维基天文 >>所属分类 >>

红外线天文学

标签: 红外线天文学

顶[0] 发表评论(0) 编辑词条
目录

概述编辑本段回目录

天文望远镜天文望远镜
可见光与红外线天文学是历史最悠久也是相当重要的天文学分支,因此本所在发展无线电电波天文学之后的重点之一就是可见光与红外线天文学。

在八十八年由台湾大学、中央大学、清华大学、和中央研究院提出的宇宙学与粒子天文物理学卓越计画中,其中一个子计画就是要获取使用大型光学红外线望远镜的管道并且参与设计与制作后端仪器。我们希望透过此计画,吸引优秀的可 见光与红外线天文研究人才,依循发展电波天文的成功策略,进行台湾之可见光红外线天文学之尖端研究。

相对于可见光和其他波段的光线来说,红外观测为天文学家们打开了另外一扇研究宇宙的窗口,因此红外天文学的发展十分迅速。由于普通低温物体的热辐射能量多集中在红外波段上,所以红外望远镜需远离热源,并尽可能地使用液氮等冷却剂将设备冷却至极低的温度,又由于地球大气层中的水汽会强烈地吸收某些波段的红外线,因此地面红外望远镜必须建造在海拔高,且非常干燥的地方。[1]

红外线天文学的另一种观测手段是利用飞机,科学家们将红外线观测设备安装在飞机上,这样也能产生理想的观测效果,然而现在,最理想的观测场所已经是宇宙空间了。

红外线”是可见光之外的一种“不可见”的光线。可见光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色,天体除了发出可见光之外,还发出多种我们人类的眼睛看不见的光,包括射电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等。早期的天文学家只能在可见光范围内观测宇宙,但近一二百年来,由于人类陆续发现了各类肉眼看不见的光线,并为观测宇宙天体不断研制出了各类观测这些辐射的特殊的望远镜,人类已经掌握了在各种“不可见”波段上全面观测宇宙的技术,人类对宇宙的认识也因此越来越全面和深入了。

表面上看,可见光和肉眼看不见的光似乎区别很大,但其实它们的本质是相同的,即都是电磁波,只不过波长各不相同罢了。红光是可见光中波长最长者,红外线和无线电波比红光的波长更长,紫光是可见光中波长最短者,紫外线、X射线、γ射线都比紫光的波长更短。

虽然来自天体的各种辐射本质相同,但地球大气对它们的反应却大相径庭。一些波段的辐射因被地球大气所反射,吸收和散射无法抵达地面,而另一些波段的辐射则可以穿透大气层抵达地面,具体地说,可见光、射电波和从近红外到中红外之间的一小段波长的红外光能穿透地球大气抵达地面,而紫外线、X射线、γ射线和绝大多数红外波段的辐射却被地球大气中的水汽、二氧化碳、臭氧等吸收不能抵达地面,它们都被地球大气层阻挡在外面了。

红外线概述编辑本段回目录

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由英德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为(0.75-1)~(2.5-3)μm之间;中红外线,波长为(2.5-3)~(25-40)μm之间;远红外线,波长为(25-40)~l000μm 之间。

红外线红外线

真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像,与望远镜原理完全不同,白天不能使用,价格昂贵且需电源才能工作。   

近红外线或称短波红外线,波长0.76~1.5微米,穿入人体组织较深,约5~10毫米;远红外线或称长波红外线,波长1.5~400微米,多被表层皮肤吸收,穿透组织深度小于2毫米。

红外线污染 编辑本段回目录

红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛,因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害,其情况与烫伤相似,最初是灼痛,然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况,波长为7500~13000埃的红外线对眼角膜的透过率较高,可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线,可使眼的前部介质(角膜晶体等)不受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。波长19000埃以上的红外线,几乎全部被角膜吸收,会造成角膜烧伤(混浊、白斑)。波长大于 14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收,透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜,造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。

红外线红外线

 红外线可以人为制造,自然界中也广泛存在,在焊接过程中也会产生,危害焊工眼部健康;一般的生物都会辐射出红外线,体现出来的宏观效应就是热度。   

我们知道,热产生的原因,是组成物质的粒子做不规则运动.这个运动同时也辐射出电磁波,这些电磁波大部分都是红外线。   

太阳光到了晚上的确是几乎没有了,但是地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静。红外线照相是通过接收各种物质发出的红外线,再把他们展现出来,但是其本身不是通过发出红外线来照相的。  

红外线透视和夜视是分别利用了红外线的不同性质。前面的夜视是因为人的肉眼不能看见红外线,而特殊设计的照相机和夜视仪却专门接受红外线,所以会出现我们觉得一片漆黑,而相机却能拍到东西,因为实际上到处都是红外线,对于红外照相机和夜视仪来讲是一片光明。   

透视则是利用红外线的波长比可见光要长,可以穿过一些可见光不能通过的面料(比如混棉和尼龙),所以通过一定的选择滤波,可以得到这些面料后面的图像。

应用 编辑本段回目录

生活中高温杀菌,红外线夜视仪,监控设备,手机的红外口,宾馆的房门卡,汽车、电视机的遥控器、洗手池的红外感应,饭店门前的感应门

主动式红外夜视仪

具有成像清晰、制作简单等特点,但它的致命弱点是红外按照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。60年代,美国首先研制出被动式的热像仪,它不发射红外光,不易被敌发现,并具有透过雾、雨等进行观察的能力。   

1982年4月─6月,英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争。4月13日半夜,英军攻击承军据守的最大据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区,突然出现在阿军防线前。英国的所有枪支、火 炮都配备了红外夜视仪,能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。而阿军却缺少夜视仪,不能发现英军,只有被动挨打的份。在英军火力准确的打击下,阿军支持不住,英军趁机发起冲锋。到黎明时,英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点,阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚9时,14 000名阿军不得不向英军投降。英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。   

1991年海湾战争中,在风沙和硝烟弥漫的战场上,由于美军装备了先进的红外夜视器材,能够先于伊拉克军的坦克而发现对方,并开炮射击。而伊军只是从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。

红外线灯管红外线灯管
透视望远镜

就像F717 晚上把夜视开启来,再加个滤光镜,就可以透视了,不过对全棉的衣服透视效果最差 很早的消息了,附件当时买了好的到,后来消息一出。就禁售了 ,数量有限预购从速。如果顾客需要,不需要再加钱,可配送讹“夜视版本”附件,通过这种附件使用望远镜的镜头就可以夜间观察景物。这本来是一项有用的功能,然而很快用户就发现这种红外线夜视镜片的功能不仅可应用于夜间望远而且还可以透过人的衣服拍看到身体。而制造这种夜视附件的厂商为YAMADA DENSHI,这家公司原本是为军队及防卫及应用生产光传摄像头的

红外热成像仪

原理:红外热成像仪是根据凡是高于一切绝对温度零度(-273℃)以上的物体都有辐射红外线的基本原理、利用目标和背景自身辐射红外线的差异来发现和识别目标的仪器。   

特点:由于各种物体红外线辐射强度不同、从而使人、动物、车辆、飞机等清晰地被观察到,而且不受烟、雾及树木等障碍物的影响,白天和夜晚都能工作。是目前人类掌握的最先进的夜视观测器材。但由于价格特别昂贵,目前只能被应用于军事上,但由于热成像的应用范围非常广泛、电力、地下管道、消防医疗、救灾、工业检测等方面都有巨大的市场,随着社会经济的发展、科学技术的进步、红外热成像这项高技术在二、三十年内必将大规模地应用于民间市场、为人类做出贡献。[2]

附件列表


→如果您认为本词条还有待完善,请 编辑词条

下一篇伽马射线天文学

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。
0

收藏到:  

词条信息

skylook
skylook
超级管理员
词条创建者 发短消息   

相关词条