学文网什么是太赫兹波
我们知道，1微米等于100万分之一米。太赫兹波是指波长在30微米到3000微米范围内的电磁波。它在长波段与毫米波重合，而在短波段与红外线重合。也就是说，它是波长介于红外线和毫米波之间的一种电磁波。
长期以来，由于缺乏有效的产生太赫兹波和检测太赫兹波的方法，使得太赫兹波段的电磁波未得到充分的研究和应用。直到最近，科学界才清晰地认识到太赫兹波是一种新的、有很多独特优点的辐射源。太赫兹技术将给技术创新、国民经济发展和国家安全提供新的机遇。其中，太赫兹成像技术及太赫兹波谱技术是太赫兹波应用的两个主要技术。
反恐利器
如果你曾乘过飞机，就一定经历过机场的安全检查。检查行李用的是X光，每件行李中放了些什么东西，一目了然，但这一检查方法却不能用在对人体的安检上。如果旅客每次上机前都要被X光机从头到脚照一次，今天照完，明天再拍，甚至一天被照上两次，必将对健康造成严重的伤害。
其实，各个波段的电磁波都能用于成像，X射线可以成像，红外线可以成像，太赫兹波也可以成像。当然，各个波段成像有各自的特点。与x射线成像相比，太赫兹波成像的显著优点是对生物体的辐射损害很小，因为太赫兹波的光子能量只是X射线光子能量的百万分之一。因此，专家估计，在未来3年至5年内，世界各国机场将用太赫兹波对人体进行安检。由于它的穿透性能很好，所以不管你把东在身上的什么地方，都能在瞬间显形。
X光和超声波能发现物体的轮廓和状态，但却无法探测物体的化学性质，无法分辨所看到的物体究竟是爆炸物还是药品。然而，太赫兹波却有这种本领，对目前人类发明的上百种爆炸物和地雷，太赫兹波已能识别出其中的50多种。最新的进展是，太赫兹波能准确地发现远在30米开外的爆炸物。这对国际上的反恐斗争具有特别重要的意义。
洞察宇宙
实际上，天文学是最早使用太赫兹波的。因为天体辐射到地球的电磁波大部分处于亚毫米波段，也就是太赫兹波段。而且，太赫兹波在太空环境中较少被吸收，可以传播很远的距离。所以，如果能探测到这个波段就能很好地探测到遥远的天体。20世纪五六十年代，人类开始有了红外望远镜、哈勃望远镜和太赫兹望远镜等。现在，天文学家已能向我们揭示，利用包括太赫兹波在内的，从微波到红外波段看到的宇宙到底是怎么回事。
越来越多的天文观测证实，现在的宇宙是在150亿年以前．通过一次大爆炸产生的，爆炸之后，宇宙一直在不断地膨张。这意味着，宇宙的历史只有150亿年，而不是无限的。宇宙之外是不是还有另外一个宇宙呢?不知道。现在，人们希望利用红外线、太赫兹波和毫米波，看到更多以前看不到的东西，弄清宇宙的演化历史和真实面貌。
人造太阳与太赫兹波
实现受控核聚变，是彻底解决人类能源危机的唯一途径。所谓核聚变就是把2个氢原子核结合成1个氦原子核，同时释放出能量。具体地说，就是氢的同位素氘和氚的聚变反应。太阳之所以能发热、发光，靠的就是这一聚变过程。关键的问题是，如何控制这个聚变反应让它慢慢进行，而不是像氢弹爆炸那样，所有的能量一下子全释放出来。
现在，世界上有一个“国际核聚变反应堆计划”。该计划希望达到的结果是，使聚变过程在可控状态下，在一个预定的循环通道里慢慢地发生。为了实现这一目标，需要不断地对整个系统加热，使之达到上亿度的高温。靠什么来加热呢?靠太赫兹波。为此。需要建造功率很大的太赫兹波发生器。于是，怎样建造一个效率高、功率大而且运行稳定的太赫兹波发生器便成了参与该计划的科学家首先要解决的重大问题之一。
数字地球新概念
说起“数字地球”，你一定不会陌生。作为一项重大的科技发展战略，它在世界各国得到了热烈的响应，“数字中国”、“数字城市”应运而生。最初，人们对数字地球的理解大多局限在把地理上的一些最基本的东西展现在地***上，用计算机管理起来。但实际上这只能提供诸如路名、方向、海拔等很少的信息。现在，人们不仅要求有平面的信息，而且希望知道三维空间的信息。包括空气污染、地下有什么矿藏等等。
目前的红外遥感技术已能做到这一点。因为如果地下有石油和矿藏，就会对土壤植被的特性产生一些影响，通过红外遥感检测这些影响就可以知道地下藏匿着什么东西。通常，泄漏到大气中的对人体非常有害的气体只有几种，它们都有着特殊的“指纹”波谱。我们知道，凡是物质都在运动，即使是看起来静止不动的物体，其内部的分子、原子也在剧烈地运动和振动。只要有运动(振动)，就会有辐射。不同的物质辐射出来的电磁破有着各自的波长，这些波长就是“指纹”波谱。它们基本上都在红外波段和太赫兹波段，所以．通过红外探测技术进行监测，就能知道大气中的污染物究竟是什么气体。有些气体分子的辐射量太小，红外线探测不到，这时就需要太赫兹波来帮忙了。
环保卫士
利用红外遥感技术还能检测到很多环境信息。有的企业利用晚上***部门疏于管理的时段排污，自以为无人知晓。然而，通过红外遥感，晚上照样可以检测污染的排放，因为排出的污水和周围水体辐射的波长是不一样的。
同样，如果通过海洋检测船一个点一个点地进行检测，是很难掌握海洋上大面积赤潮或污染发生的整体情况的。而通过航空或卫星上的红外遥感装置来捕捉信息，不仅能从遥感***上看到某一区域有无污染，而且还能知道其中的污染物到底是什么成分，浓度如何。
你一定听说过城市的“热岛效应”吧，它到底是怎么一回事呢?通过红外遥感，人们可以清楚地看到城市中心的地表温度确实偏高，白天和晚上的温差变化也偏小。而且，还得到了一个很有意思的发现：以前都说绿化能降温，但实际上这只是对夏天而言。在冬天，绿化事实上起到某种保暖的作用。此外。同样是绿化，乔木、灌木、草坪的效果就大不一样。这些信息都能通过包括太赫兹波在内的红外遥感技术获取。
大显身手
太赫兹波应用正在各个领域大显身手。2003年，美国的“哥伦比亚号”航天飞机失事后，科学家们受命参与事故分析。他们从美国航天局提供的一块材料着手，利用太赫兹波进行检测。结果发现，材料里有90多个缺陷是对安全有害的。专家认为，使用太赫兹波进行此类检测的漏检率只有百分之几，这是目前使用其他方法做不到的。
利用太赫兹波，甚至能真切地检测出植物叶子里水分含量的多少。科学家发现，同一株植物在不同时间段的水分含量是不一样的：每到清晨，植物便开始吸收水分，但随着日头升高，它们对水分的吸收反而少了。由此可见，我国农民的“日出而作”是十分科学的。他们知道，应该在日出前后灌溉农作物，过了这个时辰再灌溉就是浪费，因为作物不吸收了。
此外，太赫兹波还可以作为一种传输信息的载体。可以把声频或视频的信号加载到太赫兹波中传输，由于太赫兹波的带宽较宽，定向性较好，所以相对来说，用太赫兹波传输信息不仅容量更大而且传输更安全。