Инфракрасное излучение в природе и технологиях

Инфракрасное излучение в природе и технологиях

В этой статье мы разберем, что представляет собой инфракрасное излучение, каковы его особенности и сфера применения.

Инфракрасные датчики движения в охранных системах

Инфракрасное излучение широко используется в современных охранных системах. В частности, на его использовании основана работа датчиков движения.

С помощью пироприемников и мультилинз датчики реагируют на изменение интенсивности теплового излучения в зоне их действия. Когда объект достаточного размера и скорости пересекает рабочую зону датчика, он срабатывает и подается сигнал на блок управления, например, охранной сигнализации или выключателя освещения.

Что такое инфракрасное излучение?

В 1800 году британский ученый Гершель заметил, что в спектре солнечного излучения за пределами красного света, невидимой глазу части спектра, термометром фиксируется повышенная температура. Она больше той, что показывают термометры, которые находятся сбоку дома. Так было сделано открытие инфракрасного излучения. Оно представляет собой электромагнитное излучение, которое находится в спектре между красным светом и коротковолновым радиоизлучением.

Условно инфракрасную часть спектра делят на:

  • ближнюю;
  • среднюю;
  • дальнюю.

Инфракрасное излучение испускается за счет внутренней энергии нагретым телом. Т. е. все тела, имеющие температуру, излучают инфракрасные лучи. Например, животные и люди. Чем выше температура тела, тем больше энергии передается путем излучения. Инфракрасное излучение еще именуют тепловым, поскольку передаваемое от нагретых предметов оно чувствуется нашей кожей как ощущение тепла. Стоит отметить, что инфракрасные лучи безопасны для организма человека, в отличие от рентгеновских, ультрафиолетовых излучений, СВЧ.

Инфракрасное излучение в живой природе

Некоторые животные способны видеть инфракрасное излучение, что помогает им в процессе добывания пищи. Поражает воображение, как совы охотятся в темноте на небольших грызунов и за ночь вылавливают их в большом количестве. Ученые выяснили, что совы видят тепло, которое испускает тело их жертв, т. е. инфракрасное излучение. Глаза их хорошо улавливают эти лучи, недоступные для глаза человека.

Есть такие разновидности змей, которые также могут воспринимать тепло, которое излучают тела других животных. Например, гремучие и ямкоголовые змеи чувствуют тепло своей жертвы на большом расстоянии. Специальный орган расположен у них на морде, в крошечных ямках. На дне их находится мембрана, похожая на сетчатку глаза, содержащая микроскопические терморецепторы. Зоны чувствительности ямок пересекаются, что дает стереоскопический эффект. Это дает возможность змее не только обнаруживать добычу, но и точно определять расстояние до нее. С высочайшей скоростью реакции они реагируют на тепловой сигнал. Так змеи могут преследовать грызунов даже в их глубоких подземных норах. Доказано, что удавы и питоны также имеют термочувствительные органы.

Таким же способом ловят добычу рыбы, обитающие на самом дне океана. Там царит глубокая темнота и лучи солнца туда не проникают. Некоторые рыбы способны видеть дальний красный свет, например, черный малакост. Также охотятся пираньи в мутных водах Амазонки. Отмечают эту способность и у карасей, которые обитают в водоемах, густо поросших растительностью. Обнаружены и другие животные, наделенные инфракрасным «зрением» - черепахи и кальмары.

Сейчас инфракрасное излучение нашло широкое применение и в медицине - хирургии, стоматологии, физиопроцедурах.