组织细胞活力及再生能力提高。红外线治疗慢性炎症时,改善血液循环,增加细胞的吞噬功能,消除肿胀,促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性,有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时,改善组织营养,消除肉芽水肿,促进肉芽生长,加快伤口愈合。红外线照射有减少烧伤创面渗出的作用。红外线还经常用于治疗扭挫伤,促进组织肿张和血肿消散以及减轻术后粘连,促进瘢痕软化,减轻瘢痕挛缩等。 红外线对眼的作用 由于眼球含有较多的液体,对红外线吸收较强,因而一定强度的红外线直接照射眼睛时可引起白内障。白内障的产生与短波红外线的作用有关;波长大于1.5微米的红外线不引起白内障。 光浴对机体的作用 光浴的作用因素是红外线、可见光线和热空气。光浴时,可使较大面积,甚至全身出汗,从而减轻肾脏的负担,并可改善肾脏的血液循环,有利于肾功能的恢复。光浴作用可使血红蛋白、红细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞增加,轻度核左移;加强免疫力。局部浴可改善神经和肌肉的血液供应和营养,因而可促进其功能恢复正常。全身光浴可明显地影响体内的代谢过程,增加全身热调节的负担;对植物神经系统和心血管系统也有一定影响。红外线污染 红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛,因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害,其情况与烫伤相似,最初是灼痛,然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况,波长为7500~13000埃的红外线对眼角膜的透过率较高,可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线,可使眼的前部介质(角膜晶体等)不受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。波长19000埃以上的红外线,几乎全部被角膜吸收,会造成角膜烧伤(混浊、白斑)。波长大于 14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收,透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜,造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。 红外线可以人为制造,自然界中也广泛存在,在焊接过程中也会产生,危害焊工眼部健康;一般的生物都会辐射出红外线,体现出来的宏观效应就是热度。 我们知道,热产生的原因,是组成物质的粒子做不规则运动.这个运动同时也辐射出电磁波,这些电磁波大部分都是红外线。 1、太阳光到了晚上的确是几乎没有了,但是地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静。红外线照相是通过接收各种物质发出的红外线,再把他们展现出来,但是其本身不是通过发出红外线来照相的。 2、红外线透视和夜视是分别利用了红外线的不同性质。前面的夜视是因为人的肉眼不能看见红外线,而特殊设计的照相机和夜视仪却专门接受红外线,所以会出现我们觉得一片漆黑,而相机却能拍到东西,因为实际上到处都是红外线,对于红外照相机和夜视仪来讲是一片光明。 透视则是利用红外线的波长比可见光要长,可以穿过一些可见光不能通过的面料(比如混棉和尼龙),所以通过一定的选择滤波,可以得到这些面料后面的图像。