179.
превышает >,=-1,3 мкм. Эвапорографы и тепловпзоры могут быть использованы в средней ИК-области, ы потому они позволяют получать тепловое изображение низкотемпературных тел. Существуют также методы параметрич. преобразования И. и. в видимое нал учение при смешивании И. и. с когерентным лазерным излучением в оптически нелинейных кристаллах (см. Параметрический генератор света).
Оптические свойства веществ в ИК-области спектра (прозрачность, коэф. отражения, коэф. преломления), как правило, значительно отличаются от оптич, свойств в видимой и УФ-областях спектра. Мн. вещества, прозрачные в видимой области, оказываются непрозрачными в нек-рых областях И. и,, и наоборот. Напр., слой
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мате-
|
*г
|
Мате-
|
Я
|
Мате-
|
Л
|
Мате-
|
я
|
|
|
|
риал
|
(мкм)
|
риал
|
(мкм)
|
риал
|
(мим)
|
риал
|
(мкм)
|
|
|
|
Стекло
|
2,7
|
СаРг
|
10
|
Go (моно-
|
15
|
AgCl
|
23
|
|
|
|
SiOs
|
4
|
|
|
кристалл)
|
|
* KBr
|
25
|
|
|
|
|
5,5
|
S2 ,
|
i 9 i л
|
*KC1
|
20
|
*K1
TIBr, I
|
31 38
|
|
|
|
*LiF
|
6
|
oars
|
12
|
Si (моно-
|
20
|
* ГвНг
^j& DI
|
40
|
|
|
|
MgO
|
9,5 '
|
NaQ
|
15
|
кристалл)
|
|
* Csl
|
54
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды толщиной н неск. см непрозрачен для И. и. с Х>1 мкм (поэтому вода часто используется как теплозащитный фильтр), пластинки германия и кремния, непрозрачные в видимой области, прозрачны для И. и. (германий для 8 мкм, кремний для 0 мкм). Ч╦рная бумага прозрачна в дал╦кой ИК-области. Вещества, прозрачные для И. и, И непрозрачные в видимой области, используются в 20 3D 405060ВОЮО I5D20D 300 качестве светофильтров
Длина волны, мкм Дл* выделения И и.
Поглощение И. и. для
нг≥ ?,;≥?2?ГлВп? и?*РакРас- большинства веществ в ного излучения от щелочно-га-
лоидиых 'кристаллов. тонких слоях носит селективный характер в виде
относительно узких областей ≈ полос поглощения. Нек-рые вещества, гл. обр. монокристаллы, даже при толщине до неск. см прозрачны в достаточно больших определ╦нных диапазонах ИК-спектра. В табл. приведена длинноволновая граница Яг пропускания нек-рых материалов, применяемых в ИК-области спектра для изготовления призм, линз, окон и пр. оптич. деталей (материалы, помеченные зв╦здочкой, гигроскопичны).
Полиэтилен, парафин, тефлон, алмаз прозрачны для Х>100 мкм (пропускание более 50% при толщине 2 мм).
Отражат. способность для И. и. у большинства металлов значительно больше, чем для видимой области, и возрастает с увеличением X И. и. (см, Металлооп-muKa)t Напр., коэф. отражения Al, An, Ag, Си в области X≈10 мкм достигает 98%. Жидкие и тв╦рдые неметаллич. вещества обладают в ИК-области селективным отражением, прич╦м положение максимумов отражения зависит от хим. состава вещества. У нек-рых
кристаллов коэф. отражения в максимуме селективного отражения (рис. 3) достигает больших значений (до 80%), и поэтому пластинки из таких кристаллов могут служить отражат. фильтрами для выделения опродел. областей И. и. (т. н. метод остаточных лучей),
Прозрачность земной атмосферы для И. и. (так же как и для видимого и УФ-излучонил) играет большую роль в процессе теплового радиан,, обмена между излучением Солнца, падающим на Землю, и И. и. Земли в мировое пространство (обратное излучение Земли расположено гл. обр. в области спектра с максимумом ок. 10 мкм), а также существенна при практич. использовании И. и. (для связи, в ИК-фотографии, для применения И. и. в военном деле и т. д.). Проходя через земную атмосферу, И. и, ослабляется в результате рассеяния (см. Рассеяние света) и поглощения. Азот и кислород воздуха не поглощают И. и,, а ослабляют его лишь в результате рассеяния, к-рое значительно меньше, чем для излучения видимого света (т. к. коэф. рассеяния ~К~*), Пары воды, С02, озона и др. примеси, имеющиеся в атмосфере, селективно поглощают И. и. Особенно сильно поглощают И. и. пары воды, полосы поглощения к-рых расположены почти во всей ИК-области спектра (рис. 4). Благодаря сильному поглощению И. и. земной атмосферой лишь небольшая часть обратного И. и. Земли выходит за пределы атмосферы, т. е. атмосфера служит теплоизолпрующей оболочкой, препятствующей охлаждению Земли. Наличие в атмосфере частиц дыма, пыли, мелких капель воды (дымка, туман) приводит к дополнит, ослаблению И. и. в результате рассеяния на этих частицах, примем величина рассеяния зависит от соотношения размеров частиц и длины волны И. и.
Применение ИК-излучения. И, и. находит широкое применение в науч. исследованиях, при решении большого числа практич. задач, в военном деле и пр. Исследование спектров испускания и поглощения веществ в ИК-области является дополнением к исследованиям в видимой к УФ-областях и используется при изучении структуры электронной оболочки атомов, определения структуры молекул, а также для качеств, и количеств. спектрального анализа. Широкое применение для изучения структуры атомов и молекул и элементного состава вещества нашли ИК-лазеры (особенно с перестраиваемой частотой; см. Лазерная спектроскопия),
Благодаря особенностям взаимодействия И. и. с БС-щестиом ИК-фотография имеет ряд преимуществ перед фотографией в видимом излучении. Так, в результате меньшего ослабления И. п. вследствие рассеяния при прохождении через дымку и небольшой туман и при использовании инфрапл╦нок и ИК-светофильтров уда╦тся получить ИК-фотОграфии предметов, удал╦нных на расстояние п сотни км. Фотографии одного и того же объекта, полученные в И. п. и в видимом свете, вследствие различия коэф. отражения и пропускания объекта могут значительно различаться, и на ИК-фотографии можно увидеть детали, невидимые на обычной фотографии и непосредственно глазом, что используется при фотографировании земной поверхности со спутников Земли, в ботанике, медицине, криминалистике, азро-фоторазведке и т. д. На ИК-фотографиях отд. участков неба часто можно увидеть бо;п,шео число зв╦зд, туманностей и др. объектов, чем на обычных фотографиях. Фотографирование в И. и. можно производить и в пол-
Рис. 4. Кривая пропускания атмосферы в области Л, ≈0,6 ≈ 14 мим. «Окна» прозрачности в области А=*2,0 ≈ 2,5 мкм; 3,2≈ 4,2 мкм; 4,5≈Г),2 мкм; 8,0 ≈ 13,5 мкм. Полосы поглощения с максимумами при >,= Q,U3; 1,13; 1,40; 1,87; 2,74; 6,3 мкм принадлежат парам воды; при Я=2,7, 4,26 и 15,0 мкм ≈ углекислому газу и при Xs ^9,5 мкм ≈ озону.
100 S 80
I 60
ш О
X
и
е
г
1,0 2,0 3,0 4,0 5.0 6,0 7,0 8,0 9,0 (0,0 11,0 '12,0 13,0 14,0
Х.мкм 1 О J
