红外线的作用？

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。
真正的红外线夜视仪是光电倍增管成像，与望远镜原理完全不同，白天不能使用，价格昂贵且需电源才能工作。
[编辑本段]【红外线的物理性质】
在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。
近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深,约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。
[编辑本段]【红外线的物理特性】
1.有热效应
一切物体都在不停的辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越多。
热效应的应用：
人体生病的时候，虽然外面看起来没有什么变化，但是由于局部皮肤的温度不正常，如果在照相机里装上对红外感光的胶片，给皮肤拍照再与正常人的照片对比，可以对疾病作出诊断。这种相机拍出来的照片叫热谱图。
红外线照射到物体上最明显的效果就是产生热。冬天烤火，就是因为有大量的红外线从炉子里射到人身上，才能让我们感觉到热乎乎的。
根据红外线的热效应，人们还研究出了红外线夜视仪。红外线夜视仪在漆黑的夜晚也可以发现人的存在。夜间人的体温比周围草木或建筑的温度高，人体辐射出来的红外线就比他们强。可以帮助人们在夜间进行观察、搜索、瞄准和驾驶车辆等。
物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。各种物体吸收了红外线以后温度就会升高。我们就可以利用红外线的热效应来加热物品。家庭用的红外线烤箱，浴室用的暖灯，也就是浴霸等等。
物体加热
可以利用红外线烘干汽车表面的喷漆，烘干稻谷等作物。
烘干油漆，稻谷。
在医学上，还可以利用红外线的热效应进行理疗。在红外线照射下，组织温度升高，血流加快，物质代谢增强，组织细胞活力及再生能力提高。伤口就容易痊愈。
医学理疗
红外线的特性还有一条就是穿透能力很强。
2.穿透云雾的能力强(波长较长,易于衍射)
由于一切物体，都在不停地辐射红外线，并且不同物体辐射红外线的强度不同，利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接到的信号进行处理，就可以察知被测物体的形状和特征，这种技术叫做红外线遥感技术，可以在卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林火情、估计农作物的长势和收成。还有我们每天都要关注的天气预报，也是红外线遥感技术。
红外线遥感
在战争中，当敌机飞进我们的阵地时，红外线望远镜早就接收到了由它的发动部分—发动机辐射来的大量红外线，红外线在望远镜的光电变换器中产生了电流，再由电流产生可见光。于是黑暗中的飞机在镜中就现原形了。
我们每天都用到的电视遥控器也是利用了红外线。遥控器的前段有一个红外发光二极管，按下不同的键时，它可以发射不同的红外线，来实现电视机的遥控。
红外线遥控
[编辑本段]【红外线的生理作用和治疗作用】
人体对红外线的反射和吸收
红外线照射体表后，一部分被反射，另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉着的状况有关，用波长0.9微米的红外线照射时，无色素沉着的皮肤反射其能量约60％；而有色素沉着的皮肤反射其能量约40％。长波红外线（波长1.5微米以上）照射时，绝大部分被反射和为浅层皮肤组织吸收，穿透皮肤的深度仅达0.05～2毫米，因而只能作用到皮肤的表层组织；短波红外线（波长1.5微米以内）以及红色光的近红外线部分透入组织最深，穿透深度可达10毫米，能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。
红外线红斑
足够强度的红外线照射皮肤时，可出现红外线红斑，停止照射不久红斑即消失。大剂量红外线多次照射皮肤时，可产生褐色大理石样的色素沉着，这与热作用加强了血管壁基底细胞层中黑色素细胞的色素形成有关。
红外线的治疗作用
红外线治疗作用的基础是温热效应。在红外线照射下，组织温度升高，毛细血管扩张，血流加快，物质代谢增强，组织细胞活力及再生能力提高。红外线治疗慢性炎症时，改善血液循环，增加细胞的吞噬功能，消除肿胀，促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性，有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时，改善组织营养，消除肉芽水肿，促进肉芽生长，加快伤口愈合。红外线照射有减少烧伤创面渗出的作用。红外线还经常用于治疗扭挫伤，促进组织肿张和血肿消散以及减轻术后粘连，促进瘢痕软化，减轻瘢痕挛缩等。
红外线对眼的作用
由于眼球含有较多的液体，对红外线吸收较强，因而一定强度的红外线直接照射眼睛时可引起白内障。白内障的产生与短波红外线的作用有关；波长大于1.5微米的红外线不引起白内障。
光浴对机体的作用
光浴的作用因素是红外线、可见光线和热空气。光浴时，可使较大面积，甚至全身出汗，从而减轻肾脏的负担，并可改善肾脏的血液循环，有利于肾功能的恢复。光浴作用可使血红蛋白、红细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞增加，轻度核左移；加强免疫力。局部浴可改善神经和肌肉的血液供应和营养，因而可促进其功能恢复正常。全身光浴可明显地影响体内的代谢过程，增加全身热调节的负担；对植物神经系统和心血管系统也有一定影响。
[编辑本段]【设备与治疗方法】
红外线光源
1、红外线辐射器
将电阻丝缠在瓷棒上，通电后电阻丝产热，使罩在电阻丝外的碳棒温度升高（一般不超过500℃），发射长波红外线为主。
红外线辐射器有立地式和手提式两种。立地式红外线辐射器的功率可达600～1000瓦或更大。
近年我国一些地区制成远红外辐射器供医用，例如有用高硅氧为元件，制成远红外辐射器。
2、白炽灯
在医疗中广泛应用各种不同功率的白炽灯泡做为红外线光源。灯泡内的钨丝通电后温度可达2000～2500℃。
白炽灯用于光疗时有以下几种形式：
立地式白炽灯：用功率为250～1000W的白炽灯泡，在反射罩间装一金属网，以为防护。立地式白炽灯，通常称为太阳灯。
手提式白炽灯：用较小功率（多为200W以下）的白炽灯泡，安在一个小的反射罩内，反射罩固定在小的支架上。
3、光浴装置
可分局部或全身照射用二种。根据光浴箱的大小不同，在箱内安装40～60W的灯泡6～30个不等。光浴箱呈半圆形，箱内固定灯泡的部位可加小的金属反射罩。全身光浴箱应附温度计，以便观察箱内温度，随时调节。
红外线治疗的操作方法
1、患者取适当体位，裸露照射部位。
2、检查照射部位对温热感是否正常。
3、将灯移至照射部位的上方或侧方，距离一般如下：
功率500W以上，灯距应在50～60cm以上；功率250～300W，灯距在30～40cm；功率200W以下，灯距在20cm左右。
4、应用局部或全身光浴时，光浴箱的两端需用布单遮盖。通电后3～5分钟，应询问患者的温热感是否适宜；光浴箱内的温度应保持在40～50℃。
5、每次照射15～30分钟，每日1～2次，15～20次为一疗程。
6、治疗结束时，将照射部位的汗液擦干，患者应在室内休息10～15分钟后方可外出。
[附]注意事项
（1）治疗时患者不得移动体位，以防止烫伤。
（2）照射过程中如有感觉过热、心慌、头晕等反应时，需立即告知工作人员。
（3）照射部位接近眼或光线可射及眼时，应用纱布遮盖双眼。
（4）患部有温热感觉障碍或照射新鲜的瘢痕部位、植皮部位时，应用小剂量，并密切观察局部反应，以免发生灼伤。
（5）血循障碍部位，较明显的毛细血管或血管扩张部位一般不用红外线照射。
照射方式的选择和照射剂量
1、不同照射方式的选择
红外线照射主要用于局部治疗，在个别情况下，如小儿全身紫外线照射时也可配合应用红外线做全身照射。局部照射如需热作用较深，则优先选用白炽灯（即太阳灯）。治疗慢性风湿性关节炎可用局部光浴；治疗多发性末梢神经炎可用全身光浴。
2、照射剂量
决定红外线治疗剂量的大小，主要根据病变的特点、部位、患者年龄及机体的功能状态等。红外线照射时患者有舒适的温热感，皮肤可出现淡红色均匀的红斑，如出现大理石状的红斑则为过热表现。皮温以不超过45℃为准，否则可致烫伤。
主要适应症和禁忌症
（一）适应症
风湿性关节炎，慢性支气管炎，胸膜炎，慢性胃炎，慢性肠炎，神经根炎，神经炎，多发性末梢神经炎，痉挛性麻痹、弛缓性麻痹，周围神经外伤，软组织外伤，慢性伤口，冻伤，烧伤创面，褥疮，慢性淋巴结炎，慢性静脉炎，注射后硬结，术后粘连，瘢痕挛缩，产后缺乳，乳头裂，外阴炎，慢性盆腔炎，湿疹，神经性皮炎，皮肤溃疡等。
（二）禁忌症
有出血倾向，高热，活动性肺结核，重度动脉硬化，闭塞性脉管炎等。
[附]处方举例
（1）红外线照射双膝关节：灯距40cm，30分钟，每日一次，7次。适应症：慢性风湿性关节炎
（2）红外线照射右侧胸廓（下半部）灯距50cm，20分钟，每日一次，8次。适应症：右侧干性胸膜炎
（3） 太阳灯照射腰骶部：灯距40cm，20～30分钟，每日一次，6次。适应症：腰骶神经根炎
（4）全身光浴：箱内温度40～45℃，20～30分钟，每日一次，8次。适应症：多发性末梢神经炎
（5）左小腿局部光浴：20～30分钟，每日一次，8次。适应症：左侧腓总神经外伤
红外线污染
红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛，因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射，对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害，其情况与烫伤相似,最初是灼痛,然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况,波长为7500～13000埃的红外线对眼角膜的透过率较高，可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线,可使眼的前部介质（角膜晶体等）不受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。波长19000埃以上的红外线，几乎全部被角膜吸收，会造成角膜烧伤（混浊、白斑）。波长大于 14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收，透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜，造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
红外线可以人为制造,自然界中也广泛存在,在焊接过程中也会产生，危害焊工眼部健康；一般的生物都会辐射出红外线,体现出来的宏观效应就是热度。
我们知道,热产生的原因,是组成物质的粒子做不规则运动.这个运动同时也辐射出电磁波，这些电磁波大部分都是红外线。
1、太阳光到了晚上的确是几乎没有了，但是地球上的物质都会辐射红外线，有的强烈有的平静。红外线照相是通过接收各种物质发出的红外线，再把他们展现出来，但是其本身不是通过发出红外线来照相的。
2、红外线透视和夜视是分别利用了红外线的不同性质。前面的夜视是因为人的肉眼不能看见红外线，而特殊设计的照相机和夜视仪却专门接受红外线，所以会出现我们觉得一片漆黑，而相机却能拍到东西，因为实际上到处都是红外线，对于红外照相机和夜视仪来讲是一片光明。
透视则是利用红外线的波长比可见光要长，可以穿过一些可见光不能通过的面料（比如混棉和尼龙），所以通过一定的选择滤波，可以得到这些面料后面的图像。
生活中红外线的应用
高温杀菌，红外线夜视仪，监控设备，手机的红外口，宾馆的房门卡，汽车、电视机的遥控器、洗手池的红外感应，饭店门前的感应门

红外线的作用较多，用途很广，以下通过几个例子进行说明：

（1）夜视

当可见光不足时，红外线用于夜视设备。夜视设备通过一个过程来运作，包括将环境光子光子转换为电子，然后通过化学和电子过程放大，然后转换回可见光。红外光源可用于增强夜视设备转换的可用环境光，增加黑暗中的可见度，而无需使用可见光源。红外光和夜视设备的使用不应与热成像混淆，热成像通过检测从物体和周围环境发出的红外辐射（热量），根据表面温度的差异生成图像。

（2）热成像

红外辐射可用于远程确定物体的温度（如果发射率已知）。这被称为温度记录法，或者在NIR中非常热的物体或可见的情况下称为高温测定法。热成像（热成像）主要用于军事和工业应用，但由于大量降低生产成本，该技术以汽车红外相机的形式进入公众市场。热像仪可检测电磁波谱（大约900-14,000纳米或0.9-14微米）的红外范围内的辐射并生成该辐射的图像。由于红外辐射是由所有物体根据其温度发射的，根据黑体辐射定律，热像仪可以在有或没有可见光照的情况下“观察”人的环境。物体发射的辐射量随着温度的升高而增加，因此热成像可以让人看到温度的变化（因此名称）。

（3）加热

红外辐射可以用作故意的加热源。例如，它被用在红外线桑拿房中以加热居住者。它也可以用于其他加热应用，例如去除飞机机翼上的冰（除冰）。红外线可以用于烹饪和加热食物，因为它主要加热不透明的吸收性物体，而不是它们周围的空气。红外加热在工业制造过程中也变得越来越流行，例如涂层固化，塑料成形，退火，塑料焊接和印刷干燥。在这些应用中，红外加热器取代对流烤箱和接触加热。通过将红外加热器的波长与材料的吸收特性相匹配来实现效率。

（4）通信

红外数据传输也用于计算机外围设备和个人数字助理之间的短距离通信。这些设备通常符合红外数据协会IrDA公布的标准。遥控器和IrDA设备使用红外发光二极管（LED）发射红外辐射，通过塑料透镜聚焦成窄光束。光束被调制，即开启和关闭，以防止来自其他红外线源（如日光或人造光线）的干扰。接收器使用硅 光电二极管将红外辐射转换为电流。它仅响应由发射器产生的快速脉冲信号，并缓慢地从环境光中滤除变化的红外辐射。红外通讯适用于人口密度高的地区的室内使用。红外线不会穿透墙壁，因此不会与相邻房间中的其他设备发生干扰。红外线是遥控器控制电器的最常见方式。红外遥控协议（如RC-5，SIRC）用于与红外通信。使用红外激光器进行自由空间光通信可能是一种相对便宜的方式，在工作速度高达4千兆比特/秒的城市地区安装通信链路，相比埋入光缆的成本，辐射损伤除外。“由于眼睛无法检测红外，因此可能不会发生眨眼或闭眼以帮助预防或减少损伤。”红外激光器被用来为光纤通信系统提供光。波长大约为1,330纳米（最小色散）或1,550纳米（最佳透射率）的红外光是标准二氧化硅光纤的最佳选择。通过RIAS（远程红外声频标识）项目正在研究印刷标志的编码音频版本的红外数据传输，以帮助视障人士。将IR数据从一个设备传输到另一个设备有时被称为发光。

（5）天文学

天文学家使用光学元件（包括反射镜，透镜和固态数字探测器）观察电磁波谱中红外部分的物体。出于这个原因，它被归类为光学天文学的一部分。为了形成图像，红外望远镜的组件需要小心屏蔽热源，探测器使用液氦冷冻。

地基红外望远镜的灵敏度受到大气中水汽的显着限制，它吸收了从选定大气窗口外部空间到达的部分红外辐射。通过将望远镜天文台放置在高海拔处，或者在望远镜的高空携带气球或飞机，可以部分缓解这种局限性。太空望远镜不会受到这种障碍的困扰，因此外太空被认为是红外天文学的理想地点。

该光谱的红外部分对天文学家有几个有用的好处。我们银河系中的气体和尘埃的冷，黑暗的分子云将在辐射热量照射下被嵌入恒星照射。在开始发射可见光之前，红外也可用于检测原生星。红外光谱中的恒星会释放出一小部分能量，因此可以更容易地检测附近的诸如行星等很酷的物体。（在可见光谱中，来自恒星的眩光将淹没来自行星的反射光。）

红外光对于观察活动星系的核心也很有用，它们通常在气体和灰尘中隐身。具有高红移的遥远星系将使其光谱的峰值部分向较长波长偏移，因此它们在红外线中更容易观察到。

扩展阅读：

红外辐射（IR）是具有比可见光更长的波长的电磁辐射（EMR），并且因此对于人眼通常是不可见的（尽管来自特定脉冲激光器的波长高达1050nm的IR可以在特定条件下被人看到）。它有时被称为红外光。IR波长从700 纳米（频率 430  THz）的可见光谱的标称红色边缘延伸到1  毫米（300  GHz）室温附近物体发出的大部分热辐射都是红外线。像所有的EMR，IR携带辐射能，并且表现都像波浪和类似其量子粒子，所述光子。

红外线是由天文学家爵士在1800发现了威廉·赫歇尔，谁通过其对温度计效应来发现一个类型的光谱能量比红光低，无形的辐射。太阳总能量的一半以上最终被发现以红外线的形式到达地球。吸收和发射的红外辐射之间的平衡对地球气候有重要影响。

红外辐射在改变其旋转振动运动时被分子发射或吸收。它通过偶极矩的变化激发分子中的振动模式，使其成为研究适当对称分子这些能态的有用频率范围。红外光谱检查红外范围内光子的吸收和透射。

红外辐射用于工业，科学，军事，执法和医疗应用。使用主动近红外照明的夜视设备可以在没有检测到观察者的情况下观察人或动物。红外天文学使用配有传感器的望远镜穿透分子云等空间中的灰尘区域，检测诸如行星等物体，并查看宇宙早期高度红移的物体。[8]红外热成像相机被用来检测热损失在绝缘系统中，来观察改变皮肤血流量，并检测电气设备的过热。

军事和民用应用的广泛用途包括目标获取，监视，夜视，归位和跟踪。正常人体温度下的人体主要辐射10微米（微米）左右的波长。非军事用途包括热效率分析，环境监测，工业设施检查，生长检测，远程温度传感，短距离无线通信，光谱学和天气预报。

红外线在家庭生活中已逐渐占据地位，所谓家电中红外线技术的应用，是指它通过特殊的设计将煤气燃烧所产生的热量转化为无焰燃烧红外线热所辐射传递，由于燃烧方式与传统机理上的革命，使红外线具有普通燃气灶所无可比拟的显著优势：高效节能，环保健康，洁净卫生，安全可靠。就像微波炉，微波炉又称微波烤箱，顾名思义，是一种利用微波辐射来加热食品的烤箱，在炉子的上方侧面装有磁电管，通电后产生微波，微波穿通食物，使食物内分子产生高温振荡、摩擦生热。微波炉比一般烤箱烹制更快捷，并带有温度调控系统和定时器。还有一种长波红外线，穿透皮肤的深度一般在0.05—1毫米，最多穿透3—5毫米，而短波红外线穿透力强，一般在1厘米。短波红外线如不加防护对人体的眼睛有伤害，可使晶体混浊，蛋白质变化。由于远红外线具有较好的热效应，会引起一系列的生理效应。如：
1、改善人体微循环；
2、提高免疫力，提高机体血液中吞噬细胞的吞噬功能，从而提高人体的免疫力和抗病能力；3、具有消炎、消肿的作用；
4、有活血镇痛的作用；
5、激活生物大分了的活性，活化组织细胞。就像现在市场上的中脉远弘保健内衣就是利用这个原理。

医疗上的应用
　　在红外线区域中，对人体最有益的
波段
就是4到14这个波段范围，这个在医术界里面统称为“生育光线”，因为这个红外线波段对生命的生长有这促进的作用，这个红外线对活化
细胞组织
，血液循环有很好的作用，能够提高人的免疫力，加强人体的新陈代谢。
遥控设备的应用
　　跟我们生活有相关的红外线产品就要数
遥控器
了，随着社会的进步，越来越多的家用电器都配备了遥控器了，而遥控器上必定会配备一个
红外线发射管
，当与
电器
的红外线接收端形成对射的状态时，就会达到遥控的作用。

开关
上的应用
　　几乎涉及到
感应
力的开关，都会应用到红外线，这个统称为红外线开关。它分为主动式开关与
被动式
开关。主动式红外线开关是由
红外发射管
和红外线接收管组成的，当红外线接收管接收到
发射管
发出的
信号
时，电器就会关闭；当物体阻挡到
两者之间
的连接，电器就会启动。被动式红外线开关是将人体作为红外线源(人体温度通常高于周围环境温度)，红外线辐射被检测到时，电器就会启动。还有常见的红外感应龙头也是应用了这种原理。

红外线接口
的应用
　　现在很多
电子设备
都配备了一个
红外端口
了，这个是用作
无线传输
的，从而减少用线路传输所带来的空间上的占用。这个从
无线上网
或者
手机
通过红外线来上网可以体现出来。

安防
上的应用
　　红外线
报警器
是红外线在安防上经常使用到的一种安防器材。由红外线
发射机
以及红外线
接收机
所组成的一个完整的
安防设备
。发射跟接收端组成了一道
人眼
看不到的防盗墙，当人穿过这个墙时就会阻断发射跟接收之间的联系，这样就会启动
报警主机
，从而达到防盗的功能。
侦探中的应用
　　在侦探上的应用大部分都是来自于军事上的应用，例如通过红外线在晚上监视，红外线
夜视仪
就是一个红外线在侦探上经常用到的
仪器
。或者
侦查卫星
，这能够通过红外线探测到
地面
的信息，或者通过红外线来探测温度变化，从而达到侦探
导弹
的
发动机
的尾
焰温度，达到防空的功能。

红外线的热效应显著，绕射能力强，可用来加热和作为信息的载体。