红外线吸收原理

1.关于光 (电磁波)

光和红外辐射是跨越不同波长的电磁波类型。这种电磁波由于电荷(电流)的流动(振动)而在其周围产生磁场,该磁场的波动产生新的电场,电磁波沿彼此垂直的方向传播,将各个电磁波连接起来。这种现象称为电磁波。
此外,这种电磁波在真空中总是以每秒约30万公里的恒定速度沿直线传播。

2.关于波长、振动频率、波数 (凯撒)

电磁波(光)是由电荷振荡产生的,因此频率就是每秒振荡发生的次数。
波长是表示一个振动周期长度的单位,表示为“光速/振动频率”。另外,波数(Kaiser)是每1cm的波数(频率),并表示为波数=1/波长(cm)。
在表达光的特性时,一般比波长更常用波数(Kaiser,cm^-1)。

3.什么是红外线?

红外光是一种光(电磁波),其波长范围通常为 0.75 至 200 µm,这意味着它的波长比可见光更长。
另外,在该红外线中,更接近可见光的0.75~3μm范围内的光也被称为近红外线。 (见下图)
电磁波

4.各种电磁波 (光) 的特点

电磁波(光)根据其波长具有不同的特性。一般来说,波长越短,能量越大。
长波长无线电波(用于熟悉的电视、收音机、移动电话等)会搅动天线等金属中的电子,产生电荷(电流)。
红外线的波长较短,通过振动各种分子而产生热量,微波使水分子(H 2 O)旋转(应用于微波炉)。
可见光刺激(振动)人类视网膜中对红色、绿色和蓝色敏感的细胞,使我们能够感知颜色。
此外,波长短的紫外线会激发电子并引起化学反应(例如晒伤、炎症等),而X射线对物质的穿透力很强(用于X射线等),还会引起气体电离、光电效应、化学反应和生物组织,这可能会导致性能劣化。
此外,伽玛(gamma)射线的波长较短,但比X射线具有更强的透射特性,导致原子电离和二次电子发射。

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