Infračervený - Infrared
Infračervený (IR), někdy nazývaný infračervené světlo, je elektromagnetická radiace (EMR) s vlnové délky delší než u viditelné světlo. Je proto pro lidské oko obecně neviditelný, i když IR na vlnových délkách až 1050nanometry (nm) s ze speciálně pulzních laserů mohou lidé za určitých podmínek vidět.[1][2][3][4] IR vlnové délky sahají od nominální Červené okraj viditelné spektrum na 700nanometry (frekvence 430 THz ), na 1milimetr (300 GHz ).[5] Většina tepelné záření vyzařované předměty blízkými pokojové teplotě je infračervené. Stejně jako u všech EMR, IR nese zářivá energie a chová se oba jako mávat a jako jeho kvantová částice, foton.
Infračervené záření objevil v roce 1800 astronom Sir William Herschel, který objevil svůj efekt neviditelného záření ve spektru s nižší energií než červené světlo pomocí svého působení na teploměr.[6] Mírně více než polovina celkové energie z slunce byl nakonec nalezen[když? ] dorazit Země ve formě infračerveného záření. Rovnováha mezi absorbovaným a emitovaným infračerveným zářením má zásadní vliv na Zemi klima.
Infračervené záření je emitováno nebo absorbováno molekuly když změní své rotačně-vibrační pohyby. To vzrušuje vibrační režimy v a molekula prostřednictvím změny v dipólový moment, což z něj činí užitečný frekvenční rozsah pro studium těchto energetických stavů pro molekuly správné symetrie. Infračervená spektroskopie zkoumá absorpci a přenos fotony v infračerveném rozsahu.[7]
Infračervené záření se používá v průmyslových, vědeckých, vojenských, komerčních a lékařských aplikacích. Zařízení pro noční vidění využívající aktivní blízké infračervené osvětlení umožňují pozorování lidí nebo zvířat, aniž by byl pozorovatel detekován. Infračervená astronomie používá snímač vybavené dalekohledy proniknout do prašných oblastí vesmíru, jako je molekulární mraky, detekovat objekty jako planety, a k vysokému zobrazení červeně posunutý předměty z raných dob vesmír.[8] Infračervené termovizní kamery se používají k detekci tepelných ztrát v izolovaných systémech, ke sledování měnícího se průtoku krve v kůži a k detekci přehřátí elektrických přístrojů.[9]
Rozsáhlé použití pro vojenské a civilní aplikace zahrnuje získání cíle, dohled, noční vidění, naváděcí a sledování. Lidé při normální tělesné teplotě vyzařují hlavně na vlnových délkách kolem 10 μm (mikrometry). Mezi nevojenské použití patří tepelná účinnost analýza, monitorování životního prostředí, inspekce průmyslových zařízení, detekce pěstitelé, dálkové snímání teploty, krátký dosah bezdrátová komunikace, spektroskopie, a předpověď počasí.
Definice a vztah k elektromagnetickému spektru
Infračervené záření sahá od nominálního Červené okraj viditelné spektrum na 700 nanometry (nm) až 1 milimetr (mm). Tento rozsah vlnových délek odpovídá a frekvence rozmezí přibližně 430THz až 300GHz. Pod infračerveným paprskem je mikrovlnná část elektromagnetické spektrum.
Světelné srovnání[10] | |||||||
název | Vlnová délka | Frekvence (Hz) | Energie fotonu (eV) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Gama paprsek | méně než 0,01 nm | více než 30 EHz | více než 124 keV | ||||
rentgen | 0,01 nm - 10 nm | 30 EHz - 30 PHz | 124 keV - 124 eV | ||||
Ultrafialový | 10 nm - 400 nm | 30 PHz - 790 THz | 124 eV - 3,3 eV | ||||
Viditelné | 400 nm - 700 nm | 790 THz - 430 THz | 3,3 eV - 1,7 eV | ||||
Infračervený | 700 nm - 1 mm | 430 THz - 300 GHz | 1,7 eV - 1,24 meV | ||||
Mikrovlnná trouba | 1 mm - 1 metr | 300 GHz - 300 MHz | 1,24 meV - 1,24 μeV | ||||
Rádio | 1 mm - 10 000 km | 300 MHz - 30 Hz | 1,24 meV - 124 feV |
Přírodní infračervené záření
Sluneční světlo, při účinné teplotě 5780kelvinů (5510 ° C, 9940 ° F), se skládá z téměř tepelného spektra záření, které je o něco více než polovina infračerveného záření. V zenitu sluneční světlo poskytuje ozáření něco málo přes 1kilowatt na metr čtvereční na úrovni moře. Z této energie je 527 wattů infračervené záření, 445 wattů je viditelné světlo a 32 wattů je ultrafialový záření.[11] Téměř veškeré infračervené záření ve slunečním světle je téměř infračervené, kratší než 4 mikrometry.
Na povrchu Země, při mnohem nižších teplotách než povrch Slunce, se určité tepelné záření skládá z infračerveného záření ve střední infračervené oblasti, mnohem delšího než ze slunečního záření. Avšak černé těleso neboli tepelné záření je spojité: vydává záření na všech vlnových délkách. Z těchto přirozených procesů tepelného záření jsou pouze blesky a přírodní požáry dostatečně horké, aby produkovaly mnoho viditelné energie, a požáry produkují mnohem více infračerveného záření než energie viditelného světla.[12]
Infračervené oblasti
Objekty obecně vyzařují infračervené záření napříč spektrem vlnových délek, ale někdy je zajímavá pouze omezená oblast spektra, protože senzory obvykle shromažďují záření pouze v rámci určité šířky pásma. Tepelné infračervené záření má také maximální emisní vlnovou délku, která je nepřímo úměrná absolutní teplotě objektu, v souladu s Vídeňský zákon o vysídlení.
Proto je infračervené pásmo často rozděleno na menší části.
Běžně používané schéma dělení
Běžně používané schéma dalšího dělení je:[13]
Název divize | Zkratka | Vlnová délka | Frekvence | Fotonová energie | Teplota[i] | Vlastnosti |
---|---|---|---|---|---|---|
Blízko infračerveného | NIR, IR-A RÁMUS | 0.75–1.4 μm | 214–400 THz | 886–1653 meV | 3,864–2,070 K. (3,591–1,797 ° C ) | Definováno absorpcí vody,[je zapotřebí objasnění ] a běžně se používá v optické vlákno telekomunikací z důvodu nízkých ztrát útlumem v SiO2 sklenka (oxid křemičitý ) střední. Zesilovače obrazu jsou citliví na tuto oblast spektra; příklady zahrnují noční vidění zařízení, jako jsou brýle pro noční vidění. Spektroskopie blízké infračervené oblasti je další běžná aplikace. |
Infračervené záření krátkých vln | SWIR, IR-B RÁMUS | 1,4–3 μm | 100–214 THz | 413–886 meV | 2,070–966 K. (1,797–693 ° C ) | Absorpce vody se významně zvyšuje při 1450 nm. Rozsah 1530 až 1560 nm je dominantní spektrální oblastí pro dálkové telekomunikace. |
Infračervené záření o střední vlnové délce | MWIR, IR-C RÁMUS; MidIR.[15] Také se nazývá střední infračervené záření (IIR) | 3–8 μm | 37–100 THz | 155–413 meV | 966–362 K. (693–89 ° C ) | V technologii řízených střel je část 3–5 μm tohoto pásma atmosférickým oknem, ve kterém jsou naváděcí hlavy pasivních IR „teplo hledajících“ raket navrženy tak, aby fungovaly a směřovaly k Infračervený podpis cílového letadla, obvykle výfukového plynu proudového motoru. Tato oblast je také známá jako termální infračervené záření. |
Infračervené záření s dlouhou vlnovou délkou | LWIR, IR-C RÁMUS | 8–15 μm | 20–37 THz | 83–155 meV | 362–193 K. (89 – −80 ° C ) | Oblast „tepelného zobrazování“, ve které senzory mohou získat zcela pasivní obraz objektů pouze o něco vyšší než teplota v místnosti - například lidské tělo - pouze na základě tepelných emisí a nevyžadujících žádné osvětlení, jako je slunce, měsíc, nebo infračervený osvětlovač. Tato oblast se také nazývá „tepelná infračervená“. |
Daleko infračervené | JEDLE | 15–1 000 μm | 0,3–20 THz | 1,2–83 meV | 193–3 K. (−80.15 – −270.15 ° C ) | (viz také daleko infračervený laser a daleko infračervené ) |
NIR a SWIR se někdy nazývají „odražené infračervené“, zatímco MWIR a LWIR se někdy označují jako „tepelné infračervené“. Vzhledem k povaze křivek záření černého tělesa se typické „horké“ objekty, jako jsou výfukové potrubí, často zdají být v MW jasnější ve srovnání se stejným objektem pozorovaným v LW.
Schéma rozdělení CIE
The Mezinárodní komise pro osvětlení (CIE) doporučil rozdělení infračerveného záření do následujících tří pásem:[16]
Zkratka | Vlnová délka | Frekvence |
---|---|---|
IR-A | 700 nm - 1400 nm (0,7 μm - 1,4 μm) | 215 THz - 430 THz |
IR-B | 1400 nm - 3000 nm (1,4 μm - 3 μm) | 100 THz - 215 THz |
IR-C | 3000 nm - 1 mm (3 μm - 1000 μm) | 300 GHz - 100 THz |
Schéma ISO 20473
ISO 20473 určuje následující schéma:[17]
Označení | Zkratka | Vlnová délka |
---|---|---|
Blízko infračerveného | NIR | 0,78–3 μm |
Střední infračervené | MIR | 3–50 μm |
Daleko infračervené | JEDLE | 50–1 000 μm |
Schéma rozdělení astronomie
Astronomové obvykle rozdělují infračervené spektrum takto:[18]
Označení | Zkratka | Vlnová délka |
---|---|---|
Blízko infračerveného | NIR | (0,7–1) až 5 μm |
Střední infračervené | MIR | 5 až (25–40) μm |
Daleko infračervené | JEDLE | (25–40) až (200–350) μm. |
Tato rozdělení nejsou přesná a mohou se lišit v závislosti na publikaci. Tyto tři oblasti se používají pro pozorování různých teplotních rozsahů, a tedy různých prostředí ve vesmíru.
Nejběžnější fotometrický systém používaný v astronomii přiděluje kapitál písmena do různých spektrálních oblastí podle použitých filtrů; Já, J, H a K kryjeme vlnové délky blízké infračervené oblasti; L, M, N a Q označují střední infračervenou oblast. Tato písmena jsou běžně chápána s odkazem na atmosférická okna a objevují se například v názvech mnoha doklady.
Schéma rozdělení reakce senzoru
Třetí schéma rozděluje pásmo na základě odezvy různých detektorů:[19]
- Blízké infračervené záření: od 0,7 do 1,0 μm (od přibližného konce odezvy lidského oka na odezvu křemíku).
- Krátkovlnná infračervená oblast: 1,0 až 3 μm (od mezní hodnoty křemíku po mezní hodnotu atmosférického okna MWIR). InGaAs pokrývá přibližně 1,8 μm; méně citlivé soli olova pokrývají tuto oblast.
- Infračervené záření středních vln: 3 až 5 μm (definované atmosférickým oknem a zakryté antimonid india [InSb] a rtuť kadmium telurid [HgCdTe] a částečně selenid olovnatý [PbSe]).
- Dlouhovlnné infračervené záření: 8 až 12 nebo 7 až 14 μm (toto je atmosférické okno pokryté HgCdTe a mikrobolometry ).
- Infračervené záření o velmi dlouhé vlně (VLWIR) (12 až 30 μm, pokryté dotovaným křemíkem).
Blízká infračervená oblast je oblast nejblíže vlnové délky radiaci detekovatelné lidským okem. střední a daleko infračervené jsou postupně dále od viditelné spektrum. Jiné definice sledují různé fyzikální mechanismy (emisní špičky, vs. pásma, absorpce vody) a nejnovější sledují technické důvody (běžné křemík detektory jsou citlivé na přibližně 1050 nm, zatímco InGaAs Citlivost začíná kolem 950 nm a končí mezi 1 700 a 2 600 nm, v závislosti na konkrétní konfiguraci). V současné době nejsou k dispozici žádné mezinárodní standardy pro tyto specifikace.
Nástup infračerveného záření je definován (podle různých standardů) při různých hodnotách obvykle mezi 700 nm a 800 nm, ale hranice mezi viditelným a infračerveným světlem není přesně definována. Lidské oko je výrazně méně citlivé na světlo nad vlnovou délkou 700 nm, takže delší vlnové délky významně přispívají ke scénám osvětlených běžnými světelnými zdroji. Obzvláště intenzivní blízké infračervené světlo (např. Z infračerveného záření lasery, IR LED zdroje nebo z jasného denního světla s odstraněním viditelného světla barevnými gely) lze detekovat až do přibližně 780 nm a budou vnímány jako červené světlo. Intenzivní zdroje světla poskytující vlnové délky až 1050 nm lze považovat za matně červenou záři, což způsobuje určité potíže při blízkém infračerveném osvětlení scén ve tmě (obvykle je tento praktický problém řešen nepřímým osvětlením). Listy jsou obzvláště jasné v blízkém infračerveném záření, a pokud jsou blokovány všechny úniky viditelného světla z okolí infračerveného filtru, a oko dostane okamžik, aby se přizpůsobilo extrémně matnému obrazu procházejícímu vizuálně neprůhledným fotografickým filtrem procházejícím infračerveným paprskem je možné vidět Efekt dřeva který se skládá z IR zářících listů.[20]
Telekomunikační pásma v infračerveném pásmu
v optická komunikace část použitého infračerveného spektra je rozdělena do sedmi pásem na základě dostupnosti světelných zdrojů propouštějících / absorbujících materiály (vlákna) a detektorů:[21]
Kapela | Deskriptor | Rozsah vlnových délek |
---|---|---|
O kapela | Originál | 1260–1360 nm |
E pásmo | Rozšířené | 1360–1460 nm |
S band | Krátká vlnová délka | 1460–1530 nm |
Pásmo C. | Konvenční | 1530–1565 nm |
L pásmo | Dlouhá vlnová délka | 1565–1625 nm |
U band | Ultra dlouhá vlnová délka | 1625–1675 nm |
Pásmo C je dominantním pásmem pro dlouhé vzdálenosti telekomunikace sítí. Pásma S a L jsou založena na méně zavedené technologii a nejsou tak široce používána.
Teplo
Infračervené záření je všeobecně známé jako „tepelné záření“,[22] ale světlo a elektromagnetické vlny jakékoli frekvence zahřejí povrchy, které je pohlcují. Infračervené světlo od Slunce představuje 49%[23] ohřevu Země, zbytek je způsoben viditelným světlem, které je absorbováno a poté znovu vyzařováno při delších vlnových délkách. Viditelné světlo nebo ultrafialový - emitující lasery může spálit papír a žhavé předměty vyzařovat viditelné záření. Předměty v místnosti teplota vůle vysílat záření koncentrované většinou v pásmu 8 až 25 μm, ale to se neliší od vyzařování viditelného světla žárovkami a ultrafialového záření ještě teplejšími objekty (viz černé tělo a Vídeňský zákon o vysídlení ).[24]
Teplo je energie na cestě, která proudí v důsledku teplotního rozdílu. Na rozdíl od tepla přenášeného tepelné vedení nebo tepelná konvekce, tepelné záření se může šířit a vakuum. Tepelné záření je charakterizováno zvláštním spektrem mnoha vlnových délek, které jsou spojeny s emisemi z objektu, v důsledku vibrací jeho molekul při dané teplotě. Tepelné záření může být emitováno z objektů při jakékoli vlnové délce a při velmi vysokých teplotách je takové záření spojeno se spektry daleko nad infračerveným zářením, zasahujícím do viditelných, ultrafialových nebo dokonce rentgenových oblastí (např. sluneční korona ). Populární asociace infračerveného záření s tepelným zářením je tedy pouze náhoda založená na typických (poměrně nízkých) teplotách, které se často vyskytují v blízkosti povrchu planety Země.
Koncept emisivita je důležité pochopit infračervené emise objektů. Toto je vlastnost povrchu, která popisuje, jak se jeho tepelné emise odchylují od myšlenky a černé tělo. Pro další vysvětlení nemusí dva objekty při stejné fyzikální teplotě vykazovat stejný infračervený obraz, pokud mají odlišnou emisivitu. Například u jakékoli přednastavené hodnoty emisivity budou objekty s vyšší emisivitou vypadat žhavější a objekty s nižší emisivitou budou vypadat chladněji (za předpokladu, že okolní prostředí je chladnější než sledované objekty). Když má objekt méně než dokonalou emisivitu, získá vlastnosti odrazivosti a / nebo průhlednosti, a tak se teplota okolního prostředí částečně odráží a / nebo přenáší objektem. Pokud by se objekt nacházel v teplejším prostředí, pak by se objekt s nižší emisivitou při stejné teplotě pravděpodobně zdál být teplejší než ten emisivnější. Z tohoto důvodu nesprávný výběr emisivity a nezohlednění teplot prostředí způsobí nepřesné výsledky při použití infračervených kamer a pyrometrů.
Aplikace
Tato sekce potřebuje další citace pro ověření.Srpna 2007) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Noční vidění
Infračervené záření se používá v zařízeních pro noční vidění, pokud není dostatečné viditelné světlo vidět.[25] Zařízení pro noční vidění pracují procesem zahrnujícím přeměnu fotonů okolního světla na elektrony, které jsou poté zesíleny chemickým a elektrickým procesem a poté převedeny zpět na viditelné světlo.[25] Zdroje infračerveného světla lze použít k rozšíření dostupného okolního světla pro konverzi zařízeními pro noční vidění, čímž se zvyšuje viditelnost ve tmě, aniž by se skutečně použil zdroj viditelného světla.[25]
Použití infračerveného světla a zařízení pro noční vidění by nemělo být zaměňováno termální zobrazování, který vytváří obrazy na základě rozdílů v povrchové teplotě detekcí infračerveného záření (teplo ), který vyzařuje z objektů a jejich okolního prostředí.[26]
Termografie
Infračervené záření lze použít ke vzdálenému určení teploty objektů (je-li známa emisivita). Toto se nazývá termografie, nebo v případě velmi horkých předmětů v NIR nebo viditelných se to nazývá pyrometrie. Termografie (termické zobrazování) se používá hlavně ve vojenských a průmyslových aplikacích, ale tato technologie se dostává na veřejný trh v podobě infračervených kamer na automobilech kvůli výrazně sníženým výrobním nákladům.
Termografické kamery detekovat záření v infračerveném rozsahu elektromagnetického spektra (zhruba 900–14 000 nanometrů neboli 0,9–14 μm) a vytvářet snímky tohoto záření. Protože infračervené záření vyzařuje všechny objekty na základě jejich teplot, podle zákona o záření černého tělesa umožňuje termografie „vidět“ prostředí člověka s viditelným osvětlením nebo bez něj. Množství záření vyzařovaného objektem se zvyšuje s teplotou, proto termografie umožňuje vidět rozdíly v teplotě (odtud název).
Hyperspektrální zobrazování
Hyperspektrální obraz je „obraz“ obsahující souvislý obraz spektrum v širokém spektrálním rozsahu u každého pixelu. Hyperspektrální zobrazování získává na významu v oblasti aplikované spektroskopie, zejména se spektrálními oblastmi NIR, SWIR, MWIR a LWIR. Typické aplikace zahrnují biologická, mineralogická, obranná a průmyslová měření.
Termální infračervené hyperspektrální zobrazování lze obdobně provádět pomocí a termografická kamera, se zásadním rozdílem, že každý pixel obsahuje celé spektrum LWIR. V důsledku toho lze provést chemickou identifikaci objektu bez potřeby externího zdroje světla, jako je Slunce nebo Měsíc. Takové kamery se obvykle používají pro geologická měření, venkovní sledování a UAV aplikace.[28]
Jiné zobrazování
v infračervené fotografování, infračervené filtry se používají k zachycení blízkého infračerveného spektra. Digitální fotoaparáty často používají infračervený přenos blokátory. Levnější digitální fotoaparáty a telefony s fotoaparátem mají méně účinné filtry a mohou „vidět“ intenzivní blízké infračervené záření, které se jeví jako jasně fialově bílá barva. To je obzvláště výrazné při fotografování objektů v blízkosti oblastí s IR zářením (například v blízkosti lampy), kde výsledná infračervená interference může obraz vymyt. Existuje také technika zvaná „T-ray 'imaging, což je zobrazování pomocí daleko infračervené nebo terahertzové záření. Díky nedostatku jasných zdrojů může být terahertzová fotografie náročnější než většina ostatních technik infračerveného zobrazování. V poslední době je zobrazování pomocí rentgenových paprsků velmi zajímavé kvůli řadě nových vývojových trendů, jako je např terahertzová časová doména spektroskopie.
Sledování
Infračervené sledování, známé také jako infračervené navádění, označuje a pasivní raketový naváděcí systém, který používá emise z cíle elektromagnetická radiace v infračervené části spektrum sledovat to. Rakety, které používají infračervené hledání, se často označují jako „hledače tepla“, protože infračervené záření (IR) je těsně pod viditelným spektrem světla o frekvenci a je silně vyzařováno horkými tělesy. Mnoho objektů, jako jsou lidé, motory vozidel a letadla, generuje a udržuje teplo a jako takové jsou zvláště viditelné v infračervených vlnových délkách světla ve srovnání s objekty v pozadí.[29]
Topení
Infračervené záření lze použít jako záměrný zdroj vytápění. Například se používá v infrasauny k ohřátí cestujících. Může být také použit v jiných topných aplikacích, například k odstraňování ledu z křídel letadla (odmrazování).[30] Infračervené záření lze použít při vaření a ohřívání jídla, protože převážně ohřívá neprůhledné absorpční předměty, spíše než vzduch kolem nich.
Infračervené vytápění je také stále populárnější v průmyslových výrobních procesech, např. vytvrzování povlaků, tváření plastů, žíhání, svařování plastů a sušení tisku. V těchto aplikacích infračervené ohřívače nahrazují konvekční pece a kontaktní topení.
Účinnosti se dosahuje přizpůsobením vlnové délky infračerveného ohřívače absorpčním charakteristikám materiálu.
Chlazení
Různé technologie nebo navrhované technologie využívají infračervené emise k chlazení budov nebo jiných systémů. Oblast LWIR (8–15 μm) je obzvláště užitečná, protože určité záření na těchto vlnových délkách může unikat do vesmíru atmosférou.
komunikace
IR přenos dat se používá také při komunikaci na krátkou vzdálenost mezi počítačovými periferiemi a osobní digitální asistenti. Tato zařízení obvykle odpovídají standardům vydaným IrDA, asociace infračervených dat. Dálkové ovladače a zařízení IrDA používají infračervené záření diody vyzařující světlo (LED) k vyzařování infračerveného záření, které je zaostřeno plastem objektiv do úzkého paprsku. Paprsek je modulovaný, tj. zapnuto a vypnuto, aby se zabránilo rušení jinými zdroji infračerveného záření (jako je sluneční světlo nebo umělé osvětlení). Přijímač používá a křemík fotodioda převést infračervené záření na elektrický proud. Reaguje pouze na rychle pulzující signál vytvářený vysílačem a filtruje pomalu se měnící infračervené záření z okolního světla. Infračervená komunikace je užitečná pro vnitřní použití v oblastech s vysokou hustotou obyvatelstva. Infračervené záření neproniká stěnami a neruší ostatní zařízení v sousedních místnostech. Infračervený přenos je nejběžnějším způsobem dálková ovládání k ovládání zařízení. Infračervené protokoly dálkového ovládání jako RC-5, SIRC, se používají ke komunikaci s infračerveným přenosem.
Optická komunikace volného prostoru pomocí infračerveného přenosu lasery může být relativně levným způsobem instalace komunikačního spojení v městské oblasti s rychlostí až 4 gigabitů / s ve srovnání s náklady na zakopání optického kabelu, s výjimkou radiačního poškození. „Vzhledem k tomu, že oko nedokáže detekovat infračervené záření, nemusí dojít k mrknutí nebo zavření očí, aby se předešlo nebo snížilo poškození.“[31]
K zajištění světla se používají infračervené lasery optické vlákno komunikační systémy. Infračervené světlo s vlnovou délkou kolem 1330 nm (nejméně disperze ) nebo 1550 nm (nejlepší přenos) jsou nejlepší volbou pro standard oxid křemičitý vlákna.
Infračervený přenos dat kódovaných zvukových verzí tištěných znaků je zkoumán jako pomůcka pro zrakově postižené osoby prostřednictvím internetu RIAS (Remote Infrared Audible Signage) Přenos IR dat z jednoho zařízení do druhého se někdy označuje jako paprskem.
Spektroskopie
Infračervená vibrační spektroskopie (viz také blízká infračervená spektroskopie ) je technika, kterou lze použít k identifikaci molekul analýzou jejich základních vazeb. Každá chemická vazba v molekule vibruje na frekvenční charakteristice této vazby. Skupina atomů v molekule (např. CH2) může mít několik režimů kmitání způsobených roztažnými a ohybovými pohyby skupiny jako celku. Pokud oscilace vede ke změně v dipól v molekule pak absorbuje a foton která má stejnou frekvenci. Vibrační frekvence většiny molekul odpovídají frekvencím infračerveného světla. Tato technika se obvykle používá ke studiu organické sloučeniny pomocí světelného záření od 4000 do 400 cm−1, střední infračervené. Zaznamená se spektrum všech frekvencí absorpce ve vzorku. To lze použít k získání informací o složení vzorku z hlediska přítomných chemických skupin a také o jeho čistotě (například vlhký vzorek bude vykazovat širokou absorpci O-H kolem 3 200 cm−1). Jednotka pro vyjádření záření v této aplikaci, cm−1, je spektroskopický vlnové číslo. Je to frekvence dělená rychlostí světla ve vakuu.
Tenkovrstvá metrologie
V polovodičovém průmyslu lze infračervené světlo použít k charakterizaci materiálů, jako jsou tenké vrstvy a periodické výkopové struktury. Měřením odrazivosti světla od povrchu polovodičové desky lze index lomu (n) a extinkční koeficient (k) určit pomocí Forouhi-Bloomerovy disperzní rovnice. Odrazivost od infračerveného světla lze také použít ke stanovení kritického rozměru, hloubky a úhlu bočnice příkopových konstrukcí s vysokým poměrem stran.
Meteorologie
Povětrnostní satelity vybavené skenovacími radiometry vytvářejí termální nebo infračervené obrazy, které pak mohou vyškolenému analytikovi umožnit určit výšky a typy mraků, vypočítat teploty pozemní a povrchové vody a lokalizovat povrchové prvky oceánu. Skenování je typicky v rozsahu 10,3–12,5 μm (kanály IR4 a IR5).
Mraky s vysokými a studenými vrcholy, jako např cyklóny nebo kumulonimbové mraky, vypadají červeně nebo černě, nižší teplejší mračna jako např oblak nebo stratocumulus zobrazovat se jako modrá nebo šedá, s odpovídajícími stíny mezilehlých mraků. Rozpuštěné povrchy se zobrazí jako tmavě šedé nebo černé. Jednou z nevýhod infračervených snímků je nízká oblačnost, například stratus nebo mlha může mít teplotu podobnou okolní zemi nebo hladině moře a nezobrazuje se. Avšak pomocí rozdílu v jasu kanálu IR4 (10,3–11,5 μm) a kanálu blízkého infračerveného záření (1,58–1,64 μm) lze rozlišit nízkou oblačnost, což vytváří mlha satelitní obrázek. Hlavní výhodou infračerveného záření je, že lze vytvářet snímky v noci, což umožňuje studovat souvislou sekvenci počasí.
Tyto infračervené snímky mohou zobrazovat oceánské víry nebo víry a mapovat proudy, jako je Golfský proud, které jsou cenné pro námořní průmysl. Rybáři a zemědělci se zajímají o teploty půdy a vody, aby chránili své plodiny před mrazem nebo zvýšili svůj úlovek z moře. Dokonce El Niño lze pozorovat jevy. Pomocí barevně digitalizovaných technik lze šedě stínované termální obrazy převést na barvu pro snadnější identifikaci požadovaných informací.
Hlavní kanál vodní páry o velikosti 6,40 až 7,08 μm mohou být zobrazeny některými meteorologickými satelity a ukazuje množství vlhkosti v atmosféře.
Klimatologie
V oblasti klimatologie je sledováno atmosférické infračervené záření, aby se zjistily trendy ve výměně energie mezi zemí a atmosférou. Tyto trendy poskytují informace o dlouhodobých změnách klimatu Země. Je to jeden z hlavních parametrů studovaných při výzkumu globální oteplování, dohromady s solární radiace.
A pyrgeometr se v této oblasti výzkumu využívá k provádění kontinuálních venkovních měření. Jedná se o širokopásmový infračervený radiometr s citlivostí na infračervené záření mezi přibližně 4,5 μm a 50 μm.
Astronomie
Astronomové pozorují objekty v infračervené části elektromagnetického spektra pomocí optických komponent, včetně zrcadel, čoček a digitálních detektorů v pevné fázi. Z tohoto důvodu je klasifikován jako součást optická astronomie. Pro vytvoření obrazu je nutné komponenty infračerveného dalekohledu pečlivě chránit před zdroji tepla a detektory jsou chlazeny pomocí kapaliny hélium.
Citlivost pozemských infračervených dalekohledů je významně omezena vodní párou v atmosféře, která absorbuje část infračerveného záření přicházejícího z vesmíru mimo vybraný atmosférická okna. Toto omezení lze částečně zmírnit umístěním dalekohledu ve vysoké nadmořské výšce nebo přepravením dalekohledu nahoře balónem nebo letadlem. Vesmírné dalekohledy tímto handicapem netrpí, a proto je vesmír považován za ideální místo pro infračervenou astronomii.
Infračervená část spektra má pro astronomy několik užitečných výhod. Chladné, tmavé molekulární mraky plynu a prachu v naší galaxii bude zářit vyzařovaným teplem, protože jsou ozářeny zapuštěnými hvězdami. K detekci lze také použít infračervené záření protostars než začnou vyzařovat viditelné světlo. Hvězdy emitují menší část své energie v infračerveném spektru, takže blízké chladné objekty, jako jsou planety lze snadněji detekovat. (Ve viditelném světelném spektru oslnění hvězdy přehluší odražené světlo z planety.)
Infračervené světlo je také užitečné pro pozorování jader aktivní galaxie, které jsou často zakryty plynem a prachem. Vzdálené galaxie s vysokým rudý posuv bude mít vrcholová část jejich spektra posunutou směrem k delším vlnovým délkám, takže jsou snadněji pozorovány v infračervené oblasti.[8]
Infračervené čištění
Infračervené čištění je technika, kterou někteří používají skenery filmových filmů, filmové skenery a ploché skenery ke snížení nebo odstranění vlivu prachu a škrábanců na hotový výrobek skenovat. Funguje tak, že se ze skenování sbírá další infračervený kanál ve stejné poloze a rozlišení jako tři viditelné barevné kanály (červený, zelený a modrý). Infračervený kanál se v kombinaci s ostatními kanály používá k detekci umístění škrábanců a prachu. Po nalezení lze tyto vady opravit změnou měřítka nebo je nahradit malování.[32]
Konzervace a analýza umění
Infračervená reflektografie[33] lze použít na obrazy k nedestruktivnímu odhalení podkladových vrstev, zejména umělcových nedočerpání nebo obrys nakreslený jako vodítko. Umělečtí konzervátoři touto technikou zkoumají, jak se viditelné vrstvy barvy liší od podkreslení nebo mezi nimi (takové úpravy se nazývají pentimenti pokud je vyroben původním umělcem). To je velmi užitečná informace při rozhodování, zda je obraz tím prime verze původním umělcem nebo kopií a zda to bylo změněno příliš nadšenou restaurátorskou prací. Obecně platí, že čím více pentimenti, tím pravděpodobnější je, že obraz bude hlavní verzí. Poskytuje také užitečné informace o pracovních postupech.[34] Reflektografie často odhaluje použití umělce saze, který se dobře projevuje na reflektogramech, pokud nebyl použit také v zemi pod celým obrazem.
Nedávný pokrok v konstrukci kamer citlivých na infračervené záření umožňuje objevovat a zobrazovat nejen malby a pentimenty, ale i celé obrazy, které umělec později přetřel.[35] Pozoruhodné příklady jsou Picasso je Žena žehlení a Modrý pokoj, kde v obou případech byl pod obrazem, jak je dnes znám, zviditelněn portrét muže.
Podobné využití infračerveného záření používají konzervátoři a vědci na různých typech objektů, zejména na velmi starých písemných dokumentech, jako je Svitky od Mrtvého moře, Říman pracuje v Villa Papyri a texty Hedvábné stezky nalezené v Jeskyně Dunhuang.[36] Saze použité v inkoustu se mohou ukázat velmi dobře.
Biologické systémy
The zmije má na hlavě pár infračervených senzorických jám. Panuje nejistota ohledně přesné tepelné citlivosti tohoto biologického infračerveného detekčního systému.[37][38]
Jiné organismy, které mají termoreceptivní orgány, jsou pythony (rodina Pythonidae ), někteří boa (rodina Boidae ), Společný upír (Desmodus rotundus), Různé drahokamy brouci (Melanophila acuminata ),[39] tmavě pigmentované motýly (Pachliopta aristolochiae a Troides rhadamantus plateni ), a možná chyby sající krev (Triatoma infestans ).[40]
Některé houby mají rádi Venturia inaequalis vyžadují pro vysunutí blízké infračervené světlo[41]
Ačkoli vidění do blízka infračerveného záření (780–1000 nm) bylo dlouho považováno za nemožné kvůli šumu ve vizuálních pigmentech,[42] pocit blízkého infračerveného světla byl hlášen u kapra obecného a u tří druhů cichlíd.[42][43][44][45][46] Ryby používají NIR k zachycení kořisti[42] a pro fototaktickou orientaci plavání.[46] Pocit NIR u ryb může být relevantní za špatných světelných podmínek za soumraku[42] a v kalných povrchových vodách.[46]
Fotobiomodulace
Blízké infračervené světlo nebo fotobiomodulace, se používá k léčbě orálních vředů vyvolaných chemoterapií i k hojení ran. Tam je nějaká práce týkající se anti-herpes virové léčby.[47] Výzkumné projekty zahrnují práci na léčivých účincích na centrální nervový systém prostřednictvím upregulace cytochrom c oxidázy a dalších možných mechanismů.[48]
Zdravotní rizika
Silné infračervené záření v určitých průmyslových odvětvích s vysokou teplotou může být pro oči nebezpečné, což může vést k poškození nebo slepotě uživatele. Protože záření není vidět, musí se na takových místech používat speciální brýle odolné vůči IR.[49]
Historie infračervené vědy
Je připisován objev infračerveného záření William Herschel, astronom, na počátku 19. století. Herschel zveřejnil své výsledky v roce 1800 před Royal Society of London. Herschel použil a hranol na lámat světlo z slunce a detekoval infračervený paprsek za Červené část spektra, prostřednictvím zvýšení teploty zaznamenané na a teploměr. Výsledek byl překvapen a nazval je „Calorific Rays“.[50][51] Termín „infračervený“ se objevil až na konci 19. století.[52]
Mezi další důležitá data patří:[19]
- 1737: Émilie du Châtelet předpovídal to, co je dnes v roce známé jako infračervené záření Disertace sur la nature et la propagation du feu.[53]
- 1830: Leopoldo Nobili udělal první termopábel IR detektor.[54]
- 1840: John Herschel vytvoří první tepelný obraz, zvaný a termogram.[55]
- 1860: Gustav Kirchhoff formuloval věta o černém těle .[56]
- 1873: Willoughby Smith objevil fotovodivost selen.[57]
- 1878: Samuel Pierpont Langley invents the first bolometer, a device which is able to measure small temperature fluctuations, and thus the power of far infrared sources.[58]
- 1879: Stefan–Boltzmann law formulated empirically that the power radiated by a blackbody is proportional to T4.[59]
- 1880s and 1890s: Lord Rayleigh a Wilhelm Wien solved part of the blackbody equation, but both solutions diverged in parts of the electromagnetic spectrum. This problem was called the "ultraviolet catastrophe and infrared catastrophe".[60]
- 1892: Willem Henri Julius published infrared spectra of 20 organic compounds measured with a bolometer in units of angular displacement.[61]
- 1901: Max Planck zveřejnil blackbody equation and theorem. He solved the problem by quantizing the allowable energy transitions.[62]
- 1905: Albert Einstein vyvinul teorii fotoelektrický efekt.[63]
- 1905–1908: William Coblentz published infrared spectra in units of wavelength (micrometers) for several chemical compounds in Investigations of Infra-Red Spectra.[64][65][66]
- 1917: Theodore Case vyvinul thallous sulfide detector; British scientist built the first infračervené vyhledávání a sledování (IRST) device able to detect aircraft at a range of one mile (1.6 km).
- 1935: Lead salts – early missile guidance in druhá světová válka.
- 1938: Yeou Ta predicted that the pyroelectric effect could be used to detect infrared radiation.[67]
- 1945: The Zielgerät 1229 "Vampir" infrared weapon system was introduced as the first portable infrared device for military applications.
- 1952: H. Welker grew synthetic InSb krystaly.
- 1950s and 1960s: Nomenclature and radiometric units defined by Fred Nicodemenus, G. J. Zissis a R. Clark; Robert Clark Jones definovaný D*.
- 1958: W. D. Lawson (Royal Radar Establishment in Malvern) discovered IR detection properties of Mercury cadmium telluride (HgCdTe).[68]
- 1958: Sokol a Sidewinder missiles were developed using infrared technology.
- Šedesátá léta: Paul Kruse a jeho kolegové v Honeywell Research Center demonstrate the use of HgCdTe as an effective compound for infrared detection.[68]
- 1962: J. Cooper demonstrated pyroelectric detection.[69]
- 1964: W. G. Evans discovered infrared thermoreceptors in a pyrophile beetle.[39]
- 1965: First IR handbook; first commercial imagers (Barnes, Agema (nyní součást FLIR Systems Inc.)); Richard Hudson 's landmark text; F4 TRAM FLIR by Hughes; phenomenology pioneered by Fred Simmons a A. T. Stair; U.S. Army's night vision lab formed (now Night Vision and Electronic Sensors Directorate (NVESD)), and Rachets develops detection, recognition and identification modeling there.
- 1970: Willard Boyle a George E. Smith proposed CCD at Bell Labs pro picture phone.
- 1973: Common module program started by NVESD.[70]
- 1978: Infrared imaging astronomy came of age, observatories planned, IRTF on Mauna Kea opened; 32 × 32 and 64 × 64 arrays produced using InSb, HgCdTe and other materials.
- 2013: On 14 February, researchers developed a neural implant to dává krysy the ability to sense infrared light, which for the first time provides žíjící bytosti with new abilities, instead of simply replacing or augmenting existing abilities.[71]
Viz také
Poznámky
- ^ Temperatures of black bodies for which spectral peaks fall at the given wavelengths, according to Vídeňský zákon o vysídlení[14]
Reference
- ^ Sliney, David H.; Wangemann, Robert T.; Franks, James K.; Wolbarsht, Myron L. (1976). "Visual sensitivity of the eye to infrared laser radiation". Journal of the Optical Society of America. 66 (4): 339–341. Bibcode:1976JOSA...66..339S. doi:10.1364/JOSA.66.000339. PMID 1262982.
The foveal sensitivity to several near-infrared laser wavelengths was measured. It was found that the eye could respond to radiation at wavelengths at least as far as 1064 nm. A continuous 1064 nm laser source appeared red, but a 1060 nm pulsed laser source appeared green, which suggests the presence of second harmonic generation in the retina.
- ^ Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). Color and Light in Nature (2. vyd.). Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. p. 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Citováno 12. října 2013.
Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers
- ^ Dash, Madhab Chandra; Dash, Satya Prakash (2009). Fundamentals Of Ecology 3E. Tata McGraw-Hill Education. p. 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Citováno 18. října 2013.
Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.
- ^ Saidman, Jean (15 May 1933). "Sur la visibilité de l'ultraviolet jusqu'à la longueur d'onde 3130" [The visibility of the ultraviolet to the wave length of 3130]. Comptes rendus de l'Académie des sciences (francouzsky). 196: 1537–9.
- ^ Liew, S. C. "Electromagnetic Waves". Centre for Remote Imaging, Sensing and Processing. Citováno 2006-10-27.
- ^ Michael Rowan-Robinson (2013). Night Vision: Exploring the Infrared Universe. Cambridge University Press. p. 23. ISBN 1107024765.
- ^ Reusch, William (1999). "Infrared Spectroscopy". Michiganská státní univerzita. Archivovány od originál dne 2007-10-27. Citováno 2006-10-27.
- ^ A b "IR Astronomy: Overview". NASA Infrared Astronomy and Processing Center. Archivovány od originál dne 8. 12. 2006. Citováno 2006-10-30.
- ^ Chilton, Alexander (2013-10-07). "The Working Principle and Key Applications of Infrared Sensors". AZoSensors. Citováno 2020-07-11.
- ^ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92. vydání). CRC Press. p. 10.233. ISBN 978-1-4398-5511-9.
- ^ „Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5“. Citováno 2009-11-12.
- ^ https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3_p5.html
- ^ Byrnes, James (2009). Unexploded Ordnance Detection and Mitigation. Springer. 21–22. Bibcode:2009uodm.book.....B. ISBN 978-1-4020-9252-7.
- ^ "Peaks of Blackbody Radiation Intensity". Citováno 27. července 2016.
- ^ "Photoacoustic technique 'hears' the sound of dangerous chemical agents". R&D Magazine. August 14, 2012. rdmag.com. Citováno 8. září 2012.
- ^ Henderson, Roy. "Wavelength considerations". Instituts für Umform- und Hochleistungs. Archivovány od originál dne 28.10.2007. Citováno 2007-10-18.
- ^ ISO 20473:2007
- ^ "Near, Mid and Far-Infrared". NASA IPAC. Archivovány od originál dne 2012-05-29. Citováno 2007-04-04.
- ^ A b Mlynář, Principles of Infrared Technology (Van Nostrand Reinhold, 1992), and Miller and Friedman, Photonic Rules of Thumb, 2004. ISBN 978-0-442-01210-6[stránka potřebná ]
- ^ Griffin, Donald R.; Hubbard, Ruth; Wald, George (1947). "The Sensitivity of the Human Eye to Infra-Red Radiation". Journal of the Optical Society of America. 37 (7): 546–553. Bibcode:1947JOSA...37..546G. doi:10.1364/JOSA.37.000546. PMID 20256359.
- ^ Ramaswami, Rajiv (May 2002). "Optical Fiber Communication: From Transmission to Networking". IEEE Communications Magazine. 40 (5): 138–147. doi:10.1109/MCOM.2002.1006983. S2CID 29838317.
- ^ "Infrared Radiation". Infrared Radiation. Van Nostrandova vědecká encyklopedie. John Wiley & Sons, Inc. 2007. doi:10.1002/0471743984.vse4181.pub2. ISBN 978-0471743989.
- ^ "Introduction to Solar Energy". Passive Solar Heating & Cooling Manual. Rodale Press, Inc. 1980. Archived from originál (DOC ) dne 18. 3. 2009. Citováno 2007-08-12.
- ^ McCreary, Jeremy (October 30, 2004). "Infrared (IR) basics for digital photographers-capturing the unseen (Sidebar: Black Body Radiation)". Digital Photography For What It's Worth. Citováno 2006-11-07.
- ^ A b C "How Night Vision Works". American Technologies Network Corporation. Citováno 2007-08-12.
- ^ Bryant, Lynn (2007-06-11). "How does thermal imaging work? A closer look at what is behind this remarkable technology". Archivovány od originál on 2007-07-28. Citováno 2007-08-12.
- ^ Holma, H., (May 2011), Thermische Hyperspektralbildgebung im langwelligen Infrarot Archivováno 26.07.2011 na Wayback Machine, Photonik
- ^ Frost&Sullivan, Technical Insights, Aerospace&Defence (Feb 2011): World First Thermal Hyperspectral Camera for Unmanned Aerial Vehicles.
- ^ Mahulikar, S.P.; Sonawane, H.R.; Rao, G.A. (2007). "Infrared signature studies of aerospace vehicles" (PDF). Progress in Aerospace Sciences. 43 (7–8): 218–245. Bibcode:2007PrAeS..43..218M. CiteSeerX 10.1.1.456.9135. doi:10.1016/j.paerosci.2007.06.002.
- ^ White, Richard P. (2000) "Infrared deicing system for aircraft" U.S. Patent 6,092,765
- ^ Dangers of Overexposure to ultraviolet, infrared and high-energy visible light | 2013-01-03. ISHN. Retrieved on 2017-04-26.
- ^ Digital ICE. kodak.com
- ^ "IR Reflectography for Non-destructive Analysis of Underdrawings in Art Objects". Sensors Unlimited, Inc. Citováno 2009-02-20.
- ^ "The Mass of Saint Gregory: Examining a Painting Using Infrared Reflectography". The Cleveland Museum of Art. Archivovány od originál dne 13.01.2009. Citováno 2009-02-20.
- ^ Infrared reflectography in analysis of paintings at ColourLex.
- ^ "International Dunhuang Project An Introduction to digital infrared photography and its application within IDP". Idp.bl.uk. Citováno 2011-11-08.
- ^ Jones, B.S.; Lynn, W.F.; Stone, M.O. (2001). "Thermal Modeling of Snake Infrared Reception: Evidence for Limited Detection Range". Journal of Theoretical Biology. 209 (2): 201–211. doi:10.1006/jtbi.2000.2256. PMID 11401462.
- ^ Gorbunov, V.; Fuchigami, N.; Stone, M.; Grace, M.; Tsukruk, V. V. (2002). "Biological Thermal Detection: Micromechanical and Microthermal Properties of Biological Infrared Receptors". Biomacromolecules. 3 (1): 106–115. doi:10.1021/bm015591f. PMID 11866562. S2CID 21737304.
- ^ A b Evans, W.G. (1966). "Infrared receptors in Melanophila acuminata De Geer". Příroda. 202 (4928): 211. Bibcode:1964Natur.202..211E. doi:10.1038/202211a0. PMID 14156319. S2CID 2553265.
- ^ Campbell, Angela L.; Naik, Rajesh R.; Sowards, Laura; Stone, Morley O. (2002). "Biological infrared imaging and sensing". Mikrometr. 33 (2): 211–225. doi:10.1016/S0968-4328(01)00010-5. PMID 11567889.
- ^ Brook, P. J. (26 April 1969). "Stimulation of Ascospore Release in Venturia inaequalis by Far Red Light". Příroda. 222 (5191): 390–392. Bibcode:1969Natur.222..390B. doi:10.1038/222390a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4293713.
- ^ A b C d Meuthen, Denis; Rick, Ingolf P.; Thünken, Timo; Baldauf, Sebastian A. (2012). "Visual prey detection by near-infrared cues in a fish". Naturwissenschaften. 99 (12): 1063–6. Bibcode:2012NW.....99.1063M. doi:10.1007/s00114-012-0980-7. PMID 23086394. S2CID 4512517.
- ^ Endo, M.; Kobayashi R.; Ariga, K.; Yoshizaki, G.; Takeuchi, T. (2002). "Postural control in tilapia under microgravity and the near infrared irradiated conditions". Nippon Suisan Gakkaish. 68 (6): 887–892. doi:10.2331/suisan.68.887.
- ^ Kobayashi R.; Endo, M.; Yoshizaki, G.; Takeuchi, T. (2002). "Sensitivity of tilapia to infrared light measured using a rotating striped drum differs between two strains". Nippon Suisan Gakkaish. 68 (5): 646–651. doi:10.2331/suisan.68.646.
- ^ Matsumoto, Taro; Kawamura, Gunzo (2005). "The eyes of the common carp and Nile tilapia are sensitive to near-infrared". Věda o rybolovu. 71 (2): 350–355. doi:10.1111/j.1444-2906.2005.00971.x. S2CID 24556470.
- ^ A b C Shcherbakov, Denis; Knörzer, Alexandra; Hilbig, Reinhard; Haas, Ulrich; Blum, Martin (2012). "Near-infrared orientation of Mozambique tilapia Oreochromis mossambicus". Zoologie. 115 (4): 233–238. doi:10.1016/j.zool.2012.01.005. PMID 22770589.
- ^ Hargate, G (2006). "A randomised double-blind study comparing the effect of 1072-nm light against placebo for the treatment of herpes labialis". Clinical and Experimental Dermatology. 31 (5): 638–41. doi:10.1111/j.1365-2230.2006.02191.x. PMID 16780494. S2CID 26977101.
- ^ Desmet KD, Paz DA, Corry JJ, Eells JT, Wong-Riley MT, Henry MM, Buchmann EV, Connelly MP, Dovi JV, Liang HL, Henshel DS, Yeager RL, Millsap DS, Lim J, Gould LJ, Das R, Jett M, Hodgson BD, Margolis D, Whelan HT (May 2006). "Clinical and experimental applications of NIR-LED photobiomodulation". Photomedicine and Laser Surgery. 24 (2): 121–8. doi:10.1089/pho.2006.24.121. PMID 16706690.
- ^ Rosso, Monona l (2001). The Artist's Complete Health and Safety Guide. Allworth Press. pp. 33–. ISBN 978-1-58115-204-3.
- ^ Herschel, William (1800). "Experiments on the refrangibility of the invisible rays of the Sun". Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně. 90: 284–292. doi:10.1098/rstl.1800.0015. JSTOR 107057.
- ^ „Herschel objevuje infračervené světlo“. Coolcosmos.ipac.caltech.edu. Archivovány od originál dne 2012-02-25. Citováno 2011-11-08.
- ^ In 1867, French physcist Edmond Becquerel vytvořil termín infra-rouge (infra-red):
- Becquerel, Edmond (1867). La Lumiere: Ses causes et ses effets [Light: Its causes and effects] (francouzsky). Paris, France: Didot Frères, Fils et Cie. pp. 141–145.
- de Saint-Florent (10 April 1874). "Photography in natural colours". The Photographic News. 18: 175–176. Od p. 176: "As to the infra-red rays, they may be absorbed by means of a weak solution of sulphate of copper, ..."
- Rosenberg, Gary (2012). "Letter to the Editors: Infrared dating". Americký vědec. 100 (5): 355.
- ^ In 1737, Du Châtelet anonymously submitted her essay – Dissertation sur la nature et la propagation du feu (Dissertation on the nature and propagation of fire) – to the Académie Royale des Sciences, which had made the nature of fire the subject of a prize competition. Her essay was published as a book in 1739 and a second edition was published in 1744. See: Du Chatelet, Émilie (1744). Dissertation sur la nature et la propagation du feu [Dissertation on the nature and propagation of fire] (in French) (2nd ed.). Paris, France: Prault, Fils. From (Châtelet, 1744), p. 70: "Une expérience bien curieuse ... une plus grande chaleur que les fialky, atd. ... " ... " ... les rouges échauffent davantage que les fialky, les jaunes que les bleus, atd. car ils sont des impressions plus fortes sur les yeux ; ... " ("A quite curious experiment (if it's possible) would be to gather separately enough homogeneous rays [of each color of the solar spectrum] in order to test whether the original rays that excite in us the sensation of different colors, would not have different burning powers; if the červené, for example, would give a greater heat than the fialky, etc. ... " ... " ... the červené heat more than the fialky, yellows [more] than the blues, etc., for they make stronger impressions on the eyes ; ... ").
- ^ Vidět:
- Nobili, Leopoldo (1830). "Description d'un thermo-multiplicateur ou thermoscope électrique" [Description of a thermo-multiplier or electric thermoscope]. Bibliothèque Universelle (francouzsky). 44: 225–234.
- Nobili; Melloni (1831). "Recherches sur plusieurs phénomènes calorifiques entreprises au moyen du thermo-multiplicateur" [Investigations of several heat phenomena undertaken via a thermo-multiplier]. Annales de Chimie et de Physique. 2. série (ve francouzštině). 48: 198–218.
- Vollmer, Michael; Möllmann, Klaus-Peter (2010). Infrared Thermal Imaging: Fundamentals, Research and Applications (2. vyd.). Berlin, Germany: Wiley-VCH. pp. 1–67. ISBN 9783527693290.
- ^ Herschel, John F. W. (1840). "On chemical action of rays of solar spectrum on preparation of silver and other substances both metallic and nonmetallic and on some photographic processes". Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně. 130: 1–59. Bibcode:1840RSPT..130....1H. doi:10.1098/rstl.1840.0002. S2CID 98119765. The term "thermograph" is coined on p. 51: " ... I have discovered a process by which the calorific rays in the solar spectrum are made to leave their impress on a surface properly prepared for the purpose, so as to form what may be called a thermograph of the spectrum, ... ".
- ^ Vidět:
- Kirchhoff (1859). "Ueber den Zusammenhang von Emission und Absorption von Licht und Warme" [On the relation between emission and absorption of light and heat]. Monatsberichte der Königlich-Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Monthly Reports of the Royal Prussian Academy of Philosophy in Berlin) (in German): 783–787.
- Kirchhoff, G. (1860). "Ueber das Verhältnis zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht" [On the relation between bodies' emission capacity and absorption capacity for heat and light]. Annalen der Physik und Chemie (v němčině). 109 (2): 275–301. Bibcode:1860AnP...185..275K. doi:10.1002/andp.18601850205.
- English translation: Kirchhoff, G. (1860). "On the relation between the radiating and absorbing powers of different bodies for light and heat". Filozofický časopis. 4th series. 20: 1–21.
- ^ Vidět:
- Smith, Willoughby (1873). "The action of light on selenium". Journal of the Society of Telegraph Engineers. 2 (4): 31–33. doi:10.1049/jste-1.1873.0023.
- Smith, Willoughby (20 February 1873). "Effect of light on selenium during the passage of an electric current". Příroda. 7 (173): 303. Bibcode:1873Natur...7R.303.. doi:10.1038/007303e0.
- ^ Vidět:
- Langley, S. P. (1880). "The bolometer". Proceedings of the American Metrological Society. 2: 184–190.
- Langley, S. P. (1881). "The bolometer and radiant energy". Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 16: 342–358. doi:10.2307/25138616. JSTOR 25138616.
- ^ Stefan, J. (1879). "Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur" [On the relation between heat radiation and temperature]. Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften [Wien]: Mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe (Proceedings of the Imperial Academy of Philosophy [in Vienna]: Mathematical-scientific Class) (v němčině). 79: 391–428.
- ^ Vidět:
- Wien, Willy (1896). "Ueber die Energieverteilung im Emissionsspektrum eines schwarzen Körpers" [On the energy distribution in the emission spectrum of a black body]. Annalen der Physik und Chemie. 3rd series (in German). 58: 662–669.
- English translation: Wien, Willy (1897). "On the division of energy in the emission-spectrum of a black body". Filozofický časopis. 5th series. 43 (262): 214–220. doi:10.1080/14786449708620983.
- ^ Julius, Willem Henri (1892). Bolometrisch onderzoek van absorptiespectra (v holandštině). J. Müller.
- ^ Vidět:
- Planck, M. (1900). "Ueber eine Verbesserung der Wien'schen Spectralgleichung" [On an improvement of Wien's spectral equation]. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (v němčině). 2: 202–204.
- Planck, M. (1900). "Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspectrum" [On the theory of the law of energy distribution in the normal spectrum]. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (v němčině). 2: 237–245.
- Planck, Max (1901). "Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum" [On the law of energy distribution in the normal spectrum]. Annalen der Physik. 4th series (in German). 4 (3): 553–563. Bibcode:1901AnP...309..553P. doi:10.1002/andp.19013090310.
- ^ Vidět:
- Einstein, A. (1905). „Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt“ [On heuristic viewpoint concerning the production and transformation of light]. Annalen der Physik. 4th series (in German). 17 (6): 132–148. Bibcode:1905AnP ... 322..132E. doi:10,1002 / a 19053220607.
- English translation: Arons, A. B.; Peppard, M. B. (1965). "Einstein's proposal of the photon concept—a translation of the Annalen der Physik paper of 1905". American Journal of Physics. 33 (5): 367–374. Bibcode:1965AmJPh..33..367A. doi:10.1119/1.1971542. S2CID 27091754. Dostupné v Wayback Machine.
- ^ Coblentz, William Weber (1905). Investigations of Infra-red Spectra: Part I, II. Carnegie institution of Washington.
- ^ Coblentz, William Weber (1905). Investigations of Infra-red Spectra: Part III, IV. Michiganská univerzita. Washington, D.C., Carnegie institution of Washington.
- ^ Coblentz, William Weber (August 1905). Investigations of Infra-red Spectra: Part V, VI, VII. Knihovny University of California. Washington, D.C. : Carnegie Institution of Washington.
- ^ Waste Energy Harvesting: Mechanical and Thermal Energies. Springer Science & Business Media. 2014. s. 406. ISBN 9783642546341. Citováno 2020-01-07.
- ^ A b Marion B. Reine (2015). "Interview with Paul W. Kruse on the Early History of HgCdTe (1980)" (PDF). doi:10.1007/s11664-015-3737-1. S2CID 95341284. Citováno 2020-01-07. Citovat deník vyžaduje
| deník =
(Pomoc) - ^ J Cooper (1962). "A fast-response pyroelectric thermal detector". Journal of Scientific Instruments. 39 (9): 467–472. Bibcode:1962JScI...39..467C. doi:10.1088/0950-7671/39/9/308.
- ^ "History of Army Night Vision". C5ISR Center. Citováno 2020-01-07.
- ^ "Implant gives rats sixth sense for infrared light". Wired UK. 14. února 2013. Citováno 14. února 2013.
externí odkazy
- Infrared: A Historical Perspective (Omega Engineering)
- Sdružení infračervených dat, a standards organization for infrared data interconnection
- SIRC Protocol
- How to build a USB infrared receiver to control PC's remotely
- Infrared Waves: detailed explanation of infrared light. (NASA)
- Herschel's original paper from 1800 announcing the discovery of infrared light
- The thermographic's library, collection of thermogram
- Infrared reflectography in analysis of paintings at ColourLex
- Molly Faries, Techniques and Applications – Analytical Capabilities of Infrared Reflectography: An Art Historian s Perspective, in Scientific Examination of Art: Modern Techniques in Conservation and Analysis, Sackler NAS Colloquium, 2005