Tia hồng ngoại được tìm thấy vào đầu thế kỷ thứ 19, cho đến hiện tại thì loại ánh sáng này đã được ứng dụng phổ biến và rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày. Vậy có thật sự loại ánh sáng này có nhiều lợi ích như thế không? Hãy cùng chúng tôi đến với bài viết dưới đây để có thể tìm hiểu kỹ hơn nhé!
Tia hồng ngoại là gì?
Tia hồng ngoại hay còn có tên gọi khác là sóng hồng ngoại, ánh sáng hồng ngoại hay bức xạ hồng ngoại,… Trong vật lý học thì hồng ngoại là những bức xạ có bước sóng dài hơn mà khi chúng ta nhìn bằng mắt thương sẽ không thể nhìn thấy được loại bức xạ này.
Bước sóng của ánh sáng hồng ngoại nằm trong khoảng từ 700 nm – 1mm. Tần số của hồng ngoại là 300 GHz -300MHz, và có năng lượng của photon từ 1.24 meV -1.7 eV. Chính vì thế mà với những bước sóng dài thì khi chúng ta nhìn bằng mắt thường sẽ không thể nhìn thấy ánh sáng của hồng ngoại.
Phân loại tia hồng ngoại
Hồng ngoại được phân loại dựa vào những bước sóng của nó hay nó được phân chia bằng cách nào. Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn những cách phân loại của loại bức xạ này cụ thể là:
Tia hồng ngoại gần
Loại bức xạ này được kí hiệu là NIR và được chia làm hai loại IR – A và IRB. Bước sóng IR-A là từ 0.78 – 1.4 nm, ranh giới 780 nm, có phần sóng ngắn, được xác định theo thị giác của con người đối với phổ ánh sáng tự nhiên của mặt trời.
Phim chụp ảnh có thể hấp thụ dải này với tia hồng ngoại là 0,7-1µm. Ngoài ra IR – B có bước sóng từ 1.4 -3.0 nm, ranh giới được coi là vùng hấp thụ mạnh của nước là 1,45 μm, có phần sóng dài. Theo WIEN nhiệt độ của nó được phân bổ là >3700.
Hồng ngoại sóng ngắn
Loại bức xạ này được kí hiệu là SWIR và được chia làm hai loại IR – B và DIN. Tăng đáng kể lượng hấp thụ trong nước là 1.45 µm. Trong viễn thông đường dài, vùng bức xạ này được dùng hiện nay là dải từ 1.53 – 1.56 µm.
Sóng trung – Bức xạ phổ biến của tia hồng ngoại
Trong công nghệ dẫn đường cho tên lửa, vùng 3-5 µm là cửa sổ của khí quyển. Ngoài ra, đầu báo nhiệt hồng ngoại thụ động của tên lửa được bố trí để làm việc, dẫn đường chỉ dẫn ra ánh sáng hồng ngoại của máy bay mục tiêu, đặc biệt là ống xả động cơ phản lực.
Bước sóng dài của hồng ngoại
Loại hồng ngoại này còn có tên gọi khác là vùng “ảnh nhiệt”, nơi đó các cảm biến có thể hoàn toàn thụ động và nó sẽ bắt được hình ảnh các đối tượng. Nhưng chỉ cần nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ phòng một chút mà không cần ánh sáng mặt trời, mặt trăng hoặc hồng ngoại để tiếp cận chúng. Vùng hồng ngoại nhiệt còn là tên gọi khác của chúng.
Ánh sáng của tia hồng ngoại gần và hồng ngoại xa
Bầu khí quyển hấp thụ mạnh mẽ hồng ngoại xa, và ranh giới với vùng vi sóng là bức xạ vũ trụ có thể nhìn thấy là 3 ° K. Phần sóng ngắn của dải hồng ngoại gần, ranh giới 780 nm, được xác định bởi tầm nhìn của con người về quang phổ của ánh sáng mặt trời.
Phần sóng dài của hồng ngoại gần và hồng ngoại giữa
Phần được coi là hấp thụ mạnh mẽ của nước đó là phần ranh giới. Phần ranh giới này được xác định là 1.45 μm. Còn về phần hồng ngoại giữa thì nó sẽ phạm vi vào các bức xạ nhiệt độ nằm trên bề mặt của đất.
Tia hồng ngoại có những tính chất cụ thể nào?
Tia hồng ngoại có đặc điểm là sóng điện từ, tuy nhiên hồng ngoại sẽ được tuân thủ theo các quy luật lan truyền, phản xạ, khúc xạ và gây ra các hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường. Đặc điểm nổi bật là tác dụng nhiệt nên còn được gọi là tia nhiệt.
Chúng ta không thể thấy được bước sóng của ánh sáng này bằng mắt thường được, chúng ta có thể nhìn thấy chúng khi chúng bị tác động nhiệt. Ngoài ra nó còn có khả năng điều biến sóng điện từ cao tần.
Tuy nhiên, nó sẽ được tuân thủ theo những quy định như truyền trực tiếp, phản xạ và nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường. Đây là hình ảnh thang sóng tập hợp các loại sóng điện từ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng tăng dần.
- Bước sóng của ánh sáng tím dài hơn tia UV.
- Bước sóng của ánh sáng đỏ sẽ ngăn ngắn hơn bước sóng của tia hồng ngoại.
- Tia UV có bước sóng ngắn hơn nên sẽ có năng lượng mạnh hơn rất nhiều so với sóng hồng ngoại.
Khi sử dụng ánh sáng hồng ngoại nguy hiểm không?
Ánh sáng tia hồng ngoại được biết đến là một loại ánh sáng rất có lợi cho sức khỏe và có nhiều lợi ích trong cuộc sống của con người. Tuy nhiên, hồng ngoại cũng có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người nếu sử dụng ở cường độ mạnh:
Thứ nhất, theo các nhà khoa học nghiên cứu thì bức xạ nhiệt của hồng ngoại có thể gây bỏng da người khi tiếp xúc với hồng ngoại ở khoảng cách gần dưới 45cm, trên 30 phút.
Thứ hai là khi đốt tia hồng ngoại, nhiệt độ đốt của hồng ngoại khá cao, có thể gây tổn thương sâu cho da. Và thứ ba là một trong những tác hại của hồng ngoại không thể không kể đến là gây hại cho mắt.
Vì nếu mắt người thường xuyên tiếp xúc với hồng ngoại sẽ gây thoái hóa và tổn thương niêm mạc. Cùng với đó, hồng ngoại có cường độ rất cao sẽ gây thoái hóa điểm vàng, từ đó gây đau mắt do ánh sáng quá chói, thậm chí nặng hơn là hồng ngoại có thể gây tổn thương mắt vĩnh viễn.
Ngoài những điểm nguy hiểm cho sức khỏe ở trên thì hồng ngoại còn gây ra hiệu ứng nhà kính cho Trái Đất. Khi có một nồng độ hơi nước cao trong không khí trên bề mặt Trái Đất, thì các loại bức xạ hồng ngoại này bị giữ lại gần mặt đất để gây hại cho các hệ thống sống trên trái đất.
Tia hồng ngoại có những công dụng gì?
Ngoài những tác hại được nêu ở phần trên thì hồng ngoại còn có rất nhiều công dụng hữu ích trong cuộc sống. Cụ thể là sau đây những lĩnh vực mà tia hồng ngoại được áp dụng :
Đo nhiệt độ
Trong lĩnh vực này thì ánh sáng hồng ngoại đã phát huy toàn bộ năng lượng của nó một cách có ích nhất nhất. Cụ thể là nó được dùng để đo nhiệt độ trong công nghiệp và phát hiện các vật phát nhiệt vào ban đêm.
Phát nhiệt
Hồng ngoại được một số phòng tắm hơi sử dụng để sưởi ấm. Tuy nhiên, việc mà bạn nhìn thẳng vào mắt đèn tia hồng ngoại là điều không thể vì nó sẽ gây ảnh hưởng đến mắt của bạn. Ngoài ra, để bảo đảm an toàn thì máy bay đã làm tan tuyết trên cánh máy bay bằng đèn hồng ngoại. Mặt trời phát ra ánh sáng hồng ngoại còn gọi là tia nhiệt.
Trong quân sự
Xác định nhiệt độ của các vật ở xa nếu chúng là nguồn phát tia thu được. Ứng dụng này dùng để đo nhiệt độ thường dùng trong quân đội để xác định mục tiêu vào ban đêm. Vũ khí và tên lửa hiện đại được trang bị đầu dẫn hồng ngoại để xác định mục tiêu của động cơ của máy bay, 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.
Các thiết bị công nghệ điện tử
Nó được sử dụng trong các thiết bị điều khiển từ xa như điều khiển tivi, điều khiển quạt, điều hòa,… Hoặc cảm biến hồng ngoại tại các cửa chung cư, trung tâm thương mại, cửa sân bay, nhà hàng,… tự động đóng mở từ xa. Tuy nhiên, các cảm biến này sẽ gặp khó khăn khi nhiệt độ môi trường cao hơn 35 độ C.
Các phụ kiện điện tử như chuột máy tính có hồng ngoại để điều khiển. Do tổn thất năng lượng thấp, viễn thông cáp quang sử dụng tia hồng ngoại để truyền thông tin. Các thiết bị dùng để quan sát vào ban đêm như là ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại,… được sử dụng để quan sát các vật thể và sự chuyển động của chúng trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc đêm tối.
Bảo mật các dữ liệu và tiền
Ánh sáng hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị kiểm tra tiền và các dữ liệu quan trọng như chứng chỉ ngân hàng, hộ chiếu,…Tùy vào mức độ bảo mật mà chất liệu giấy sẽ được trộn với chất tương thích để tạo phản ứng khi ánh sáng của hồng ngoại tiếp xúc với nó. Tuy nhiên, tia cực tím sẽ mang lại hiệu quả làm việc cao hơn.
Trong y học trị liệu
Trong y học ánh sáng của hồng ngoại sẽ làm giảm tổn thương do bỏng lạnh hoặc bỏng nóng. Hỗ trợ điều trị và phòng ngừa các khối u ác tính, các di chứng sau trái gió. Điều trị viêm bàng quang, viêm tuyến tiền liệt, tiểu đêm, tiểu nhiều lần ở người già, các bệnh về tai mũi họng, trĩ, thiếu máu, mất ngủ, mệt mỏi,…
Ngoài ra nó còn tốt cho người huyết áp cao, thấp, viêm dạ dày, gan, thận, đau thần kinh tọa. Và làm giảm đau vai gáy, đau lưng, đau dây thần kinh, hen suyễn và viêm đường hô hấp. Điều trị các di chứng do tai nạn giao thông, mất cân bằng thần kinh, mùi cơ thể, bệnh da liễu,…
Ứng dụng trong làm đẹp
Tia hồng ngoại có khả năng giúp con người giảm béo cụ thể là khi ánh sáng hồng ngoại chiếu vào cơ thể, lượng mỡ thừa sẽ đi ra khỏi cơ thể thông qua đường mồ hôi. Cụ thể, khi chiếu ánh sáng hồng ngoại từ 20 – 30 phút, lượng mồ hôi tiết ra tương đương với quãng đường chạy bộ là 10km.
Ánh sáng hồng ngoại kích thích và tăng sự bài tiết của axit nucleic, và tăng cường chuyển hóa sắc tố và chức năng của bạch cầu. Từ đó thúc đẩy quá trình tái tạo tế bào và cung cấp nước tinh khiết, giúp ngăn ngừa sắc tố, giảm thâm nám và tăng sự cộng hưởng của các mô tế bào da, tái tạo làn da mịn màng hơn.
Kết luận
Trên đây là những chia sẻ về tia hồng ngoại mà chúng tôi muốn giới thiệu cho bạn được biết. Hy vọng bài viết này của chúng tôi sẽ không làm bạn cảm thấy thất vọng vì không cung cấp đủ thông tin cho bạn. Nếu bạn thấy bài viết này giúp ích được cho bạn thì đừng quên chia sẻ với mọi người xung quanh bạn nhé!
