Tia hồng ngoại là gì? Ứng dụng của tia hồng ngoại 

 Tia hồng ngoại được phát hiện vào đầu thế kỷ 19 và là loại tia phổ biến trong vật lý quang học. Vậy tia hồng ngoại là gì? Nó có đặc điểm và ứng dụng ra sao trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Theo dõi ngay bài viết dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu thêm về loại tia hồng ngoại này nhé. 

Tia hồng ngoại là gì?

tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại là gì?

Những bức xạ có bước sóng nằm trong khoảng 700 nm – 1 mm được gọi là tia hồng ngoại. Bước sóng dài của tia hồng ngoại dài hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nhưng lại ngắn hơn bước sóng viba( bước sóng của lò vi sóng).

Trong đó, tần số của tia hồng ngoại là từ 300MHz – 300GHz, năng lượng của photon dao động ở khoảng 1.24 meV – 1.7 eV.

Với bước sóng dài như vậy thì bằng mắt thường chúng ta sẽ không thể nhìn thấy tia hồng ngoại được.

Nguyên lý hoạt động của tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại được phát ra từ mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0 độ K. Chẳng hạn như màn hình máy tính, đèn LED, remote tivi,… và một lượng lớn tia hồng ngoại đến từ mặt trời. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng tia hồng ngoại xa có bước sóng từ 4 đến 14 micromet có vai trò quan trọng đối với sự sinh trưởng, sự sống và phát triển của sinh vật trên Trái Đất.

Ứng dụng của tia hồng ngoại

Khi tiếp xúc với vùng da trên cơ thể tia hồng ngoại sẽ tỏa ra nhiệt lượng, làm ấm và lan tỏa đến những khu vực xung quanh. Nhiệt lượng này giúp thúc đẩy cơ thể sinh ra loại vật chất có tác dụng tu tăng cường chức năng miễn dịch cơ thể.

Với bước sóng dài  nên tia hồng ngoại xa rất an toàn với sức khỏe con người và nó hoàn toàn không gây tổn thương cho cơ thể con người.

Bước sóng tia hồng ngoại và tần số của tia hồng ngoại

Dựa trên bước sóng, hồng ngoại được chia thành nhiều vùng quang phổ hoặc dải. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học chưa có định nghĩa thống nhất chính xác về ranh giới vùng phổ. Hồng ngoại được chia theo 3 loại: hồng ngoại gần, trung và xa. Và hồng ngoại cũng có thể được chia theo 5 loại như: hồng ngoại gần, ngắn, trung, dài và xa.

  • Theo tần số, bước sóng ước lượng của hồng ngoại vào khoảng từ 1.000 um và 760 nm và hồng ngoại dao động từ khoảng 3 GHz đến khoảng 400 THz.
  • Dải gần với IR chứa dải bước sóng gần đầu màu đỏ có bước sóng đo từ 0,75 đến 1,3 micron hoặc 750nm đến 1.300nm. Tần số dao động trong khoảng từ 215 THz đến 400 THz. Nhóm này bao gồm các tần số ngắn nhất  và bước sóng dài nhất. Và đặc biệt nó có khả năng tạo ra ít nhiệt nhất.
  • Dải IR giữa hay còn được gọi là dải IR trung gian, bao gồm các bước sóng từ 1.300nm đến 3.000nm hoặc 1,3 đến 3 micron. Tần số của nó dao động từ 20Hz đến 215 THz.
  • Bước sóng trong dải hồng ngoại xa, gần nhất với sóng vi ba, mở rộng từ 3 đến 1.000 micron hoặc 3.000nm đến 1 mm. Tần số dao của nó động từ 0,3 THz đến 20 THz. Nhóm này bao gồm tần số dài nhất và  các bước sóng ngắn nhất. Và đặc biệt nó có khả năng tạo ra nhiều nhiệt nhất.

Ứng dụng của tia hồng ngoại

Bức xạ hồng ngoại là bước sóng mang năng lượng thấp, nên cơ bản chúng được chọn lọc và được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống.

Tia hồng ngoại dùng trong các thiết bị điện gia đình 

  • Tia hồng ngoại được sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa như điều khiển đèn, dàn âm thanh, điều khiển tivi, điều hòa,…
  • Lò nướng vi sóng, bếp nướng sử dụng bức xạ hồng ngoại để dẫn nhiệt. 
  • Đèn cảm ứng: nhận tín hiệu hồng ngoài từ thân nhiệt của con người để thực hiện chức năng bật/ tắt đèn.
  • Tia hồng ngoại dùng trong phòng tắm hơi làm máy sưởi ấm. 
  • Tia hồng ngoại được ứng dụng trong hệ thống sưởi ấm sấy khô và lọc nước

Thiết bị nhìn đêm

Hiện nay, tia hồng ngoại được ứng dụng trong thiết bị nhìn đêm như đống nhòm, đèn pha, camera hồng ngoại,… vào ban đêm chúng ta có thể quan sát được trong môi trường có cường độ ánh sáng yếu. Những thiết bị nhìn đêm được dùng rộng rãi trong quân sự cũng như đời sống hằng ngày.

tia hồng ngoại trong ứng dụng nhìn đêm
tia hồng ngoại trong ứng dụng nhìn đêm

Cảm biến hồng ngoại

Tại các cửa sân bay, trung tâm thương mại, nhà hàng bạn có thể dễ dàng nhìn thấy luôn có cửa kính đóng mở tự động từ xa. Và đây chính là ứng dụng của cảm biến hồng ngoại. Loại cảm biến này có chức năng giúp phát hiện sự hiện diện của con người, từ đó tự động kích hoạt hệ thống đóng/mở cửa.

Cảm biến hồng ngoại có chức năng giúp phát hiện sự hiện diện của con người
Cảm biến hồng ngoại có chức năng giúp phát hiện sự hiện diện của con người

Trong y học

Trong cuộc sống, tia hồng ngoại được ứng dụng khá phổ biến trong y học. Chúng được chứng minh có khả năng điều trị nhiều căn bệnh như: viêm gan, viêm tuyến tiền liệt, ung thư, viêm dạ dày, huyết áp cao, hen suyễn,… Ngoài ra, tia hồng ngoại còn giúp làm dịu các vết thương trên da do bỏng nóng hoặc bỏng lạnh gây ra hoặc có tác dụng điều trị mụn, làm đẹp da…

 Tia hồng ngoại có khả năng điều trị nhiều căn bệnh 
Tia hồng ngoại có khả năng điều trị nhiều căn bệnh

Thiên văn học hồng ngoại

Trong thiên văn học, người ta sử dụng ánh sáng hồng ngoại trong các kính viễn vọng, máy dò trạng thái rắn và hệ thống cảm biến. Từ đó giúp các nhà thiên văn học có thể quan sát các vật thể trong vũ trụ có phát xạ nhiệt, hồng ngoại.

Tổng kết 

Tia hồng ngoại là loại tia được ứng dụng nhiều trong đời sống, khoa học và vật lý. Với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ trên mong rằng các bạn sẽ hiểu thêm về loại tia bức xạ nhiệt này.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.