【正规棋牌游戏平台】红外是什么,红外望远镜

2019-11-22 13:32栏目:数理科学
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红外天文

红外望远镜应用

密苏里州立大学(Missouri State University)天文学教授罗伯特帕特森(Robert Patterson)说,红外天文学在观察冷气体分子和确定星际介质中尘埃粒子的化学组成方面特别有用。这些观测是使用对红外光子敏感的特殊CCD探测器进行的。

红外望远镜可以看到红外线也就是波段(波长0.8—1 000μm)之间的的望远镜。在军事应用上也是夜视望远镜中的一种。当然,红外望远镜更多的时候则是被应用到天文观测中。红外线望远镜通过光电转换,把红外线转换成电子流,再使电子倍增,最后使电子打在荧光屏上,变成可见光。只要有温度就会产生红外线 ,他就是一个特殊的镜片,能通过并显示红外线.

家用电器如热灯和烤面包机使用红外辐射来传递热量,工业加热器如用于干燥和固化材料的加热器也是如此。根据美国环境保护署(Environmental Protection Agency)的数据,白炽灯泡只能将10%的电能转化为可见光,而其他90%的电能则转化为红外辐射。

红外观测成像也与光学图像大相径庭。由于地球大气对红外线仅有7个狭窄的“窗口”,所以红外望远镜常置于高山区域。世界上较好的地面红外望远镜大多集中安装在美国夏威夷的莫纳克亚,是世界红外天文的研究中心。1991年建成的凯克望远镜是最大的红外望远镜,它的口径为10米,可兼作光学、红外两用。此外还可把红外望远镜装于高空气球上,气球上的红外望远镜的最大口径为1米,但效果却可与地面一些口径更大的红外望远镜相当。红外望远镜的样子每个不同,都肯定需要电池,因为物体发出的红外线是看不见的,机器需要在接受到红外后,按照接受到的发出相应的可见光。发光就需要电。红外有很多种,大多数微光夜视仪也有红外功能,它的红外属于短波红外,比可见光长一点,类似遥控器。这种夜视仪设计红外的目的是为了可以用红外照明,这样不容易被发现。还有一种是热成像,热成像实际也是收集热物体发出的红外,只是这种红外波长很长,用一般的微光夜视仪无法看见。热成像的优点是可以有效地观察热源,例如哺乳动物、汽车等等,在军事上用处很大。

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成像原理

根据加州大学伯克利分校的研究,这种传感器的一个简单例子就是辐射热计,它是由一个在焦点上带有温度敏感电阻的望远镜组成的。如果一个温暖的物体进入这个仪器的视野,热量会导致热敏电阻上的电压发生可检测到的变化。

红外望远镜是接收天体的红外辐射的望远镜。外形结构与光学镜大同小异,有的可兼作红外观测和光学观测。但作红外观测时其终端设备与光学观测截然不同,需采用调制技术来抑制背景干扰,并要用干涉法来提高其分辨本领。

红外辐射是热量从一处传递到另一处的三种方式之一,另外两种是对流和传导。任何温度高于5开尔文(- 450华氏度或- 268摄氏度)的物体都会发出红外辐射。据田纳西大学(University of Tennessee)称,太阳总能量的一半以红外线的形式释放,而恒星的大部分可见光被吸收并以红外线的形式重新发射。

根据密苏里州立大学物理学教授Robert Mayanovic的说法,红外光谱,如傅里叶变换红外光谱,在许多科学应用中都是非常有用的。这包括分子系统和二维材料的研究,如石墨烯。

根据NASA的说法,红外辐射的另一个优点是它的波长较长,这意味着它不会像可见光那样散射那么多。可见光可以被气体和尘埃粒子吸收或反射,而较长的红外波只是绕过这些小障碍物。由于这一特性,红外可用于观测被气体和尘埃遮挡的物体。这类天体包括位于星云或地球星系中心的新形成的恒星。

红外辐射是一种电磁辐射,是原子吸收并释放能量时产生的连续频率。从最高频率到最低频率,电磁辐射包括伽玛射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。这些辐射共同构成了电磁波谱。

红外激光器可用于几百米或码范围内的点对点通信。根据工作原理,电视遥控器依靠红外辐射,从发光二极管向电视中的红外接收器发射红外能量脉冲。接收器将光脉冲转换成电信号,指示微处理器执行编程命令。

加州理工学院将红外天文学描述为“探测和研究宇宙中物体发出的红外辐射。”红外CCD成像系统的进步使我们能够详细观察空间中红外源的分布,揭示出星云、星系的复杂结构和宇宙的大尺度结构。

红外辐射,或红外光,是一种人类肉眼看不到的辐射能,但我们可以感受到热。宇宙中所有的物体都发出一定程度的红外辐射,但最明显的两种来源是太阳和火。

红外传感

家庭使用

夜视摄像机使用一种更精密的测辐射热计。这些相机通常包含对红外光敏感的电荷耦合器件成像芯片。CCD形成的图像可以在可见光下再现。这些系统可以做得足够小,以用于手持设备或可穿戴夜视镜。该相机也可以用于枪瞄准器与或不添加红外激光的目标。

红外观测的优点之一是它可以探测到太冷而不能发出可见光的物体。这导致人们发现了以前未知的物体,包括彗星、小行星和似乎遍布整个银河系的星际尘埃云。

红外光谱测量材料在特定波长的红外辐射。当光子被分子中的电子吸收或发射时,当电子在轨道或能级之间转换时,物质的红外光谱将显示出特征的下降和峰值。这些光谱信息可以用来识别物质和监测化学反应。

据美国国家航空航天局称,英国天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)于1800年发现了红外线。在一项测量可见光谱中不同颜色之间的温差的实验中,他将温度计置于可见光谱中每种颜色的光路径中。他观察到温度从蓝色上升到红色,并且他发现了一种更温暖的温度测量方法,就在可见光光谱的红色端之外。

与可见光光谱相似,红外辐射也有自己的波长范围,从紫外到紫外。较短的“近红外”波,在电磁波谱中更接近可见光,不释放任何可检测到的热量,是通过电视遥控器释放来改变频道的。根据美国国家航空航天局的说法,较长的“远红外”波更接近电磁波谱上的微波部分,可以感受到强烈的热量,比如来自阳光或火的热量。

在电磁波谱中,红外波的频率高于微波的频率,略低于红色可见光的频率,因此得名“红外”。根据加州理工学院的研究,红外线辐射的波长比可见光要长。红外频率范围从3兆赫到400兆赫,和1000微米之间的波长范围估计和760纳米,尽管这些值不确定的,根据美国国家航空航天局。

红外光谱最有用的应用之一是传感和探测。地球上所有的物体都以热的形式发射红外线。这可以被电子传感器检测到,比如夜视镜和红外相机。

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