Ứng dụng của tia hồng ngoại trong đời sống, y học, quân sự và làm đẹp

Bạn đã nghe nói về nó tia hồng ngoại bao giờ? Có lẽ vậy, phải không? Bởi loại tia này xuất hiện trong rất nhiều lĩnh vực hiện nay như trường học, y tế, chăm sóc sắc đẹp, điện tử, quân sự,… Vậy tia hồng ngoại là gì? Làm thế nào để sử dụng tia hồng ngoại? Hãy cùng LabvietCHEM tìm hiểu về loại tia này nhé.

Tia hồng ngoại là gì?

– Tia hồng ngoại (tên tiếng Anh Tia hồng ngoại – Tia IR) là một loại năng lượng bức xạ (bức xạ điện từ) mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Tuy nhiên, chúng ta có thể cảm nhận chúng như sức nóng.

– Bước sóng của tia hồng ngoại dao động từ 700 nm – 1 mm, dài hơn bước sóng ánh sáng nhưng ngắn hơn bước sóng vi sóng. Vì bước sóng của tia hồng ngoại quá dài nên chúng ta không thể nhìn thấy được.

Bước sóng của tia hồng ngoại

Bước sóng của tia hồng ngoại

– Mọi vật thể trong vũ trụ đều phát ra một mức bức xạ hồng ngoại nhất định, trong đó hai nguồn rõ ràng nhất là mặt trời và lửa.

Lịch sử và nguồn gốc của tia hồng ngoại

– Tia hồng ngoại được nhà thiên văn học William Herschel phát hiện vào đầu thế kỷ 19. Bằng cách sử dụng lăng kính để tán xạ ánh sáng từ Mặt trời, ông đã phát hiện ra tia hồng ngoại thông qua việc ghi lại nhiệt kế.

– Nguồn tia hồng ngoại là nhiệt hoặc bức xạ nhiệt nên bất kỳ vật thể nào có nhiệt độ lớn hơn 0° K sẽ phát ra bức xạ năng lượng hồng ngoại, thậm chí một khối băng cũng phát ra năng lượng hồng ngoại.

– Cách tạo tia hồng ngoại là sử dụng đèn dây tóc điện nhiệt độ thấp hoặc diode huỳnh quang hồng ngoại.

Có những loại tia hồng ngoại nào?

Theo phân loại của Mỹ, tia hồng ngoại được chia làm 5 loại, cụ thể như sau:

Tên

Từ viết tắt

Bước sóng

Tính thường xuyên

Năng lượng photon

Tính năng

Gần hồng ngoại

NIR, IR-A DIN

750nm-1,4 µm

214-400 THz

886-1653 meV

– Xác định bằng khả năng hấp thụ nước.

– Do tổn thất suy giảm trong thủy tinh SiO2 ở mức vừa phải nên nó chủ yếu được sử dụng trong viễn thông cáp quang.

– Bộ tăng cường hình ảnh rất nhạy với phổ hồng ngoại gần, chẳng hạn như camera hồng ngoại ban đêm.

Hồng ngoại sóng ngắn

SWIR, IR-B DIN

1,4-3 µm

100-214 THz

413-886 meV

– Hấp thụ trong nước và tăng đáng kể ở mức 1,45 µm.

– Trong viễn thông đường dài, phổ tần được sử dụng hiện nay là dải tần từ 1,53 đến 1,56 µm.

Hồng ngoại sóng giữa

MWIR, IR-C DIN; MidIR hoặc “hồng ngoại trung gian” (IIR)

3-8 µm

37-100 THz

155-413 meV

– Trong công nghệ dẫn đường tên lửa, vùng 3-5 µm là cửa sổ khí quyển, đầu dò nhiệt hồng ngoại thụ động của tên lửa được bố trí làm việc, dẫn đường bằng tín hiệu hồng ngoại của máy bay mục tiêu, chủ yếu là tia thải của động cơ phản lực.

– Đó là tia hồng ngoại nhiệt, nhưng chỉ có thể phát hiện nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cơ thể con người một chút.

Hồng ngoại sóng dài

LWIR, IR-C DIN

8-15 µm

20-37 THz

83-155 meV

Khu vực “hình ảnh nhiệt” trong đó các cảm biến có thể hoàn toàn thụ động và chụp ảnh các vật thể ở nhiệt độ chỉ cao hơn nhiệt độ phòng một chút mà không cần ánh sáng mặt trời, ánh trăng hoặc tia hồng ngoại. Vùng này còn được gọi là “vùng hồng ngoại nhiệt”.

Hồng ngoại xa

CÂY THÔNG

15-1000 µm

0,3-20 THz

1,2-83 meV

Bầu khí quyển hấp thụ mạnh tia hồng ngoại xa và ranh giới với vùng vi sóng là bức xạ vũ trụ 3° K nhìn thấy được.

Xem thêm  Màu xanh nõn chuối kết hợp với màu gì? Ý nghĩa ra sao?

Phân loại hồng ngoại theo DIN 5031

Tên

Biểu tượng

Bước sóng μm

Nhiệt độ tuân theo phân bố Wien

Tính năng

Gần hồng ngoại

NIR

IR-A

0,78…1,4

> 3700°K

– Phần sóng ngắn thuộc dải hồng ngoại gần, ranh giới 780 nm được xác định bằng thị giác của con người đối với quang phổ ánh sáng của Mặt trời.

– Chụp ảnh hồng ngoại là 0,7-1,0 µm. Phim chụp ảnh có thể hấp thụ dải này.

IR-B

1,4…3,0

– Phần sóng dài của hồng ngoại gần.

– Ranh giới được coi là vùng hấp thụ mạnh của nước được xác định là 1,45 μm.

Hồng ngoại giữa

MIR

IR-C

3…50

1000…60° K

Phạm vi bức xạ nhiệt ở nhiệt độ trên mặt đất.

Hồng ngoại xa

CÂY THÔNG

50…1000

< 3°K

Bầu khí quyển hấp thụ mạnh tia hồng ngoại xa và ranh giới với vùng vi sóng là bức xạ vũ trụ 3° K nhìn thấy được.

Một số tính chất của tia hồng ngoại

– Tác dụng nhiệt.

– Tia hồng ngoại có thể gây ra hiệu ứng quang điện trong chất bán dẫn.

– Có thể áp dụng cho một số loại ống kính chụp ảnh đặc biệt.

– Tia hồng ngoại có thể được điều chế giống như sóng điện từ tần số cao.

– Tia hồng ngoại tuân theo một số định luật như truyền thẳng, phản xạ và có thể gây nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.

Ứng dụng thực tế của tia hồng ngoại

+> Đo nhiệt độ

Tia hồng ngoại còn được dùng để đo nhiệt độ trong công nghiệp và phát hiện các vật thể tỏa nhiệt vào ban đêm.

Xem thêm  Dầu mỏ là gì? Thành phần, ứng dụng phổ biến của dầu mỏ

Phát hiện vật thể tỏa nhiệt vào ban đêm

Phát hiện vật thể tỏa nhiệt vào ban đêm

+> Tạo nhiệt

– Tia hồng ngoại được một số phòng xông hơi sử dụng để sưởi ấm. Tuy nhiên, bạn không nên nhìn thẳng vào mắt tia hồng ngoại vì sẽ ảnh hưởng đến mắt.

– Máy bay sử dụng đèn hồng ngoại để làm tan tuyết trên cánh để đảm bảo an toàn.

– Mặt trời phát ra tia hồng ngoại (còn gọi là tia nhiệt).

Ánh sáng mặt trời có tia hồng ngoại

Ánh sáng mặt trời có tia hồng ngoại

+> Trong quân đội

– Xác định nhiệt độ của các vật ở xa nếu chúng là nguồn phát ra tia thu được. Ứng dụng đo nhiệt độ này được sử dụng phổ biến trong quân đội để xác định mục tiêu vào ban đêm.

– Vũ khí và tên lửa hiện đại được trang bị dẫn đường hồng ngoại để xác định mục tiêu/động cơ của máy bay hoặc tên lửa khác và tiêu diệt nó. Và với loại tên lửa tầm nhiệt này, quân đội thường sử dụng các loại pháo sáng khác để đánh lạc hướng.

Hệ thống bảo vệ máy bay Nga khỏi tên lửa tầm nhiệt

Hệ thống bảo vệ máy bay Nga khỏi tên lửa tầm nhiệt

+> Dùng trong các thiết bị điện tử

– Dùng trong các thiết bị điều khiển từ xa như điều khiển tivi, điều khiển quạt, điều khiển điều hòa,..

– Cảm biến hồng ngoại tại cửa kính các lối vào chung cư, trung tâm thương mại, cửa sân bay, nhà hàng,… Đóng mở tự động từ xa. Tuy nhiên, những cảm biến này sẽ gặp khó khăn khi nhiệt độ môi trường xung quanh lớn hơn 35 độ C.

Xem thêm  Đồng là gì? Vai trò của đồng trong đời sống

Cửa mở và đóng tự động

Cửa mở và đóng tự động

– Các phụ kiện điện tử như chuột máy tính có tia hồng ngoại để điều khiển.

– Do tổn hao năng lượng thấp nên viễn thông cáp quang sử dụng tia hồng ngoại để truyền tải thông tin.

– Các thiết bị quan sát ban đêm như camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại,… được sử dụng để quan sát vật thể, chuyển động trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc tối.

Ống nhòm hồng ngoại dùng trong quân sự

Ống nhòm hồng ngoại dùng trong quân sự

+> Trong thiên văn học

Quan sát hồng ngoại có ý nghĩa đặc biệt trong việc phát hiện và nghiên cứu các vật thể “lạnh”, có nhiệt độ dưới 1000° K và khó nhìn thấy ở các vùng quang phổ khác.

+> Bảo mật tiền và dữ liệu quan trọng

Tia hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị kiểm tra tiền và các dữ liệu quan trọng như hộ chiếu, chứng chỉ ngân hàng… Tùy theo mức độ bảo mật, chất liệu giấy sẽ được trộn lẫn với các chất tương thích để tạo phản ứng khi tiếp xúc với tia hồng ngoại. Tuy nhiên, tia cực tím sẽ mang lại hiệu quả làm việc cao hơn.

+> Trong y học điều trị

– Giảm tổn thương do bỏng (lạnh, nóng).

– Hỗ trợ điều trị và phòng ngừa các khối u ác tính và di chứng sau cơn gió.

– Điều trị viêm bàng quang, viêm tuyến tiền liệt, tiểu đêm, tiểu buốt ở người già, các bệnh về tai mũi họng, trĩ, thiếu máu, mất ngủ, mệt mỏi,..

– Tốt cho người cao huyết áp, huyết áp thấp, viêm dạ dày, bệnh gan, bệnh thận, đau thần kinh tọa.

– Giảm đau vai, đau lưng, đau dây thần kinh, hen suyễn và nhiễm trùng đường hô hấp.

Điều trị đau lưng

Điều trị đau lưng

– Điều trị các di chứng do tai nạn giao thông, mất cân bằng thần kinh, mùi hôi cơ thể, các bệnh về da liễu,..

+> Ứng dụng trong làm đẹp

– Tia hồng ngoại có khả năng giúp con người giảm cân: Khi ánh sáng hồng ngoại chiếu vào cơ thể, mỡ thừa sẽ được đào thải ra khỏi cơ thể thông qua mồ hôi. Cụ thể, khi tiếp xúc với tia hồng ngoại trong vòng 20 – 30 phút, lượng mồ hôi tiết ra tương đương với quãng đường chạy bộ 10km.

Tia hồng ngoại giúp đốt cháy mỡ thừa hiệu quả

Tia hồng ngoại giúp đốt cháy mỡ thừa hiệu quả

– Đèn hồng ngoại giúp kích thích và tăng tiết axit nucleic, tăng cường chuyển hóa sắc tố và chức năng bạch cầu. Từ đó thúc đẩy quá trình tái tạo tế bào và nước tinh khiết, giúp ngăn ngừa nám, giảm vết thâm và tăng sự cộng hưởng của các mô tế bào da, tái tạo làn da mịn màng hơn.

Như vậy Labvietchem đã giúp bạn hiểu thêm nhiều vấn đề tia hồng ngoại Phải? Để xem thêm nhiều bài viết thú vị và hữu ích, vui lòng truy cập website labvietchem.com.vn và theo dõi chúng tôi.

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ truongchuvananhue.edu.vn với mục đích chia sẻ và tăng trải nghiệm khách hàng. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng liên hệ tổng đài chăm sóc: 1900 0000 hoặc email: hotro@truongchuvananhue.edu.vn

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *