激光與紅外光的區(qū)別

　　生活中可以有一些小常識(shí)是我們不知道的，那么你知道激光與紅外光的區(qū)別嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的激光與紅外光的區(qū)別，供大家閱覽!

　　一、激光

　　激光是20世紀(jì)以來(lái)，繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)眀，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的亮度約為太陽(yáng)光的100億倍。

　　激光的理論基礎(chǔ)起源于大物理學(xué)家‘愛(ài)因斯坦’，1916年愛(ài)因斯坦提出了一套全新的技術(shù)理論‘光與物質(zhì)相互作用’。這一理論是說(shuō)在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子(電子)分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳到(躍遷)到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡(jiǎn)稱激光。

　　1958年，美國(guó)科學(xué)家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當(dāng)他們將氖光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時(shí)，晶體的分子會(huì)發(fā)出鮮艷的、始終會(huì)聚在一起的強(qiáng)光。根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了"激光原理"，即物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發(fā)時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生這種不發(fā)散的強(qiáng)光--激光。他們?yōu)榇税l(fā)表了重要論文，并獲得1964年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　1960年5月15日，美國(guó)加利福尼亞州休斯實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長(zhǎng)為0.6943微米的激光，這是人類有史以來(lái)獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個(gè)將激光引入實(shí)用領(lǐng)域的科學(xué)家。

　　1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一臺(tái)激光器由誕生，梅曼的方案是，利用一個(gè)高強(qiáng)閃光燈管，來(lái)激發(fā)紅寶石。由于紅寶石其實(shí)在物理上只是一種摻有鉻原子的剛玉，所以當(dāng)紅寶石受到刺激時(shí)，就會(huì)發(fā)出一種紅光。在一塊表面鍍上反光鏡的紅寶石的表面鉆一個(gè)孔，使紅光可以從這個(gè)孔溢出，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細(xì)紅色光柱，當(dāng)它射向某一點(diǎn)時(shí)，可使其達(dá)到比太陽(yáng)表面還高的溫度。

　　二、紅外線

　　紅外線是太陽(yáng)光線中眾多不可見(jiàn)光線中的一種，由英國(guó)科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，他將太陽(yáng)光用三棱鏡分解開(kāi)，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計(jì)，試圖測(cè)量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。因此得到結(jié)論:太陽(yáng)光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見(jiàn)的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒介。 太陽(yáng)光譜上紅外線的波長(zhǎng)大于可見(jiàn)光線，波長(zhǎng)為0.75~1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長(zhǎng)為(0.75-1)~(2.5-3)μm之間;中紅外線，波長(zhǎng)為(2.5-3)~(25-40)μm之間;遠(yuǎn)紅外線，波長(zhǎng)為(25-40)~l000μm 之間。

　　公元1800年德國(guó)科學(xué)家"赫歇爾"發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光中的紅外線外側(cè)所圍繞著一種用肉眼無(wú)法看見(jiàn)的光源，波長(zhǎng)介于5.6-1000UM的「遠(yuǎn)紅外線」，經(jīng)過(guò)這種光源照射時(shí)，會(huì)對(duì)有機(jī)體產(chǎn)生放射、穿透、吸收、共振的效果。美國(guó)太空總署(NASA)研究報(bào)告指出，在紅外線內(nèi)，對(duì)人體有幫助4-14微米的遠(yuǎn)紅外線，能滲透人體內(nèi)部15cm，從內(nèi)部發(fā)熱，從體內(nèi)作用促進(jìn)微血管的擴(kuò)張，使血液循環(huán)順暢，達(dá)到新陳代謝的目的，進(jìn)而增加身體的免疫力及治愈率。但是根據(jù)黑體輻射理論，一般的材料要產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的遠(yuǎn)紅外線，并不容易，通常必須藉助特殊物質(zhì)作能量的轉(zhuǎn)換，將它所吸收的熱量經(jīng)由內(nèi)部分子的振動(dòng)再發(fā)放較長(zhǎng)波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線出來(lái)。

　　紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)， (無(wú)線電、微波、紅外線、可見(jiàn)光。波長(zhǎng)按由長(zhǎng)到短順序)，給人的感覺(jué)是熱的感覺(jué)，產(chǎn)生的效應(yīng)是熱效應(yīng)，那么紅外線在穿透的過(guò)程中穿透達(dá)到的范圍是在一個(gè)什么樣的層次?如果紅外線能穿透到原子、分子內(nèi)部，那么會(huì)引起原子、分子的膨大而導(dǎo)致原子、分子的解體。真的是這樣嗎?而事實(shí)上呢?紅外線頻率較低，能量不夠，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到原子、分子解體的效果。因此，紅外線只能穿透了原子分子的間隙中，而不能穿透到原子、分子的內(nèi)部，由于紅外線只能穿透到原子、分子的間隙，會(huì)使原子、分子的振動(dòng)加快、間距拉大，即增加熱運(yùn)動(dòng)能量，從宏觀上看，物質(zhì)在融化、在沸騰、在汽化，但物質(zhì)的本質(zhì)(原子、分子本身)并沒(méi)有發(fā)生改變，這就是紅外線的熱效應(yīng)。

　　因此我們可以利用紅外線的這種激發(fā)機(jī)制來(lái)燒烤食物，使有機(jī)高分子發(fā)生變性，但不能利用紅外線產(chǎn)生光電效應(yīng)，更不能使原子核內(nèi)部發(fā)生改變。

　　同樣的道理，我們不能用無(wú)線電波來(lái)燒烤食物，無(wú)線電波的波長(zhǎng)實(shí)在太長(zhǎng)無(wú)法穿透到有機(jī)高分子間隙更不用說(shuō)使其變性達(dá)到食物烤熟的目的。

　　通過(guò)上述我們知道:波長(zhǎng)越短，頻率越高、能量越大的波穿透達(dá)到的范圍越大;波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低、能量越小的波穿透達(dá)到的范圍越小。

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