1- Ai khám phá tia hồng ngoại ? Nhà Thiên văn học, Sir William Herschel khám phá tia hồng ngoại vào năm 1800 Ông tự chế tạo cho kính thiên văn với ống kính gương Ông biết ánh nắng mặt trời vẽ nên nhiều màu sắc phổ nguồn phát nhiệt Herschel muốn biết cụ thể màu phát sinh nhiệt chùm ánh sáng mặt trời Ông ta làm thí nghiệm với lăng kính, bìa giấy nhiệt kế với bóng sơn đen để đo lường nhiệt độ từ màu sắc khác Herschel quan sát gia tăng nhiệt độ ông di chuyển nhiệt kế từ ánh sáng màu tím đến ánh sáng màu đỏ cầu vồng tạo ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ông phát rằng, điểm nóng thật nằm phía ánh sáng đỏ Bức xạ phát nhiệt nhìn thấy được, ông đặt tên cho xạ không nhìn thấy “tia nhiệt” (calorific ray) mà ngày gọi tia hồng ngoại 2- Tia hồng ngoại ? Năng lượng hồng ngoại (IR) phần phổ điện từ với đặc tính tương tự ánh sáng nhìn thấy thông thường (dưới gọi ánh sáng thông thường), chúng có khắp không gian di chuyển với tốc độ ánh sáng, chúng phản xạ, khúc xạ, hấp thu phát xạ Bước sóng lượng IR nằm dãi độ lớn bước sóng ánh sáng thông thường, 0.7 1000 µm (phần triệu mét) Các dạng chung khác xạ điện từ bao gồm sóng radio, tia cực tím tia X 3- Phổ điện từ phổ ánh sáng ( nhìn thấy ) Chúng ta biết rằng, phát xạ hồng ngoại dạng phát xạ điện từ, chúng có bước sóng dài bước sóng ánh sáng thông thường Các dạng khác lại phát xạ điện từ bao gồm: tia X, tia cực tím, sóng radio, vân vân Phát xạ điện từ phân loại bước sóng hay tần số Các đài phát radio nhận dạng tần số chúng, thông thường đơn vị kHz hay MHz Các hệ thống hay cảm biến hồng ngoại phân loại bước sóng chúng, đơn vị đo lường thường sử dụng micromet hay micron (phần triệu mét), hệ thống phát xạ khoảng 8µm đến 12 µm gọi “sóng dài”, hệ thống phát xạ từ 3µm đến µm gọi “sóng ngắn” (đôi lúc gọi “sóng trung” vài hệ thống phát xạ giá trị nhỏ µm) Phần ánh sáng thường phổ điện từ vào khoảng 0.4 đến 0.75 µm Màu sắc mà mắt ta thấy ta phân biệt bước sóng khác khoảng Phát xạ laser nằm khoảng 650 nm (0.65 µm), lúc phát xạ có màu đỏ 4- Nguồn gốc phát sinh tia hồng ngoại Tất vật thể phát xạ hồng ngoại đặc tính nhiệt độ chúng Năng lượng hồng ngoại tạo rung động chuyển động quay nguyên tử phân tử, nhiệt độ cao, nguyên tử phân tử chuyển động nhiều, tạo nhiều xạ hồng ngoại Năng lượng camera chụp ảnh hồng ngoại phát hiện, camera hồng ngoại không phát nhiệt độ, chúng phát xạ nhiệt Nhiệt độ không (zero) tuyệt đối (-273.16 oC, -459.67 oF), vật liệu trạng thái lượng thấp phát xạ hồng ngoại thấp Đó do, không độ tuyệt đối, theo học lượng tử, tồn " dao động " Năng lượng dao động lượng thấp nhất, khác Trích: Nguyên văn nguoi-duong-thoi bạn học qua định luật Planck nắm rõ điều này: Công suất xạ đơn vị diện tích nhiệt độ T phụ thuộc vào bước sóng hình vẽ Các xạ hồng ngoaị nói hầu hết nhiệt độ xạ, có cường độ xạ yếu đến yếu Qua hình vẽ thấy 2500 K vật phát mạnh vùng 800nm, tức hồng ngoại gần, phát yếu vùng khả kiến (400-700nm) vùng hồng ngoại xa Còn 5500K, vậg phát mạnh vùng màu xanh lục 500nm, phát yếu vùng lại Cái điều mà thầy bạn nói có chút không tổng quát, tốt hiểu phương diện sinh học loài vật bắt mồi nhờ tia hồng ngoại: rắn Chác bạn biết thị giác rắn kém, chúng chủ yếu quan sát mồi quan cảm thụ nhiệt (tia hồng ngoại) đầu lưỡi Vào buổi tối, nhiệt độ tất động vật từ lớp chim trở lên, tức động vật đẳng nhiệt, chuột, khỉ, người đếu vào cỡ 37 C, cao nhiệt độ cỏ, đất đá Tại vùng nhiệt độ thể động vật xạ hồng ngoại nhiều hẳn so với cối, đất đá động vật biến nhiệt loài rắn nhìn thấy lưỡi tất tia hồng ngoại từ vật, song từ chuột, người thấy rõ nhất, nên công xác Do rắn thiên địch chuột, người nên cẩn thận với rắn vào ban đêm, chúng túa săn mồi Còn ban ngày rắn coi mù, buổi trưa, đất đá cỏ nóng người, chuột hấp thụ nhiệt mặt trời, chúng có thè lưỡi thấy giởi màu mà Như bạn nên nhớ nhé, không cần nhiệt độ vật cao nhiệt độ môi trường tia hồng ngoại xạ ra, nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường bảo Mình tưởng đưa hình chuyện giải Lấy ý tưởng từ ví dụ anh hello Nếu bạn đặt sắt phòng tối (không thấy hết), hiển nhiên bạn không nhìn thấy sắt Khi bạn nung lên nhiệt độ cao, bắt đầu đỏ đậm sau sáng Nguyên nhân biết Vậy lúc đầu không phát sáng? Tiếp theo, bạn đeo kính hồng ngoại bọn SWAT bạn lại nhìn thấy sắt Điều chứng tỏ nhiệt độ phòng ban đầu, sắt có xạ hồng ngoại, có điều yếu Một phần bị tán xạ môi trường, lại bị hấp thụ lấy phần lượng nên ta chẳng cảm nhận có mặt tia hồng ngoại Môi trường hay gọi vật chất, xạ hấp thụ vật khác Khi nhiệt độ mà cao nhiệt độ vật, bạn cần lưu ý, vật xạ hồng ngoại, có điều tia xạ bị hấp thụ Nền lại xạ ngược trở lại, vật lại hấp thụ tia Vẽ sơ đồ truyền nhiệt ta thấy xạ hồng ngoại lại từ sang vật Tia hồng ngoại chất sóng điện từ, khác với sóng chỗ không cần bước sóng nhỏ phải lớn khoảng cách nguyên tử