冬天,你坐在室内火炉旁,热会使你感到周身暖和,甚至面红耳赤. 如果在火旁放上薯或芋,就会逐渐被烤熟而香喷可口. 热是怎样从火炉传递到你身体和物体的呢?当然不是“传导”与“对流”的作用. 因为空气是绝热体而热空气又是上升的. 如果在火炉和人或物体之间放一块木块,木块会被烤热,而人或物就不会被烤热了. 这表明热犹如光一样,是沿直线从火炉传给物体的. 这样的热传递即是“热辐射”.
那么,“热辐射”是发热的物体借助什么传递热(能量)而形成的呢?研究表明:是借助电磁波传递能量(热)的. 电磁波不仅仅是无线电波. 按波长来分,光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,波长约为400nm~770nm,(1nm=10-9m)、红外线(不可见光)等都属于电磁波. 热辐射实际上是红外线辐射.
红外线的波长在约为770nm到106nm之间,由于它(在“电磁波谱”中)处于可见红光的外侧,故名红外线(红外光),研究表明:一切物体包括人、动物,以及岩石、云层……都会辐射红外线,物体本身的温度越高,辐射的红外线越强,而其波长越短. 红外线不能引起人眼视觉,是不可见光,但它与可见光一样,具有反射、折射、衍射、吸收等性质. 物体辐射出的红外线传播速度与可见光的传播速度一样,也是30万km/s.
红外线虽然是不可见光,但可用红外线探测器或接收器来感知它. 如用遥控式开关的家用电器,多是用红外线遥控. 红外线遥控开关由红外发射器和接收器两部分组成。发射器就是手拿着的遥控器。 当手控遥控器的键时,其中红外线发射管发射出一定波长的红外线,射入电视机中接收器,它接收到信号后就自动进行相应的操作:变换频道、增减音量等.
现在已研究制出各种红外线遥感传感器,包括红外扫描仪、红外辐射计、红外成像管、近红外照像机等. 红外线遥感技术应用在飞机上或卫星上可勘测地热、寻找水源、估计农作物长势和收成等等.
在***事上,早已研制出能感受红外线的制导装置,目标跟踪器(又叫导引头),装在一种导弹上,这种导弹发射攻击目标时,能直接感受目标辐射的红外线能量,而自动跟踪目标实施攻击. 如美国的“响尾蛇”导弹就是采用红外线导引头跟踪飞机热辐射实施攻击的.
红外线还有明显的热效应,物体吸收了红外线会发热,其中波长为3.0×10m~10×10m的远红外线,热效应更为显著. 现在市面上的一种远红外烤箱就是根据这个原理设计的. 烤箱里有个关键的装置叫远红外发热管,它主要是把电能转化为远红外线辐射出去,烘烤箱内食品. 红外线这种热效应还可用于烘干谷物、油漆,预热锻压前的金属锭等. 用红外线加热干燥物体的速度快,效果好. 例如皮革厂在制皮革时,采用通风干燥需270分钟,改为红外加热干燥只需用12分钟.
红外线的热效应还可用于***,如对于外科各种软组织扭伤、腰部劳损、冻疮等都有较好的疗效. 红外线照射到病人疼痛的部位,热刺激随局部疼痛一起传入中枢神经以后,就减轻了痛觉的作用. 同时红外线又可以活跃体内抵抗疾病的免***能力,起到消炎的作用
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