Tia hồng ngoại & ứng dụng Infrared Hoàng Văn Chuân MSSV: 05120921 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 2 Nội dung trình bày  I. GIỚI THIỆU  II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒ NG NGOẠI 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 3 I. GIỚI THIỆU Các nhà triết học Hy lạp cổ đại xem ánh sáng như các tia truyền thẳng! 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 4 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ Vào thế kỷ thứ 17, nhiều nhà khoa học Châu Âu tin vào giả thuyết: ánh sáng là một dòng các hạt rất nhỏ. 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 5 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ Một số nhà khoa học khác lại tin rằng: ánh sáng là sóng, và nó được truyền đi trong môi trường chứa đầy ête. 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 6 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ  Năm 1862, Maxwell phát hiện rằng: vận tốc ánh sáng truyền đi trong không gian gần bằng vận tốc của sóng điện từ.  Maxwell kết luận: Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 7 Ánh sáng là sóng điện từ “This velocity is so nearly that of light that it seems we have strong reason to conclude that light itself (including radiant heat and other radiations) is an electromagnetic disturbance in the form of waves propagated through the electromagnetic field according to electromagnetic laws” Maxwell (1864) 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 8 Phổ sóng điện từ (electromagnetic spectrum) Ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy chỉ chiếm một vùng rất nhỏ trong phổ sóng điện từ, bên ngoài vùng nhìn thấy còn có nhiều tia khác. 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 9 Phổ sóng điện từ 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 10 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại  Năm 1800, William Herschel đã phát hiện sự hiện diện của một loại tia nằm ngoài vùng màu đỏ của ánh sáng khả kiến, mắt người không nhìn thấy nhưng chúng có hiện diện.  Ngày nay, tia này được gọi là tia hồng ngoại. [...]... và màu trắng! 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 25 II MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI Tia hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau:  Thiên văn học, hải dương học, nghiên cứu khí hậu,… 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 26 Các ứng dụng của tia hồng ngoại (2)  Nghiên cứu động vật, y học,… 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 27 Các ứng dụng của tia hồng ngoại (3)  Tìm kiếm, cứu nạn, chữa cháy, dẫn đường,... vào nhiệt độ của vật  Để phát hiện ra tia hồng ngoại người ta dùng các loại phim hồng ngoại, camera hồng ngoại 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 15 Đặc tính của tia hồng ngoại (2)  Phần lớn vật liệu ngăn cản tia sáng thường thì cũng ngăn được tia hồng ngoại: gỗ, giấy, kim loại,…  Nhưng cũng có một số vật liệu ngăn được tia sáng thường nhưng không ngăn được tia hồng ngoại và ngược lại như: thủy tinh, GaAs,…... dạng: tia hồng ngoại (nhiệt), ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại  Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng từ: 0,76.10-6m ÷ 10-3m (0,76µm ÷ 1mm) 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 14 Đặc tính của tia hồng ngoại (1)  Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt (tia nhiệt)  Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn 0 K đều bức xạ tia hồng ngoại: cơ thể người, bóng đèn dây tóc nóng sáng, Mặt trời, vật có... ra tia hồng ngoại  Kết quả là: Khi để trong bóng râm, nhiệt độ của cả 3 nhiệt kế là 76oF Sau 3 phút: Nhiệt kế trái: 80oF Nhiệt kế giữa:83oF Nhiệt kế phải: 86oF  Kết luận: Phải có một loại ánh sáng tồn tại ngoài vùng đỏ mà chúng ta không thấy chúng 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 13 Đặc tính của tia hồng ngoại  Ánh sáng Mặt trời tới Trái đất dưới 3 dạng: tia hồng ngoại (nhiệt), ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại. .. tinh, GaAs,…  Ánh sáng thường không thể xuyên qua các lớp sương mù, khói, mây dày đặc nhưng tia hồng ngoại có thể  Tia hồng ngoại đóng vai trò lớn trong hiệu ứng nhà kính 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 16 “Nhìn thấy” thông qua cái “không nhìn thấy” Chúng ta hãy cùng nhìn thế giới thường ngày qua cái nhìn hồng ngoại! Hãy chú ý sự khác biệt về màu sắc! 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 17 “Nhìn thấy” thông qua cái... thấy” thông qua cái “không nhìn thấy” Hình chụp hồng ngoại của một chú chó Hãy chú ý những nơi có màu sáng 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 19 “Nhìn thấy” thông qua cái “không nhìn thấy” Hình chụp hồng ngoại một con mèo, một con gà và một con heo Hãy chú ý những nơi có màu sáng 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 20 “Nhìn thấy” thông qua cái “không nhìn thấy”  Hình chụp hồng ngoại một con cá sấu và một người đang giữ nó... “không nhìn thấy”  Hình chụp hồng ngoại một con tắc kè!  Sự khác biệt giữa động vật máu lạnh và động vật máu nóng thể hiện rõ nét thông qua hai hình bên dưới! 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 22 “Nhìn thấy” thông qua cái “không nhìn thấy”  Hình chụp hồng ngoại một người đàn ông với một cánh tay giấu trong một túi nylon đen  Hãy chú ý đến cánh tay và đôi mắt kính trong ảnh hồng ngoại 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN...Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại Thí nghiệm phát hiện được thực hiện tương tự như sau:  Cho ánh sáng mặt trời đi qua một lăng kính Phía sau lăng kính đặt các nhiệt kế đã bôi đen để hấp thụ tốt ánh sáng mặt trời 76oF 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 11 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại  Điều chỉnh nhiệt kế để vùng quang phổ chiếu lên bầu của mỗi nhiệt . CHUÂN 15 Đặc tính của tia hồng ngoại (1)  Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt (tia nhiệt).  Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn 0 K đều bức xạ tia hồng ngoại: cơ thể người,. HOÀNG VĂN CHUÂN 14 Đặc tính của tia hồng ngoại  Ánh sáng Mặt trời tới Trái đất dưới 3 dạng: tia hồng ngoại (nhiệt), ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại.  Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng. phát hiện ra tia hồng ngoại người ta dùng các loại phim hồng ngoại, camera hồng ngoại. 06/16/15 HOÀNG VĂN CHUÂN 16 Đặc tính của tia hồng ngoại (2)  Phần lớn vật liệu ngăn cản tia sáng thường