388 Views

[Vật lý 12] Tia hồng ngoại là gì? Khái niệm, tính chất & tác dụng

Tia hồng ngoại là một tia được phát hiện từ đầu thế kỉ 19, cho đến nay, chúng đã được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Vậy tia hồng ngoại là gì? Có bao nhiêu loại tia hồng ngoại? Tính chất, tác dụng nổi bật của tia hồng ngoại là gì? Hãy cùng thosuaxe.vn tìm hiểu ngay sau đây!

Tia hồng ngoại là gì? 

Tia hồng ngoại là gì? Tia hồng ngoại là tia bức xạ điện từ, có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng nên mắt thường không thể nhìn thấy được. 

Bên cạnh đó, một lượng lớn năng lượng mặt trời nằm trong vùng hồng ngoại, thế nên tia hồng ngoại còn được biết đến với tên gọi khác là tia nhiệt.

giai-ma-tia-hong-ngoai-la-gi
Giải mã tia hồng ngoại là gì

Giải mã tia hồng ngoại là gì

Trên thực tế, mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0° K đều phát ra tia hồng ngoại. Ví dụ: đèn LED màu đỏ, remote, camera IR, máy thu phát sóng hồng ngoại,…

Tia hồng ngoại có mấy loại?

Theo DIN 5031, tia hồng ngoại được chia thành 3 loại chính:

Tên gọi Ký hiệu Bước sóng

(μm)

Nhiệt độ
Hồng ngoại gần NIR IR-A 0,78 – 1,4 > 3700° K
IR-B 1,4 – 3
Hồng ngoại giữa MIR IR-C 3  – 50 1000 – 60° K
Hồng ngoại xa FIR 50 – 1000 < 3° K

Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại

Theo các nhà khoa học, tia hồng ngoại có những tính chất sau:

  • Có thể gây ra hiện tượng quang điện trong các chất bán dẫn
  • Tác dụng nhiệt
  • Có thể tác dụng lên một số lens đặc biệt
  • Biến điệu liên tục như sóng điện từ cao tần
  • Luôn tuân theo các định luật: phản xạ, truyền thẳng và cũng gây ra được hiện tượng nhiễu xạ và giao thoa ánh sáng

Ứng dụng của tia hồng ngoại

Sau khi đã hiểu tia hồng ngoại là gì, chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu kỹ hơn về các ứng dụng của tia hồng ngoại mang lại trong đời sống là gì nhé!

Đo nhiệt độ

Việc thu thập và đo tia hồng ngoại có thể giúp con người xác định chính xác nhiệt độ của vật từ xa. Do đó, chúng thường được sử dụng chủ yếu trong quân sự và công nghiệp; giúp xác định mục tiêu/vật thể nguy hiểm một cách nhanh chóng, chính xác nhất.

Phát nhiệt

Vì tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt, nên chúng thường được ứng dụng trong các loại đèn hồng ngoại nhằm sưởi trực tiếp lên cơ thể. Ngoài ra, tia hồng ngoại cũng được bố trí ở một số loại đèn trong phòng tắm hơi; nhằm gia tăng khả năng làm ấm cơ thể trong thời gian ngắn nhất. Mặt khác, tia hồng ngoại cũng có thể được dùng để làm tan tuyết trên cánh máy bay rất hiệu quả.

ung-dung-cua-tia-hong-ngoai-la-gi
Đèn hồng ngoại có khả năng giãn cơ, giảm đau, sưởi ấm cho người dùng

Đèn hồng ngoại có khả năng giãn cơ, giảm đau, sưởi ấm cho người dùng

Tuy nhiên, vì bước sóng của tia hồng ngoại quá lớn nên mắt con người sẽ không điều tiết được, gây mù mắt khi tiếp xúc lâu. Do đó, bất kỳ ai cũng không nên nhìn vào các loại đèn hồng ngoại này.

Ngắm trúng mục tiêu

Đối với ngành quốc phòng, những tên lửa không đối không cự ly gần mà máy bay chiến đấu sử dụng đều được dẫn đường bởi tia hồng ngoại. Cụ thể, loại tia này sẽ được lắp ở sát vị trí đặt tên lửa, sau đó khi bắn ra, tên lửa sẽ tự động bám sát luồng hơi nóng do tia hồng ngoại từ động cơ máy bay để tìm đến đích.

Điều khiển từ xa

Phần lớn các điều khiển từ xa (remote control) trên thị trường hiện nay đều dùng tia hồng ngoại để điều khiển tivi, quạt, hình ảnh/âm thanh,… nhờ trang bị đèn chiếu sáng LED hồng ngoại; giúp quá trình sử dụng thiết bị trở nên thuận tiện hơn.

Tự động bật – tắt thiết bị

Ở các nơi công cộng như nhà ga, sân bay, bệnh viện, cửa hàng,… thì việc tự động đóng – mở đèn, vòi nước đều được thực hiện bằng mắt thần (cảm biến hồng ngoại); nhằm nhận biết một vật chuyển động xa hoặc gần thông qua nhiệt độ cao hơn xung quanh. 

Tuy nhiên, cảm biến này rất dễ bị lỗi nếu nhiệt độ môi trường xung quanh cao hơn 35 độ C.

Phụ kiện thiết bị vi tính

Nếu quan sát kỹ, bạn sẽ thấy một số loại chuột cầm tay cũng phát ra tia hồng ngoại. Mặc dù chỉ có lượng tia hồng ngoại ở chuột cầm tay khá ít, tuy nhiên chúng vẫn đáp ứng được nhu cầu điều khiển, truyền tải thông tin từ người dùng.

tac-dung-cua-tia-hong-ngoai-la-gi
Tia hồng ngoại được sử dụng trong một số loại chuột không dây

Tia hồng ngoại được sử dụng trong một số loại chuột không dây 

Truyền thông

Trong truyền thông, 2 loại tia hồng ngoại gần và trung thường được sử dụng trong viễn thông cáp quang; giúp phát và thu tín hiệu nhanh chóng, ít nhiễu.

Thiết bị nhìn đêm

Các thiết bị nhìn đêm là những thiết bị quan học – điện tử được thực hiện quan sát trong điều kiện ánh sáng cực yếu. Do đó, các nhà sản xuất đã tiến hành nghiên cứu và trang bị thêm tia hồng ngoại trên ống kính quang học; giúp hình ảnh tên màn hình điện tử được rõ nét hơn và sáng hơn.

Nghiên cứu thiên văn

Trong thiên văn học, tia hồng ngoại đặc biệt có ý nghĩa đối với việc phát hiện, nghiên cứu các đối tượng “lạnh” có nhiệt độ dưới 1.000° K hoặc các đối tượng trong/sau một đám mây liên sao.

Bên cạnh đó, phổ hồng ngoại còn được ứng dụng trọng thiên văn học nhằm phân tích các đặc điểm, tính chất của đối tượng. Ví dụ: phát hiện khí Metan trên hành tinh của ngôi sao HD 189733.

Bảo mật tiền và tài liệu quý

Ngoài các ứng dụng trên, tia hồng ngoại cũng được sử dụng để bảo mật tiền hoặc các tài liệu, vật phẩm quý hiếm thường thấy trong bảo tàng. Tùy theo mức độ bảo mật mà giấy sẽ được trộn thêm chất để tạo ra phản ứng yếu hay mạnh khi gặp tia hồng ngoại. 

Tác hại của tia hồng ngoại

Bên cạnh những tác dụng của tia hồng ngoại trong cuộc sống thì chúng cũng đem đến cho con người khá nhiều tác hại nguy hiểm như: 

  • Gây hại cho da: Nếu tiếp xúc với tia hồng ngoại ở mức độ lớn có thể khiến da của bạn bị khô, sạm, lão hóa sớm hoặc khiến da nhạy cảm hơn
  • Gây hại cho mắt: Vì mắt chúng ta rất khó điều tiết khi nhìn tia hồng ngoại nên khi nhìn quá vào tia hồng ngoại quá lâu, chúng có thể là nguyên nhân gây ra các bệnh nghiêm trọng như: hỏng tinh thể mạc, giác mạc, duy giảm thị lực,…
tac-hai-cua-tia-tu-ngoai-la-gi
Những tác hại tiềm ẩn của tia hồng ngoại đối với con người

Những tác hại tiềm ẩn của tia hồng ngoại đối với con người

  • Gây hiệu ứng nhà kính: Trong không khí, nồng độ hơi nước thường rất cao, do đó những loại bức xạ lớn như tia hồng ngoại sẽ không thể thoát ra khỏi mặt đất được; góp phần thúc đẩy quá trình nóng lên của trái đất, gây hại cho hệ sinh sống

Tóm lại, tia hồng ngoại là loại tia bức xạ mặt trời không thể thiếu trong điều kiện tự nhiên. Bên cạnh những lợi ích mà chúng đem lại cho ngành công nghiệp, thiên văn học, quân đội,… thì loại tia này cũng sẽ ảnh hưởng ít nhiều tới con người. Chính vì thế, chúng ta cần phải có những biện pháp bảo vệ bản thân một cách phù hợp nhất, đặc biệt là trong những người thời tiết nắng nóng, oi ả.

Trên đây là một số thông tin quan trọng về tia hồng ngoại mà thosuaxe.vn muốn chia sẻ tới bạn. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu tia hồng ngoại là gì, các tính chất nổi bật và ứng dụng của tia hồng ngoại trong đời sống. 

Ngoài ra, nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào khác liên quan đến tia hồng ngoại, đừng quên để lại bình luận phía dưới, chúng tôi sẽ phản hồi sớm nhất có thể!

388 Views