人类学家泰勒曾说:“凡是有太阳照耀的地方,均有太阳崇拜存在。” 自古以来,人们一直用各种各样的形式尊崇太阳。许多古文明把太阳尊为唯一的上帝,因为当人们将身体沐浴在阳光中时会感受到温暖,感受到力量;而人类也理所当然的将太阳所散发的耀眼光芒视作光与热的来源。 然而你可曾想过,我们从阳光中感受到的温暖其实并非来源于七色光中的任何一种,而是源自某种不可见光——红外线。 什么是红外光? 红外光最早被人类发现是源于1800英国科学家赫歇尔一次对各色光温度测试的实验。 他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。 图片来源网络 结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快,并且经过这种光源照射时,会对有机体产生放射、穿透、吸收、共振的效果。 在后来的研究中,人们将这类波长从可见的红光到电子学中微波区边界之间,波长为0.75-1000微米(1微米为百万分之一米)的电磁波称为红外光。 图片来源网络 “看见”红外线 小到雪花,大到天体,几乎所有物体都可以产生红外光。与所有电磁波一样,红外光可以被物体吸收和反射。 借助红外探测仪器,无处不在的红外光可以帮助我们“看到”物体。在现代科技中,无论是天文观测的红外相机,还是军事中的红外夜视仪,都是基于这种红外光来成像的。 其实红外光并不是真的让我们直接看到物体,只是通过物体发出或反射的红外线,而获知了物体的一些属性,如位置、轮廓或温度。 图片来源网络 感受红外线的温度 我们知道,在自然界里热效应是由于分子间无规则运动产生的,而我们能够从红外光中感受到热量也是基于此原理。 由于红外光频率较低的原因,使得其无法让原子、分子解体,只能从原子、分子的间隙处穿过。在这一过程中会使原子、分子的振动加快、间距拉大,进而产生大量的热。 图片来源网络 隐形的“信使” 作为一种光源,红外光本身也包含着信息。将不同物体所发出的红外光进行整理归类并记录其特征,就可以根据红外特征识别物体。 换句话说,红外线不仅可以“看见”世界,还能“认识”世界。 红外线产生的微观原因是分子的变速运动,在不同温度下,物体的分子运动会产生不同波长和强度的红外线。 以常见的热红外探测器为例,当物体的温度升高时,分子运动更剧烈,物体会以红外线的方式释放更多能量。 根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,“黑体辐射的总能量和温度的四次方成正比”,通过测量物体单位面积的红外辐射强度,并对环境温度、发射率、测量距离等干扰因素进行补偿,可以反推物体表面的温度。广泛应用的红外体温计大多是基于这一原理设计的。 图片来源网络 所以,红外温度计大都被动的接收物体所发出的电磁波,不会向外释放能量。一些型号的体温计发出的红光也并不是红外线,而只是用于确定测量位置的微弱可见光。 远红外线——红外线中的“生命波长” 此外,红外线逐渐被广泛应用于医疗保健领域。红外线的波长范围较宽,根据波长分为近红外线(0.7-3微米)、中红外线(3-6微米)、远红外线(6-15微米)、极远红外线(15-1000微米)。 图片来源网络 其中,波长为4-15微米的红外线对身体健康有益,它能够穿透皮肤,与人体内的水分子产生共振辐射,或是与三磷酸腺苷(ATP)等蛋白质结构发生作用,从而改善人体机能。 远红外保健产品所宣称的促进损伤自愈、血管扩张、改善循环、调节血压以及消炎止痛的作用都基于此,红外保健设备通过特定的装置对人体产生远红外线,就可以达到理疗的效果。 通过“好姐”的讲解,不知大家是否对红外光有了一定的了解呢?未来,随着红外光被更加普遍的应用于健康、医疗领域,相信越来越多的人也将感受到红外线对我们身体的改善作用。 |
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