红外物理与技术

精品资料浅谈红外线技术的发展........................................学院微电子技术前沿讲座题目：红外线技术学院：电子与信息工程学院班级：学号：姓名：2012年12月23日一，摘要红外技术的英文名称是：Infrared Technique。

红外技术的内容包含四个主要部分：1.红外辐射的性质，其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射；热电效应和光电效应等。

2.红外元件、部件的研制，包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。

3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。

4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。

由此可见，红外技术的研究涉及的范围相当广泛，既有目标的红外辐射特性，背景特性，又有红外元、部件及系统；既有材料问题，又有应用问题。

自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线。

所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。

现代物理学称之为热射线。

医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。

关键词：红外辐射，电磁波，广泛的用途，红外线。

二，红外线的发现红外技术发展的先导是红外探测器的发展。

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家赫歇尔于1800年发现，又称为红外热辐射，他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。

结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。

因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。

也可以当作传输之媒介。

太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。

红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为(25-40)～l000μm 之间。

3.3 eV to 124 eV
1.7 eV - 3.3 eV 1.24 meV - 1.7 eV 1.24 µeV - 1.24 meV 12.4 feV - 1.24 meV
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• 三、应用
– Night vision（微光夜视）
红外摄像机（英军押解伊战俘）
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– Thermography（热成像）
– 1835年，安培宣告了光和热射线的同一性。 – 1870年，兰利制成了面积只有针孔那样大小的探测 器，并用凹面反射光栅、岩盐及氟化物棱镜来提高 测量色散的能力，这为红外应用的重要方面——航 空摄影奠定了基础。 – 1880年，“红外”一词出现在阿贝尼的文 章中（最 早）。 – 1888年，麦洛尼用比较灵敏的热电堆改进了赫胥耳 的探测和测量方法，为红外技术奠定了基础。 – 1904年，开始采用近红外进行摄影。 – 1929年，苛勒发明了银氧铯（Ag-o-Cs）光阴极， 开创了红外成像器件的先河。 – 二十世纪30年代中期，荷兰、德国、美国各自独立 研制成红外变像管，红外夜视系统应用于实战。 – 1952年，美国陆军制成第一台热像记录仪。
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• 参考文献：
– – – – – – – 1、《红外物理学》，张幼文。 2、《红外光学工程》，陈衡。 3、《光电检测技术》，罗先和等。 4、《光电检测技术》，雷玉堂等。 5、《红外光谱法》，董庆年。 6、《红外系统》，杨宜禾等。 7、《红外辐射测量基础》，周书铨。
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第一章 红外辐射 (Infrared Radiation, IR)
In the year 1800, William Herschel made another very important discovery. He was interested in learning how much heat passed through the different colored filters he used to observe the Sun and noticed that filters of different colors seemed to pass different levels of heat. Herschel thought that the colors themselves might contain different levels of heat, so he devised a clever experiment to investigate his hypothesis.

毕业生需求及分配就业情况 因为国内没有相同专业，在我校隶属兵器部时，红外技术专业毕业生基本 有固定的分配去向，人数比例较多的大致为如下几个方向： 各光机所、物理所：长春光机所、长春物理所、上海光机所、上海技术物 理所、西安光机所、安徽光机所、昆明物理所。 各军工研究所：部内203所、205所、211所、航天207所、707所、713所等。 各兵器光学厂：长春228厂、西安248厂、云南298厂、扬州5308厂、无锡 559厂、河南541厂等。 各省公安厅、直辖市公安局、军校和地方高等院校、武器实验基地、地方 光电子企业、半导体厂、公司等。 逢国内业内召开会议时，都会看到很多本专业毕业生。很多毕业生都已经 成为专业领域的技术骨干或高级管理人员。 随着军事科技形势的不断发展，对该专业毕业生需求将是长期的。 隶属地方及专业目录合并以后，除上述分配去向外，去三资企业的较多， 凡与光电子技术、电子材料与元器件有关的企业均可接纳红外专业毕业生。
红外技术的应用
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军事目标的侦察、监视、预警与跟踪 红外制导是一种重要的制导方式。 红外通信。 军用夜视仪。 是探测隐身飞行器的一种手段。 对威胁进行红外告警。
红外对抗（简介）：红外干扰机，红外诱饵，红外
烟幕，红外隐身。 红外技术在民用方面的应用：红外测温，红外遥控， 红外遥感，红外医疗，红外加热，红外光谱技术 。 总之，红外技术的应用及其广泛，它已涉及到军事 战术或战略的情报搜集、目标的侦察监视、武器制 导等各个领域，对未来战争产生重大的影响。在工 业、医学和科研等许多方面也广为使用，例如热源 探测，医用热像仪、温度测量与过程控制、红外光 谱分析、红外加热、红外遥感、红外天文学等。
业务培养要求：
本专业学生主要学习数学、物理学、四大力 学、固体物理、半导体物理、红外物理学与 光电子学的基础理论和基本知识，具有利用 现代的光学、机械、电子、计算机等先进技 术，对红外系统乃至光电子系统及仪器整机 的设计、计算、应用的基本能力。掌握各种 光电子器件、工艺及系统的设计、研究与开 发的基本能力。

棱镜：
角色散：表示偏向角 随波长
的变化速率，即波长相差 d 的两
光线被棱镜分开后的角度。
A
i1
i2
红外技术 理化学院应用物理系
河南理工大学 Henan Polytechnic University
第六章 红外辐射测量仪器 及基本参数测量
当入射角等出射角时，角色散表示为：
dd1n22ssiinn2A A /2/21/2ddn
辐射计的光谱响应区间由探测器的光谱响应和光学系统的
透射特性决定。若探测器均匀地响应所有波长，光学系统对所
有波长全部透过而无吸收，则输出指示将与光学系统入射光瞳
上的总辐射照度成正比。
红外技术 理化学院应用物理系
河南理工大学 Henan Polytechnic University
第六章 红外辐射测量仪器 及基本参数测量
(4) 傅里叶变换红外光谱仪：
傅里叶变换红外光谱仪主要由迈克尔逊干涉仪和计算机 组成。干涉仪的主要功能是使光源发出的光分成两束后产生 一定的光程差，再使之复合产生干涉，得到的干涉图包含着 光源的全部频率和信息。然后用计算机将干涉图进行傅里叶 变换就可以计算出原来光源的强度按频率的分布。
如果在复合光束中放置一个能吸收红外辐射的样品，由 所测得的干涉图经傅里叶变换后与未放入样品时光源的强度 按频率分布进行相比，就可以得到样品的吸收光谱。
红 外 技 术
主讲老师：刘丙国
物理化学学院应用物理系
河南理工大学 Henan Polytechnic University
第六章 红外辐射测量仪器 及基本参数测量
第六章 红外辐射测量仪器及基本参数测量
6.1 红外辐射测量仪器
(1) 单色仪：