红外辐射基本知识

第一章 红外辐射基本知识第一节 光的本质关于光的本质，许多世纪以来同时存在互相矛盾的论点,但都在相互补充，不断进步。一、光的本质 1.光微粒说：早在 17 世纪牛顿(Newton)就提出光的微粒学说。他认为光是由有弹性的球形微粒所组成，称为“光微粒”。据此牛顿说明了光的直线传播、反射和折射定律。2.光波动说：与牛顿同时代人惠更斯(Wheegense)提出了光的波动学说。他认为光是以球面波的形式传播的。假如光在传播过程中遇到障碍物的小孔，则在小孔后面形成新的球面波，根据这一理论可以解释光的干涉和衍射现象。3.电磁波说：19 世纪麦克斯(Maxis)提出光的电磁波理论。他认为光是一种在空间传播的电磁波。该理论涉及光的电磁本质，指出光和电磁性质的一致性。证明了 X 线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等在本质上是相同的，所不同的只是波长上的差别而已。4.量子论说：20 世纪初普朗克(Planck)提出光的量子论学说。他认为：发光体的原子在发射光波时，是一份一份地发射的，光源好象射出一个一个“能量颗粒”，每个能量颗粒大小是固定的，称为这种光的一个量子。量子的大小只与这种光的频率有关。据此学说，光除了波动性外，还具有用量子表示的微粒性。量子的大小决定于频率，所以紫外线的量子比较大，可见光的量子次之，红外线的量子更小。该学说能解释光的热效应、化学效应、荧光现象及光压等。二、光的分类 根椐光的波长分为可见光和不可见光。1.可见光：占全部电磁波谱的微小部分。当阳光通过棱镜后，由于不同波长的光线穿透介质产生的折射角度不同，因而在棱镜后面的白屏上阳光分散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。可见光的波长为 400760nm（纳米）。1m =1000nm(纳米)。2.紫外线：在紫色光之外端谓紫外线，肉眼不可见光，波长约为 4-399nm.在紫外线之外端还有 x 射线、r 射线、宇宙射线。3.红外线：在红色光之外端谓红外线，亦为不可见光,波长 0.761000m。红外线之外端还有微波，无线电波。第二节 红外辐射的特性 一、红外辐射与红外光谱 一切高于绝对零度（OK，-273.16℃）的物体都有自身的辐射热，只是常温物体的辐射峰值不处在人类视觉范围内，而处于红外波段，因而人眼不能看到常温物体的自身辐射(在自然界事实不存在绝对零度的物体)。 1800 年，美国天文学家威．赫谢尔（Ｖ．Ｈ ershel）在讨论太阳光谱各部位的效应时，使一支涂黑了的水银温度计受太阳连续光谱照射，发现在红色那一端外水银柱...