Tia Hồng Ngoại: Khám Phá Vùng Tia Tự Nhiên Không Thấy Bằng Mắt Thường

Lịch Sử Của Tia Hồng Ngoại:

Vào năm 1800, nhà thiên văn người Anh Sir William Herschel đã phát hiện ánh sáng hồng ngoại. Herschel nhận thức rằng ánh sáng mặt trời có thể tách thành các thành phần khi đi qua một lăng kính thủy tinh. Sau đó, ông đo nhiệt độ của các màu sáng khác nhau này.

Trong quá trình thí nghiệm, Herschel quan sát rằng nhiệt độ tăng khi ông đo từ đầu màu xanh lục xuống đầu màu đỏ đỏ. Ông tiến hành đo nhiệt độ trong phần của phổ nằm xa bên dưới màu đỏ. Tại đó, trong khu vực “hồng ngoại”, ông phát hiện rằng nhiệt độ cao nhất. Khám phá của Herschel đánh dấu sự ra đời của hiểu biết của chúng ta về phần ánh sáng không thấy bằng mắt thường nhưng quan trọng này trong phổ điện từ.

Hình ảnh mô tả dải bước sóng của các loại tia khác nhau

Các Tia Hồng Ngoại (IR), thường được gọi đơn giản là hồng ngoại, là một phần của phổ phát xạ điện từ với bước sóng nằm trong khoảng từ khoảng 700 nanomet (nm) đến 1 millimet (mm). Những bước sóng này dài hơn so với ánh sáng mà mắt thường nhìn thấy nhưng ngắn hơn so với sóng radio. Tương ứng, tần số của hồng ngoại cao hơn so với tần số sóng siêu cao như sóng vi mô nhưng thấp hơn so với tần số ánh sáng mà mắt thường nhìn thấy, dao động trong khoảng từ khoảng 300 gigahertz đến 400 terahertz (THz).

Ánh sáng hồng ngoại không thể nhìn thấy bằng mắt người, nhưng cảm biến nhiệt có thể phát hiện các tia hồng ngoại dài hơn. Thú vị thay, ánh sáng hồng ngoại có một số đặc điểm chung với ánh sáng thấy bởi mắt thường. Tương tự như ánh sáng thấy, ánh sáng hồng ngoại có thể tập trung, phản xạ và giao thoa.

Bước sóng và Tần số:

Thường thì ánh sáng hồng ngoại được chia thành các vùng phổ hoặc băng phổ khác nhau dựa trên bước sóng, mặc dù không có định nghĩa cụ thể và thống nhất về giới hạn chính xác của mỗi băng phổ. Thông thường, nó được chia thành hồng ngoại gần, hồng ngoại trung và hồng ngoại xa, và được tiếp tục chia thành các danh mục sau:

Hồng ngoại gần: Dải gần-IR bao gồm các bước sóng gần nhất với phần cuối màu đỏ của phổ ánh sáng thấy bởi mắt, với bước sóng từ 700 nm đến 1.300 nm, hoặc từ 0,7 đến 1,3 micromet. Tần số của nó nằm trong khoảng từ khoảng 215 THz đến 400 THz. Nhóm này bao gồm những bước sóng dài nhất và tần số ngắn nhất, và tạo ra ít nhiệt nhất.

Hồng ngoại trung: Thường được gọi là dải hồng ngoại trung, phạm vi này bao gồm các bước sóng từ 1.300 nm đến 3.000 nm, hoặc từ 1,3 đến 3 micromet, với tần số từ 20 THz đến 215 THz.

Hồng ngoại xa: Các bước sóng trong dải hồng ngoại xa, gần nhất với sóng siêu cao, kéo dài từ 3.000 nm đến 1 mm, hoặc từ 3 đến 1.000 micromet. Tần số dao động từ 0,3 THz đến 20 THz. Nhóm này chứa các bước sóng ngắn nhất và tần số dài nhất và nổi bật với việc tạo ra nhiệt nhất.

Các Ứng Dụng của tia Hồng Ngoại:

Ánh sáng hồng ngoại có nhiều ứng dụng và ứng dụng phong phú. Các ứng dụng phổ biến bao gồm cảm biến nhiệt, hệ thống hình ảnh nhiệt và thiết bị tầm nhìn ban đêm. Trong lĩnh vực mạng lưới, cả hoạt động có dây và không dây đều sử dụng ánh sáng hồng ngoại. Các điều khiển từ xa sử dụng ánh sáng hồng ngoại gần để gửi tín hiệu tập trung đến thiết bị giải trí gia đình như máy truyền hình thông qua LED. Các cáp quang cơ sử dụng ánh sáng hồng ngoại để truyền dữ liệu.

Ứng dụng của tia hồng ngoại

Hơn nữa, các nhà thiên văn sử dụng ánh sáng hồng ngoại rộng rãi để quan sát các vật thể trên không mà mắt người không thể nhìn thấy, chẳng hạn như các đám mây phân tử, ngôi sao, hành tinh và các thiên hà…

Đọc thêm: Infrared Waves – NASA Science

Bài viết liên quan: Đôi điều về Công nghệ Ngụy trang có thể bạn chưa biết | TECOTEC OES