激光與紅外光的區(qū)別

激光與紅外光的區(qū)別

　　生活中可以有一些小常識是我們不知道的，那么你知道激光與紅外光的區(qū)別嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的激光與紅外光的區(qū)別，供大家閱覽!

　　一、激光

　　激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計算機、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)眀，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的亮度約為太陽光的100億倍。

　　激光的理論基礎(chǔ)起源于大物理學(xué)家‘愛因斯坦’，1916年愛因斯坦提出了一套全新的技術(shù)理論‘光與物質(zhì)相互作用’。這一理論是說在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子(電子)分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會從高能級跳到(躍遷)到低能級上，這時將會輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個弱光激發(fā)出一個強光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡稱激光。

　　1958年，美國科學(xué)家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當(dāng)他們將氖光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了"激光原理"，即物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發(fā)時，都會產(chǎn)生這種不發(fā)散的強光--激光。他們?yōu)榇税l(fā)表了重要論文，并獲得1964年的諾貝爾物理學(xué)獎。

　　1960年5月15日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領(lǐng)域的科學(xué)家。

　　1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一臺激光器由誕生，梅曼的方案是，利用一個高強閃光燈管，來激發(fā)紅寶石。由于紅寶石其實在物理上只是一種摻有鉻原子的剛玉，所以當(dāng)紅寶石受到刺激時，就會發(fā)出一種紅光。在一塊表面鍍上反光鏡的紅寶石的表面鉆一個孔，使紅光可以從這個孔溢出，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細紅色光柱，當(dāng)它射向某一點時，可使其達到比太陽表面還高的溫度。

　　二、紅外線

　　紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由英國科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計升溫最快。因此得到結(jié)論:太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒介。 太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.75~1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為(0.75-1)~(2.5-3)μm之間;中紅外線，波長為(2.5-3)~(25-40)μm之間;遠紅外線，波長為(25-40)~l000μm 之間。

　　公元1800年德國科學(xué)家"赫歇爾"發(fā)現(xiàn)太陽光中的紅外線外側(cè)所圍繞著一種用肉眼無法看見的光源，波長介于5.6-1000UM的「遠紅外線」，經(jīng)過這種光源照射時，會對有機體產(chǎn)生放射、穿透、吸收、共振的效果。美國太空總署(NASA)研究報告指出，在紅外線內(nèi)，對人體有幫助4-14微米的遠紅外線，能滲透人體內(nèi)部15cm，從內(nèi)部發(fā)熱，從體內(nèi)作用促進微血管的擴張，使血液循環(huán)順暢，達到新陳代謝的目的，進而增加身體的免疫力及治愈率。但是根據(jù)黑體輻射理論，一般的材料要產(chǎn)生足夠強度的遠紅外線，并不容易，通常必須藉助特殊物質(zhì)作能量的轉(zhuǎn)換，將它所吸收的熱量經(jīng)由內(nèi)部分子的振動再發(fā)放較長波長的遠紅外線出來。

　　紅外線波長較長， (無線電、微波、紅外線、可見光。波長按由長到短順序)，給人的感覺是熱的感覺，產(chǎn)生的效應(yīng)是熱效應(yīng)，那么紅外線在穿透的過程中穿透達到的范圍是在一個什么樣的層次?如果紅外線能穿透到原子、分子內(nèi)部，那么會引起原子、分子的膨大而導(dǎo)致原子、分子的解體。真的是這樣嗎?而事實上呢?紅外線頻率較低，能量不夠，遠遠達不到原子、分子解體的效果。因此，紅外線只能穿透了原子分子的間隙中，而不能穿透到原子、分子的內(nèi)部，由于紅外線只能穿透到原子、分子的間隙，會使原子、分子的振動加快、間距拉大，即增加熱運動能量，從宏觀上看，物質(zhì)在融化、在沸騰、在汽化，但物質(zhì)的本質(zhì)(原子、分子本身)并沒有發(fā)生改變，這就是紅外線的熱效應(yīng)。

　　因此我們可以利用紅外線的這種激發(fā)機制來燒烤食物，使有機高分子發(fā)生變性，但不能利用紅外線產(chǎn)生光電效應(yīng)，更不能使原子核內(nèi)部發(fā)生改變。

　　同樣的道理，我們不能用無線電波來燒烤食物，無線電波的波長實在太長無法穿透到有機高分子間隙更不用說使其變性達到食物烤熟的目的。

　　通過上述我們知道:波長越短，頻率越高、能量越大的波穿透達到的范圍越大;波長越長，頻率越低、能量越小的波穿透達到的范圍越小。

　　猜你喜歡：