?短波紅外

短波紅外的原理短波紅外是光電技術(shù)中一種常見(jiàn)的波段，是基于物質(zhì)對(duì)短波紅外輻射的吸收特性。物質(zhì)對(duì)短波紅外輻射的吸收與其分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵和晶格結(jié)構(gòu)等有關(guān)。短波紅外可以用于物質(zhì)的識(shí)別、成分分析和無(wú)損檢測(cè)等方面的應(yīng)用。

短波紅外的波長(zhǎng)范圍大致在1~3um，這個(gè)范圍超過(guò)了人眼可見(jiàn)的光譜范圍。短波紅外線的穿透力較強(qiáng)，可以穿透煙霧和霧氣，而且它們的輻射損失比長(zhǎng)波紅外線小。短波紅外被廣泛應(yīng)用于夜視設(shè)備，因?yàn)樵诖瞬ㄩL(zhǎng)范圍中，光在大氣中的衰減很小，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離成像。此外，許多化學(xué)物質(zhì)和材料(包括某些種類的纖維和織物)，在這個(gè)波段具有獨(dú)特的反射和吸收特性，因此這種波段也被用于工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制。

短波紅外的應(yīng)用：短波紅外在軍事領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，可以用于熱成像、目標(biāo)探測(cè)和導(dǎo)航等方面。短波紅外在安防領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用，如夜視儀、紅外線監(jiān)控等設(shè)備。短波紅外在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以用于體溫檢測(cè)、病灶診斷和手術(shù)導(dǎo)航等方面。短波紅外在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可以應(yīng)用于作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、病蟲(chóng)害檢測(cè)和灌溉控制等方面。

近紅外

近紅外的原理近紅外波段通常指波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?.7~1.4um的光譜范圍。近紅外的原理是基于物質(zhì)對(duì)近紅外輻射的吸收和散射特性。近紅外輻射的特點(diǎn)是能透過(guò)一些生物組織，但與短波紅外相比，其穿透深度較淺。近紅外可以用于生物醫(yī)學(xué)、食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在此區(qū)域內(nèi)，大部分材料的反射特性與可見(jiàn)光反射特性相似，用于顏色和物質(zhì)識(shí)別。在實(shí)際應(yīng)用中，近紅外被廣泛用于物質(zhì)分析，特別是在農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中，可以用來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)、水分、脂肪和其它成分。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，近紅外可以用來(lái)研究組織氧合，因?yàn)檠t蛋白對(duì)近紅外有強(qiáng)烈吸收。

近紅外的應(yīng)用：近紅外在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如近紅外光譜成像用于腫瘤檢測(cè)和腦功能研究等。近紅外在食品安全領(lǐng)域可以用于食品成分分析、質(zhì)量檢測(cè)和真?zhèn)舞b別等方面等。近紅外也可以用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，如水質(zhì)監(jiān)測(cè)、空氣污染監(jiān)測(cè)和土壤檢測(cè)。

中波紅外

中波紅外的波長(zhǎng)范圍大致在3-8um。這個(gè)波段的紅外線對(duì)溫度變化敏感，它的特性是能夠進(jìn)行熱源探測(cè)，因?yàn)檫@個(gè)波段可以檢測(cè)到室溫物體放出的紅外輻射。因此，中波紅外通常用于熱成像攝像和火源探測(cè)。

長(zhǎng)波紅外

長(zhǎng)波紅外的波長(zhǎng)范圍大致在8-15um。長(zhǎng)波紅外主要用于熱成像和溫度測(cè)量，例如用在熱像儀、夜視設(shè)備或天氣預(yù)報(bào)中。長(zhǎng)波紅外線比短波紅外線效果更好，主要因?yàn)榈厍虼蟛糠值淖匀缓腿嗽鞜嵩窗l(fā)射出的紅外輻射主要是長(zhǎng)波。

短波紅外，近紅外，長(zhǎng)波紅外的比較

短波紅外的波長(zhǎng)范圍較寬，能夠提供更多的光譜信息。短波紅外輻射的能量相對(duì)較高，可以用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測(cè)。

近紅外的穿透深度較淺，適用于對(duì)淺表組織的檢測(cè)。近紅外輻射的能量較低，可以用于近距離成像和高分辨率圖像獲取。

與短波紅外相比，短波紅外主要用于遠(yuǎn)距離成像和物質(zhì)檢測(cè)，而近紅外則主要用于物質(zhì)分析和醫(yī)學(xué)研究。

與短波紅外相比，長(zhǎng)波紅外通常被視為“熱”紅外，因?yàn)樗梢员黄つw和衣物吸收并轉(zhuǎn)化為熱能；而短波紅外線雖然也可以產(chǎn)生熱效應(yīng)，但是這種影響較小，它們主要用于通信和成像應(yīng)用。

總結(jié)

短波紅外和近紅外都是常見(jiàn)的光電技術(shù)波段，具有各自的原理和應(yīng)用領(lǐng)域。短波紅外適用于目標(biāo)探測(cè)、無(wú)損檢測(cè)和物質(zhì)識(shí)別等方面。

近紅外適用于生物醫(yī)學(xué)、食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。

不同波段的紅外光被用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)于不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，都有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

源自網(wǎng)絡(luò)

審核編輯 黃宇