遠(yuǎn)紅外線的分析
紅外線是一種電磁波,它占據(jù)太陽輻射能量的80%。迄今為止統(tǒng)稱為紅外線的電磁波分為近紅外線、中紅外線和遠(yuǎn)紅外線三種,但只有波長為4-1000微米的電磁波才是遠(yuǎn)紅外線。
遠(yuǎn)紅外線的核心
遠(yuǎn)紅外線的核心是它的波長(4-1000微米)與人體所發(fā)射出的波長(人的平均體溫為36.5℃,這個(gè)溫度換算為波長約為9.4微米)相重疊,頻率段在同一范圍內(nèi),因此能夠使人體內(nèi)的細(xì)胞分子隨之活躍起來,這種現(xiàn)象被稱為共振。它可以起到活化細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、加速新陳代謝、提高人體自身的免疫力的作用。
太陽光線大致可分為可見光及不可見光。可見光經(jīng)三棱鏡后會折射出紫、藍(lán)、青、綠、黃、橙、紅顏色的光線(光譜)。紅光外側(cè)的光線,在光譜中波長自0.76至400微米的一段被稱為紅外光,又稱紅外線。
紅外線屬于電磁波的范疇,是一種具有強(qiáng)熱作用的放射線。紅外線的波長范圍很寬,人們將不同波長范圍的紅外線分為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外區(qū)域,稱為近紅外線、中紅外線及遠(yuǎn)紅外線。
自然界有無數(shù)的遠(yuǎn)紅外放射源:宇宙星體、太陽、地球上的海洋、山嶺、巖石、土壤、森林、城市、鄉(xiāng)村、以及人類生產(chǎn)制造出來的各種物品,凡在絕對零度(-273℃)以上的環(huán)境,無所不有地發(fā)射出不同程度的紅外線?,F(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。由能量守恒定律得知,宇宙的能量不能發(fā)生,也不會消失,只可以改變能量的方式。熱能便是宇宙能量的一種,可以用放射(輻射)、傳導(dǎo)和對流的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在放射的過程中,便有一部份熱能形成紅外線。紅外線放射速度與可見光線相同,而且能夠像光一樣直線前進(jìn);如果使用反射板,便能改變它的傳導(dǎo)方向。
幾十年前,航天科學(xué)家對處于真空、失重、超低溫、過負(fù)荷狀態(tài)的宇宙飛船內(nèi)的人類生存條件進(jìn)行調(diào)查研究,得知太陽光當(dāng)中波長為 8~14微米的遠(yuǎn)紅外線是生物生存必不可少的因素。因此,人們把這一段波長的遠(yuǎn)紅外線稱為“生命光波”。這一段波長的光線,與人體發(fā)射出來的遠(yuǎn)紅外線的波長相近,能與生物體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生較有效的“共振”,同時(shí)具備了滲透性能,有效地促進(jìn)動(dòng)物及植物的生長。
根據(jù)使用者的要求不同,紅外線劃分范圍很不相同。例如有人把能通過大氣的三個(gè)波段劃分為:
近紅外波段 1~3微米
中紅外波段 3~5微米
遠(yuǎn)紅外波段 8~14微米
有人根據(jù)紅外光譜劃分為:
近紅外波段 1~3微米
中紅外波段 3~40微米
遠(yuǎn)紅外波段 40~1000微米
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中常常如此劃分:
近紅外區(qū) 0.76~3微米
中紅外區(qū) 3~30微米
遠(yuǎn)紅外區(qū) 30~1000微米
醫(yī)用紅外線可分為兩類:近紅外線與遠(yuǎn)紅外線。近紅外線或稱短波紅外線,波長0.76~1.5微米,穿入人體組織較深,約5~10毫米;遠(yuǎn)紅外線或稱長波紅外線,波長1.5~400微米,多被表層皮膚吸收,穿透組織深度小于2毫米。(但在實(shí)際應(yīng)用中通常把2.5微波以上的紅外線通稱為遠(yuǎn)紅外線。)