传感器技术(红外传感器)

时间：2025-04-02

传感器技术(红外传感器)

南京信息工程大学

传感器技术

任课教师：刘佳Tel:13951754608 Email:liujia@http://信息与控制学院仪器系

传感器技术(红外传感器)

红外辐射

红外辐射是一种人眼不可见的光线，俗称红外线，因为它红外辐射是一种人眼不可见的光线，俗称红外线，因为它是介于可见光中红色光和微波之间的光线。红外线的波长范围大致在0.76-1000µm之间，对应的频率大致在4×104 至

之间，工程上通常把红外线所占据的波段分成近红外3×1011HzHz之间，工程上通常把红外线所占据的波段分成近红外

4 个部分。、中红外、远红外和极远红外、中红外、远红外和极远红外4 4 个部分。

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红外辐射

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红外辐射

红外辐射本质上是一种热辐射。任何物体，只要它的温度高于绝对零度( -273 ℃)，就会向外部空间以红外线的方式辐射能于绝对零度(

量，一个物体向外辐射的能量大部分是通过红外线辐射这种形式来实现的。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，辐射式来实现的。

的能量就越强。另一方面，红外线被物体吸收后可以转化成热的能量就越强。

能。

红外线作为电磁波的一种形式，红外辐射和所有的电磁波一红外线作为电磁波的一种形式，红外辐射和所有的电磁波一样，是以波的形式在空间直线传播的，具有电磁波的一般特性

红外线在真空中传播，如反射、折射、散射、干涉和吸收等。，如反射、折射、散射、干涉和吸收等。

c=λ。f 的速度等于波的频率与波长的乘积，即的速度等于波的频率与波长的乘积，即。

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红外辐射

红外辐射的强度及波长与物体的温度和辐射率有关，能在红外辐射的强度及波长与物体的温度和辐射率有关，能在任何温度下全部吸收投射到其表面的红外辐射的物体称为黑体，能全部反射红外辐射的物体称为镜体，能全部透过红外辐射的物体称为透明体，能部分反射或吸收红外辐射的物体称为灰体。自然界并不存在理想的黑体、镜体和透明体，绝大部分物

。体都属于灰体体都属于灰体

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基尔霍夫定律

1860年，基尔霍夫在研究辐射传输的过程中发现：在任一 1860年，基尔霍夫在研究辐射传输的过程中发现：在任一给定的温度下，辐射通量密度和吸收系数之比，对任何材料都

“好的吸收体也是好的辐是常数。用一句精练的话表达，即：是常数。用一句精练的话表达，即：“

”。射体射体”

ER=αE0

ER——物体在单位面积和单位时间内发射出的辐射能——物体在单位面积和单位时间内发射出的辐射能 α ——物体的吸收系数——物体的吸收系数

常数，其值等于黑体在相同条件下发射出的辐射能 E0————常数，其值等于黑体在相同条件下发射出的辐射能

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-玻尔兹曼定律斯忒藩斯忒藩-

物体温度越高，发射的红外辐射能越多，在单位时间内其单物体温度越高，发射的红外辐射能越多，在单位时间内其单位面积辐射的总能量E为