7.5.8. Инфракрасное излучение

Возьмём термопару (п.5.1.3.1.4) с узким высокочувствительным стыком, покрытым слоем сажи (она имеет насыщенный чёрный цвет и поглощает свет любого цвета). Получим на экране спектрометра яркий сплошной спектр солнечного света. Помещая стык в разные участки спектра, обнаружим, что стык нагревается, т. е. свет переносит энергию.

В 1800 г. Вильям Гершель (1738–1822, Англия) обнаружил, что около красной полосы за пределами видимого спектра термопара регистрирует нагревание большее, чем в видимой области спектра. Так было открыто инфракрасное излучение (ИКИ) с  > _кр (п.7.4.3).

• ИКИ вызвано тепловым движением молекул, присуще всем телам (с температурой выше абсолютного нуля), вызывает сильное нагревание тел и является видом теплового излучения с  от 0,74 мкм до 2 мм.

• Источники ИКИ – раскалённые металлы, лампы накаливания, трубы парового отопления и т. п., причём у ламп и других светящихся тел в ИКИ сосредоточена большая часть излучаемой энергии.

• ИКИ применяют для сушки красок, нагрева изделий, в медицинских приборах, оптических прицелах и др.

7.5.9. Ультрафиолетовое излучение

В 1801 г. Иоганном Риттером (1776–1810, Германия) и Уильямом Волластоном (1766–1828, Англия) за пределами видимого спектра со стороны фиолетового излучения с помощью термопары было открыто ультрафиолетовое излучение (УФИ).

Длина волны УФИ (п.7.4.3) лежит в пределах от 0,4 до 0,01 мкм, оно переносит меньше энергии по сравнению с видимым излучением любого цвета, испускаемым тем же источником. Источники УФИ – вещества при Т  3000 К (Солнце, газоразрядные, ртутно-кварцевые и др. лампы и пр.). УФИ сильно поглощается атмосферой и практически полностью – обычным стеклом, обладает сильным биологическим действием, в малых дозах полезно, при чрезмерном облучении – опасно (особенно для сетчатки глаза). УФИ можно обнаружить по сильному действию на фотоэмульсию и некоторые вещества, испускающие под влиянием УФИ видимое излучение.

7.5.10. Рентгеновское излучение

В 1895 г. Вильгельм Рентген (1845–1923, Германия), изучая процессы в газоразрядных трубках, обнаружил новый вид излучения, которое он назвал Х-лучами (теперь – рентгеновское излучение (РИ). РИ появлялось в месте резкого торможения катодных лучей (поток электронов, движущихся с большой скоростью от катода к аноду). При этом стекло в месте торможения испускало слабое зеленоватое свечение, а фотопластинка в РИ полностью засвечивалась даже в светонепроницаемом пакете. Рентген помещал руку в зону излучения РИ и видел на экране очертание костей. Он заключил, что РИ обладает большой проникающей способностью и представляет собой вид ЭМВ, однако наблюдать волновые явления с РИ ему не удалось. Через 15 лет Макс Лауэ (1879–1960, Германия) предположил, что РИ имеет длину волны, соизмеримую с размерами атома и, использовав кристал в качестве пространственной дифракционной решётки, получил дифракционную картину и подтвердил волновую природу РИ. Из опытов известно, что:

1) РИ – ЭМВ, с длиной волны от 810^–8 до 110^–12 м;

2) чем плотнее вещество, тем в большей степени оно поглощает РИ.

• Высокую проникающую способность РИ используют в рентгентехнике.

• Пропуская РИ через кристалл, ученые по дифракционной картине определяют внутреннюю структуру кристалла.

• На зависимости поглощения РИ от плотности вещества построен метод обнаружения дефектов (раковин, трещин и др.) в изделиях из металла – дефектоскопия.

• РИ получают в рентгеновских трубках, работающих по следующей схеме: