毕业设计

2 红外线传输技术简介

2.1 红外辐射概述

红外辐射俗称红外线，它是一种人看不见的光线。但实际上它和其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何一种物体，只要它的温度高于绝对温度，才有红外线向周围空间辐射出来。

我们知道，用一个玻璃三棱镜，可以将一束白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色的单色光。这是因为他们的波长不同，在通过玻璃三棱镜时，产生不同折射现象的缘故。

红外线是位于可见光中的红色光以外的光线。它的波长范围大致在0.76um到100um的频谱范围之内。相对应的频率大致在4×1014Hz到3×1011Hz之间。红外线与可见光、紫外线、x射线、r射线和微波、无线电波一起，构成了整个无限连续的电磁波谱。在红外技术中，一般将红外区、中红外区、远红外区和极远红外区。这里所说的远近是指红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离，靠近可见光的为近红外区。

红外辐射和所有电磁波一样，是以波的形式在空间直线传播的。它在真空中的传播速度等于波的频率与波长的乘积，即等于在真空中的传播速度

C=λf

式中 λ——红外辐射的波长，um； f ——红外辐射的频率，Hz；

c——光在真空的传播速度，c=3.0×10cm/s 。

红外辐射在大气中传播时，由于大气中的气体分子水蒸气以及固体颗粒、尘埃等物质的吸收和散射作用，使辐射能在传输过程中逐渐衰减。其中水蒸气对红外辐射的吸收本领最强，他在较宽的波长范围内对红外辐射都有强烈的选择性性吸收。红外辐射在通过大气层时被分割为三个波段。只有那些位于吸收带之间的红外辐射，才能透过大气层向远处传播，而处在吸收带之内的红外辐射的这三个波段，即2~2.6um、3~5um和8~14um统称为“大气窗口”。这三个大气窗口对红外技术应用特别重要，因为一般的红外仪器都工作在这三个窗口之内。

10