Инфракрасное излучение. История и факты

Все не раз слышали об инфракрасных лучах или излучении, и действительно, открытые еще 200 лет назад инфракрасные лучи очень плотно вошли в нашу современную жизнь. Помимо того что все теплокровные существа сами по себе могут быть источниками инфракрасного излучения, люди окружили себя всевозможными устройствами излучающими и принимающими этот диапазон световой волны.

Рис 1. Как выглядит мышь в тепловизоре. Более красные (темные) пятна - наиболее теплые участки на теле мыши, а значит наиболее интенсивное инфракрасное излучение

Великий физик и астроном Вильям Гершель, который и открыл инфракрасные лучи, наверное и не подозревал что в будущем будут открыты и популярны инфракрасные сауны, что волны эти легко можно будет увидеть с помощью тепловизоров которые применяются  в самых широких областях от систем сигнализации и наблюдения,  до анализа утечки температуры в зданиях, ну а инфракрасными лампами и обогревателями так вообще никого не удивить, даже можно применять.

Но что такое инфракрасный луч? Из курса физики известно что инфракрасное излучение (более "красное" чем красное)  - это излучение электромагнитных волн длиной от 770 нм до 1 мм. Именно из-за этого диапазона человеческий глаз не в состоянии видеть эти лучи как обычный свет. Также известно что спектр инфракрасного излучения состоит из отдельных линий и полос, но он также бывает и непрерывным. В отличие скажем от ультрафиолетовых или рентгеновских лучей, инфракрасные полностью безопасны для человека (если это в диапазоне излучения тела самого человека, т.е его температуры)

Рис. 2 Инфракрасные лучи в электромагнитном спектре

Любопытно что инфракрасные волны проходят сквозь воздух почти не нагревая его, но попав на тело человека запускают ферментативную реакцию, которая и создает тепло. Но изначально Вильям Гершель не знал всего этого и свое открытие сделал практически спонтанно. Наблюдая за лучами света он пропустил их через небольшое отверстие в занавесе которые тонким лучем попадали на призму, которая в свое время делила входящий белый свет на световые спектры самых разнообразных цветов. И вот, от попадания этих спектральных лучей на стол, Вильям случайно обнаружил что температура стола в темной зоне не далеко от красного спектра теплее чем возле других цветов. Позже он проверил свои доводы с помощью термометра, и это подтвердилось - нагревалась поверхность которая находилось в темном участке не далеко именно от красных лучей. Гершель около двадцати лет хранил свое открытие и лишь в 1800 году сообщил об этом всему миру.

Вильям Гершель

Но не стоит думать что все светящиеся или нагретые предметы излучают инфракрасные волны. К примеру люминесцентные лампы такого излучения не имеют, также как это не прозвучит странно это относится и к пламени газовой плиты. Все потому, что принцип работы люминесцентных ламп основан на холодном свечении (фотолюминесценции) и ее спектр ближе всего к спектру белого света, поэтому инфракрасных волн в нём почти нет.