Источником инфракрасных лучей является любое нагретое тело, даже если оно не светится видимым светом. Если тело не получает энергии извне, оно, излучая, охлаждается до температуры окружающей его среды. После этого наступает тепловое равновесие, при - котором предмет поглощает и излучает одинаковое количество энергии.
Источником инфракрасных лучей является любое нагретое тело, даже если оно не светится видимым светом. Если тело не получает энергии извне, оно, излучая, охлаждается до температуры окружающей его среды. После этого наступает тепловое равновесие, при - котором предмет поглощает и излучает одинаковое количество энергии.
Отношение излучательной способности тела к поглощательной есть величина постоянная, не зависящая от природы тела. Чем больше тело поглощает энергии при данной температуре, тем больше оно и излучает. Идеальное тело, полностью поглощающее всю падающую на него энергию, называют абсолютно черным. Однако в природе нет тел, которые бы обладали полной поглощательной способностью.
При любой температуре, большей чем температура абсолютного пуля (—273° С), тело испускает лучи, но при низких температурах длина волны этих лучей очень велика и видимых лучей тело не испускает. Если какое-либо тело постепенно подогревать, то вначале станет заметно слабое темно-красное свечение (примерно при температуре 500—600° С). По мере повышения температуры яркость свечения будет возрастать, а цвет свечения будет стано-риться все светлее; темно-красный цвет свечения перейдет в светло-красный, а затем в оранжевый, в желтый и, наконец, в белый. Выше уже отмечалось, что каждому цвету соответствует определенная длина волны. Если при некоторых температурах нагрева тела определять максимум его излучения по длинам волн, то можно построить ряд кривых. На рис. 7 построены такие кривые для черного тела. Из рисунка видно, что каждая кривая имеет явно выраженный максимум. С повышением температуры максимум излучения смещается в сторону более коротких волн, а абсолютное значение максимума быстро растет.
Изменение максимума излучения подчиняется закону смещения Вина, по которому длина волны ХмакС) соответствующая максимуму излучения, обратно пропорциональна абсолютной температуре:
В соответствии с перемещением максимума меняется и цвет излучения от красного при низких температурах до белого при высоких температурах, т. е. повышение температуры тела не только увеличивает общий поток лучистой энергии, излучаемой телом, но изменяет и состав спектра, сдвигая его в сторону более коротких волн.
По мере понижения температуры тела содержание инфракрасных лучей в общем излучении температурного источника увеличивается, но общее количество излучаемой энергии быстро уменьшается, т. е. интенсивность излучения быстро падает при переходе к более длинным волнам. Поэтому для получения инфракрасных лучей применять слабо нагретые тела нецелесообразно.
На практике для получения инфракрасных лучей чаще всего используют сильно нагретые тела, выделяя из общего излучения источника нужную область спектра соответствующими светофильтрами.
Источники инфракрасных лучей бывают естественные и искусственные. Колоссальным естественным источником лучистой энергии является солнце. Примерно 70% всей суммарной энергии его излучения приходится на долю инфракрасных лучей. Естественными источниками инфракрасных лучей являются также звезды. Своеобразный естественный источник инфракрасных лучей представляет собой ночное небо.
Среди искусственных источников инфракрасных лучей, получивших широкое техническое применение, следует прежде всего назвать электрические лампы накаливания, ртутные лампы, электрические дуги и др.