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远红外的发现  在认识远红外线之前，我们先来了解一下天天都会接触到的太阳光，因为远红外的发现就是从太阳光开始，而太阳光里也包含有远红外线。 在人类从外界获取的各种信息的总体中，有80%以上是依靠视觉实现的，而光是构成视觉不可或缺的要素。因此，人们对光的关注、思考和认识很早就开始了。 1666年，英国物理学家牛顿采用了著名的三棱镜试验，首次将太阳光分裂成红橙黄绿青蓝紫七种颜色，这种太阳光被称为可见光。 1800年，英国天文学家赫歇耳在用水银温度计研究太阳光谱热效应时，惊奇地发现，发生热效应最显著的部位居然不在彩色光带内，而在红光之外。所以后来这种红光之外存在的不可见光，就被叫作红外光。 经过反复的实验证明，在红光区的外侧，确实存在一种肉眼看不见的“热线”，并将其称为“红外线”，也就是“红外辐射”。  远、中、近红外线如何划分？ 既然太阳光中包含这么多光波，那么他们的区别在哪呢？ 总的来说，太阳光中我们肉眼能见到的，叫可见光。而我们肉眼无法看到的光线，还包含很多不可见光，例如我们熟知的紫外线、红外线、无线电波等等。区分这些光波的主要方式，则是光波的波长频率。  红外线的波长大于可见光线，波长范围在0.75微米～1000微米。在生物学领域，波长0.75～1.4微米的一般被叫做近红外线，1.5～3.9微米的为中红外线，4～1000微米区间的为远红外线，而这段远红外中，其中对人体健康最有益的则集中在6～14微米区间。 神奇的波段：6—14微米远红外 在所有的远红外波段中，为何仅仅6～14微米的远红外对人体健康最有益，被科学界称为“生命之光”呢？ 这是因为生物体每时每刻都在发射和吸收远红外线，人也一样。 几十年前，当航天科学家对处于真空、失重、超低温、过负荷状态的宇宙飞船内的人类生存条件进行调查研究，得知太阳光当中波长6～14微米的远红外线是生物生存必不可少的因素。因此，人们把这一段波长的远红外线称为“生命之光”。 这一段波长的光线，与人体发射出来的远红外线的波长相近，能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，同时具备了渗透性能，有效地促进动物及植物的生长。 只有太阳光能发射远红外吗？  我们发现远红外是从太阳光开始，可千万不要以为远红外仅仅存在于太阳光中哦！ 其实红外线普遍存在于自然界中，任何温度高于零度(-273.15℃)的物体都会发出红外线。自然界有无数的远红外放射源：例如海洋、山岭、岩石、土壤、森林、城市、乡村以及人类生产制造出来的各种物品，凡在绝对零度（-273.15℃）以上的环境，就存在分子和原子无规则的运动，其表面就能不断发出红外线。 产生远红外线主要方法选择热交换能力强、能放射特定波长远红外线的材料，然后加工制造成各种形式、各种用途的的产品。其中常用能发射生命光波段的材料和产品有如下种类： 例如石墨烯材料、生物炭、碳纤维制品、电气石、远红外陶瓷制品、金属氧化物等材料。 但是，并不是每种发热材料所释放的远红外频率都集中在6—14微米区间； 而这其中，石墨烯材料经国家红外中心检测，远红外正好在6—14微米范围内。  远红外线的用途有哪些？ 远红外可被应用于很多领域，例如军事用途，我们熟知的远红外夜视仪；工业用途如食品烘焙、烤漆等。下面我们重点讲一下它最普遍的用途：医疗健康。 近年来，由于研究的深入，人们对红外线的生物学效应有了比较全面的认识。红外线作为一种电磁波，同时具有光的性质和波的性质。当被照射的物体分子振动频率与辐射光的频率相同，并且分子振动时的偶极矩发生变化时，物体分子可以吸收能量，产生共振。 简单来说，当人体释放的远红外频率和吸收的远红外频率一致时，就会因振幅相同产生共振。  远红外线的人体吸收 通过前面的了解，我们知道远红外线对人体具有健康作用，那到底什么波段的红外线才最容易被人体所吸收呢？ 其实，人体既是一个好的辐射体，同时也是一个好的吸收体，用于治疗的热辐射的红外波长应与人体的辐射波长相对应，最佳波段为6～14微米。 而人体本身就是一个天然辐射体，人体皮肤在环境温度下其比辐射率高达0.98，当人体温度为37℃时，根据维恩位移定律，可以算出人体辐射的峰值波长为9.34微米，人体辐射出的红外波长范围在3～15微米之间，处于远红外波段。 研究指出，在人体的红外吸收光谱中，6～14μm处位于吸收高峰，由此可知，人体对此波段的远红外辐射有更好的吸收，远红外辐射可以通过介质传导和血液循环的方式使热量传到组织深层。 远红外线的特点有哪些？  远红外线之所以能对人体有益，而且还能被人体吸收，成为生物生存必不可少的因素，有着它独有的特性： 1、辐射力：远红外属于光线范围的电磁波，所以它与光线一样不需要任何媒介便可直接传导，这就是远红外的发射性。 2、渗透性（渗透力）：远红外在渗透力上与其他可见光不同。远红外线不但可以渗透到人体或物质表面，还具有渗透到物体深层内部的特性。  3、吸收性：根据基尔霍夫辐射定律：任何良好的辐射体，必然是良好的吸收体。在同一温度下，辐射体本领越大，其吸收本领越强，两者成正比关系，所有含远红外的物体，既可以辐射远红外线，也可以吸收远红外线，而人体每时每刻也都在发射远红外线。 4、共振效应：由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升。这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到健康养护的作用。 为何近红外线没有医疗价值？ 一般来说，燃料燃烧、电热器具热源等放出的红外线多属于近红外线，由于波长较短，因此产生大量的热效应，长期照射人体后会产生灼伤皮肤及眼睛水晶体等伤害。 波长更短的其它电磁波如紫外线、X射线及γ射线等，会使原子上的电子产生游离，对人体更有伤害作用。远红外线则不然，由于波长较长，能量相对较低，所以使用时相对较少烫伤之危害。 举个简单的例子： 一般近、中远红外产生的是热效应，用它来照射鸡蛋，可以将鸡蛋烤熟。 而用6—14μm波段的远红外线，产生的是非热效应，用它来照射鸡蛋，可以使鸡蛋孵出小鸡。这是一种很粗暴的理解和区分方式。 |
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