Hiện nay tia hồng ngoại đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày với những lĩnh vực như y tế, điện tử, quân sự,… Hãy cùng tìm hiểu kĩ hơn về tia hồng ngoại là gì và tia hồng ngoại được ứng dụng vào lĩnh vực gì qua bài viết dưới đây nhé.
Tóm tắt
Tia hồng ngoại là gì?
Tia hồng ngoại là những bức xạ có có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng mà mắt người có thể cảm nhận được). Tia hồng ngoại có bước sóng dài hơn 0,76mm cho đến khoảng vài milimet. Tuy mắt người không nhìn thấy được nhưng chúng ta có thể cảm nhận được chúng dưới dạng nhiệt. Tia hồng ngoại được phát ra từ tất cả các vật thể trong vũ trụ, nhưng hai nguồn rõ ràng nhất là mặt trời và lửa.
Theo NASA, nhà thiên văn học người Anh có tên William Herschel chính là người đã phát hiện ra ánh sáng hồng ngoại vào năm 1800. Trong một thí nghiệm để đo sự khác biệt về nhiệt độ các màu trong quang phổ khả kiến, ông đã đặt nhiệt kế trong từng màu của dải màu nhìn thấy được. Kết quả cho thấy sự gia tăng nhiệt độ từ màu xanh lam sang đỏ, nhà khoa học nhận thấy một phép đo nhiệt độ thậm chí còn ấm hơn ngay bên ngoài điểm cuối màu đỏ của dải màu nhìn thấy được.
Khúc xạ ánh sáng là gì? Nguyên nhân hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Tính chất tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại cũng như ánh sáng thông thường, chúng đều có bản chất là sóng điện tử. Vậy nên về tính chất nó sẽ tuân theo những định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và cũng gây được các hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.
Tia hồng ngoại có khả năng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt. Thế nên ngoài cái tên là tia hồng ngoại ra, đôi khi nó còn gọi bằng cái tên là “tia nhiệt”
Vì tia hồng ngoại là những bức xạ có bước sóng không thể nhìn thấy được bằng mắt thường nên con người chỉ có thể cảm nhận tia hồng ngoại dưới dạng nhiệt hoặc muốn nhìn thấy thì phải dùng các dụng cụ chuyên dụng. Chẳng hạn như kính nhìn ban đêm hoặc máy ảnh hồng ngoại sẽ cho phép chúng ta nhìn thấy sóng hồng ngoại đang phát ra từ các vật thể ấm áp như người hay động vật.
Tia hồng ngoại có từ đâu?
Vì nguồn chính của tia hồng ngoại là nhiệt hoặc bức xạ nhiệt, nên bất kỳ vật nào có nhiệt độ lớn hơn 0°K đều sẽ phát ra bức xạ năng lượng hồng ngoại.
Thậm chí ngay cả những vật thể mà chúng ta nghĩ là rất lạnh, chẳng hạn như một khối nước đá chúng cũng phát ra tia hồng ngoại. Khi một vật thể không đủ nóng để phát ra những ánh sáng nhìn thấy, nó sẽ phát ra hầu hết năng lượng trong tia hồng ngoại.
Ví dụ như than nóng có thể không phát ra ánh sáng nhưng nó phát ra bức xạ hồng ngoại mà chúng ta cảm thấy đó là nhiệt. Vật thể càng ấm hay có nhiệt độ càng cao thì sẽ càng phát ra nhiều bức xạ hồng ngoại. Con người khi ở nhiệt độ cơ thể bình thường cũng có thể phát ra bức xạ tia hồng ngoại, mạnh nhất là ở bước sóng khoảng 10 micron.
Ngoài ra, còn người có thể tạo ra chùm tia hồng ngoại định hướng dùng trong kỹ thuật bằng cách dùng đèn điện loại dây tóc nhiệt độ thấp hoặc điôt phát quang hồng ngoại.
Quầng mặt trời – Hiện tượng cầu vồng tròn quanh mặt trời là gì?
Tác dụng của tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại là những bức xạ có bước sóng mang năng lượng thấp, nên cơ bản chúng được chọn lọc, áp dụng rất nhiều trong cuộc sống.
Ứng dụng tia hồng ngoại trong các thiết bị điện gia đình
Ứng dụng phổ thông nhất đó là tia hồng ngoại được dùng trong những đồ vật mà chúng ta sử dụng hằng ngày:
– Sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa (remote) như điều khiển tivi, điều khiển điều hòa, điều khiển đèn, điều khiển dàn âm thanh…
– Dùng bếp điện, lò nướng vi sóng sử dụng bức xạ hồng ngoại dẫn nhiệt.
– Tia hồng ngoại được dùng trong đèn cảm ứng: nhận tín hiệu hồng ngoài từ thân nhiệt của con người để hoạt động bật hoặc tắt đèn.
– Dùng trong phòng tắm hơi để sưởi ẩm.
Tia hồng ngoại được dùng trong thiết bị nhìn đêm
Tia hồng ngoại còn được ứng dụng vào thiết bị quan sát ban đêm như camera hồng ngoại, ống nhòm, đèn pha… giúp con người quan sát được trong môi trường có cường độ ánh sáng yếu. Hiện nay ứng dụng này đã được dùng rộng rãi trong quân sự cũng như đời sống hằng ngày.
Cảm biến hồng ngoại
Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp tại các cửa sân bay, trung tâm thương mại, nhà hàng luôn có loại cửa kính đóng mở tự động từ xa. Đây chính là ứng dụng phổ biến của cảm biến hồng ngoại. Loại cảm biến này giúp phát hiện sự hiện diện của con người rồi kích hoạt hệ thống đóng/mở cửa.
Chữa bệnh
Không giống như tia cực tím đó là có tác động gây hại đến các mô và tế bào của cơ thể, ánh sáng hồng ngoại giúp các tế bào có khả năng tự tái tạo hoặc sửa chữa. Chúng còn hỗ trợ cải thiện lưu thông máu và thúc đẩy quá trình chữa lành các mô sâu cũng như là giảm đau nhanh hơn.
Liệu pháp sử dụng các tia hồng ngoại có bước sóng nhất định được đưa đến các vị trí bị thương trên cơ thể. Ánh sáng hồng ngoại sẽ thâm nhập vào bên dưới các lớp da, từ đó kích thích tái tạo và sửa chữa các mô bị thương, giảm đau và viêm.
Liệu pháp hồng ngoại có thể nói là rất an toàn và hiệu quả, không có tác dụng phụ. Trên thực tế, ánh sáng hồng ngoại khá an toàn và được sử dụng ngay cả cho em bé sơ sinh trong chăm sóc đặc biệt.
Thiên văn học ứng dụng tia hồng ngoại
Đối với lĩnh vực thiên văn học thì tia hồng ngoại cũng có những ứng dụng nhất định. Bằng cách sử dụng ánh sáng hồng ngoại trong các loại kính viễn vọng, hệ thống cảm biến và máy dò trạng thái rắn, các nhà thiên văn học có thể quan sát các vật thể trong vũ trụ đang phát xạ nhiệt, hồng ngoại.
Trên đây là nội dung giới thiệu tia hồng ngoại là gì và tia hồng ngoại được ứng dụng trong lĩnh vực nào. Nếu thấy bài viết là bổ ích, các bạn hãy chia sẻ cho mọi người cùng biết đến nhé.
