Tia hồng ngoại được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực đời sống. Tuy nhiên, có bao giờ bạn tự hỏi tia hồng ngoại là gì? Chúng được phân loại như ra sao và có tác dụng thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé.
1. Tia hồng ngoại là gì?
Tia hồng ngoại (hay còn gọi là bức xạ hồng ngoại) là một loại năng lượng mà mắt thường không thể nhìn thấy, nhưng chúng ta vẫn có thể cảm nhận được dưới dạng nhiệt. Bước sóng hồng ngoại rơi vào khoảng từ 700 nm – 1mm, tần số 300 GHz – 300 MHz.
2. Phân loại tia hồng ngoại
Dựa vào bước sóng mà người ta phân tia hồng ngoại thành 5 loại, gồm: Tia hồng ngoại gần, tia hồng ngoại giữa và tia hồng ngoại xa.
2.1. Tia hồng ngoại gần
- Ký hiệu: NIR được chia làm hai loại IR-A và IR-B
- Bước sóng IR-A: 0.78 – 1.4, phần sóng ngắn, ranh giới 780nm, phim chụp ảnh có thể hấp thụ với hồng ngoại là 0.7-1.0 µm.
- Bước sóng IR-B: 1.4 – 3.0, phần sóng dài, ranh giới 1,45 μm; hấp thụ trong nước và tăng đáng kể tại 1,45 µm.
- Nhiệt độ theo phân bố WIEN: >3700 oK
2.2. Tia hồng ngoại giữa
- Ký hiệu: IR-C
- Bước sóng nm: 3 – 50, là hồng ngoại nhiệt và chỉ phát hiện được nhiệt độ hơi cao hơn nhiệt độ cơ thể con người.
- Nhiệt độ theo phân bố WIEN: 1000 – 60oK
2.3. Tia hồng ngoại xa
- Ký hiệu: IR-C
- Bước sóng nm: 50-1000, Khí quyển hấp thụ mạnh hồng ngoại xa; ranh giới với vùng vi sóng là các bức xạ vũ trụ 3° K có thể nhìn thấy.
- Nhiệt độ theo phân bố WIEN: < 3° K
3. Nguyên lý hoạt động của tia hồng ngoại
Có thể bạn chưa biết, tất cả vật dụng có nhiệt độ lớn hơn 0 độ K đều có khả năng phát ra tia hồng ngoại. Có thể kể tên như: Màn hình máy tính, đèn LED, điều khiển tivi… Phần lớn tia hồng ngoại được sản sinh ra từ mặt trời.
Tia hồng ngoại xa (bước sóng từ 4 – 12 micromet) đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống của mọi sinh vật trên trái đất.
Khi tiếp xúc với vùng da trên cơ thể, tia hồng ngoại xa sẽ tỏa ra nhiệt lượng, vừa làm ấm, vừa lan tỏa nhiệt đến các vùng xung quanh, thúc đẩy cơ thể sinh ra các loại vật chất có lợi, giúp tu bổ protein và tăng cường hệ miễn dịch. Tia hồng ngoại xa có bước sóng dài nên rất an toàn với sức khỏe con người.
4. Ứng dụng của tia hồng ngoại trong cuộc sống?
Tia hồng ngoại được áp dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống, cụ thể:
4.1. Đo nhiệt độ
Trong công nghiệp, tia hồng ngoại được sử dụng để đo nhiệt độ, giúp phát hiện các vật phát nhiệt. Sử dụng tia hồng ngoại giúp đo các nguồn nhiệt từ xa nhanh chóng, độ chính xác cao, cũng đảm bảo an toàn hơn khi con người không cần trực tiếp tiếp xúc với nguồn nhiệt.
4.2.Tỏa nhiệt
Nhiệt độ từ tia hồng ngoại không chỉ có tác dụng sưởi ấm mà còn được con người vận dụng tạo ra nhiều công cụ hữu ích, chẳng hạn như sử dụng tia hồng ngoại để làm tan tuyết bám trên cánh máy bay, đảm bảo an toàn cho hành khách.
4.3.Sử dụng trong các thiết bị điện tử
Trong gia đình bạn đang có rất nhiều đồ vật sử dụng tia hồng ngoại. Chẳng hạn như: Điều khiển tivi, điều khiển máy lạnh, điều khiển quạt,… hay các phụ kiện điện tử như: Chuột máy tính, đèn LED… đều sử dụng tia hồng ngoại.
Ở các khu trung tâm thương mại, nhà hàng, sân bay, chung cư, ngân hàng… người ta sử dụng cửa tự động đóng mở. Trong cửa có gắn cảm biến hồng ngoại, khi con người tiến vào khu vực có cảm biến, cảm nhận được nhiệt độ cửa sẽ tự động mở ra, và ngược lại.
Ứng dụng này rất hữu ích, tuy nhiên chúng sẽ gặp khó khăn khi nhiệt độ ngoài trời lớn hơn 35 độ C.
Trong ngành thông tin, viễn thông cáp quang sử dụng tia hồng ngoại để truyền tải thông tin. Một số vật dụng như: Camera, ống nhòm… sử dụng tia hồng ngoại để dễ dàng quan sát vào ban đêm hoặc trong điều kiện ánh sáng yếu.
Tham khảo ngay: FPT Camera #1 Giải Pháp Cloud Camera Cho Gia Đình & Doanh Nghiệp
4.4. ứng dụng trong quân sự
Trong quân sự, tia hồng ngoại đóng vai trò rất quan trọng, nhiều loại vũ khí, tên lửa được lắp đầu dẫn ống hồng ngoại, giúp người dùng tìm chính xác mục tiêu, nhất là vào ban đêm.
4.5. Ứng dụng trong y học trị liệu
Tia hồng ngoại được áp dụng phổ biến trong y học trị liệu. Người ta sử dụng tia này để làm giảm các tổn thương do bỏng lạnh và bỏng nóng; hỗ trợ điều trị các bướu ác tính, các di chứng sau khi bị trúng gió; điều trị tiểu đêm, viêm bàng quang, viêm tuyến tiền liệt, mất ngủ, thiếu máu, mệt mỏi; đau thần kinh tọa, cao huyết áp; giảm đau nhức lưng, hen suyễn, đau thần kinh…
4.6. Ứng dụng trong thiên văn học
Trong thiên văn học, tia hồng ngoại cũng có đóng góp đáng kể khi mà chúng được ứng dụng để phát hiện và nghiên cứu các đối tượng lạnh có nhiệt độ 1.000° K. Những đối tượng này rất khó nhìn thấy trong vùng quang phổ khác.
4.7. Bảo mật dữ liệu
Khi kiểm tra tiền hay những dữ liệu quan trọng như: Hộ chiếu, chứng chỉ ngân hàng… người ta sử dụng tia hồng ngoại để hỗ trợ.
Tùy vào mức độ quan trọng mà trong chất liệu làm ra dữ liệu đó sẽ được trộn thêm chất tương thích để tạo ra phản ứng khi gặp tia hồng ngoại.
4.8. Ứng dụng trong ngành thẩm mỹ
Tia hồng ngoại cũng được áp dụng rộng rãi trong ngành thẩm mỹ, làm đẹp, như: Giúp đào thải chất béo dư thừa gây béo phì; giúp tái tạo tế bào, ngăn ngừa các sắc tố gây thâm đen…
5. Nhược điểm của tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại tốt nếu như được ứng dụng đúng cách. Tuy nhiên nó cũng tồn tại một số hạn chế như:
5.1. Có hại cho sức khỏe con người
Có rất nhiều khuyến cáo rằng không nên nhìn trực tiếp vào tia hồng ngoại, nó có thể khiến mắt bạn bị tổn thương. Những người tiếp xúc thường xuyên với tia hồng ngoại, nếu không thực hiện đúng quy trình, cẩn thận trong tiếp xúc, nguy cơ cao bị hỏng thủy tinh thể và giác mặc.
Đây cũng là lý do vì sao chúng ta không nên nhìn trực tiếp vào ánh mặt trời. Trong ánh mặt trời không chỉ có tia quang phổ (ánh sáng đơn sắc) mà còn có nhiều tia khác, trong đó có tia hồng ngoại.
Tiếp xúc nhiều với tia hồng ngoại không tốt cho sức khỏe. Nó không chỉ làm tăng nguy cơ khiến da và mắt của bạn bị tổn thương, mà còn giảm khả năng miễn dịch của cơ thể, gây viêm mũi họng, viêm xoang; làm giảm chất lượng tinh trùng ở nam giới, gây stress…
5.2. Gây hiệu ứng nhà kính
Bức xạ mặt trời, tia cực tím (UV), tia hồng ngoại (IR) và nhiều loại bức xạ khác không nhìn thấy kết hợp với các hoạt động trong đời sống – sản xuất của con người góp phần tạo nên hiệu ứng nhà kính.
Chúng ta không muốn loại bỏ hiệu ứng nhà kính hoàn toàn bởi nó có tác dụng làm tăng nhiệt độ trung bình của trái đất, nhưng nếu quá mạnh cũng không tốt, sẽ dẫn đến biến đổi khí hậu.
6. Lời kết
Tia hồng ngoại là gì? Qua khái niệm trên có lẽ các bạn đã hiểu phần nào. Thực tế dù là tia hồng ngoại hay bất cứ sự vật gì cũng đều tồn tại hai mặt song song, việc áp dụng chúng như thế nào là do con người. Ở thời điểm hiện tại chúng ta vẫn tiếp tục nghiên cứu để khai thác tối đa lợi ích mà tia hồng ngoại mang lại.
Tham khảo ngay: Cách Kiểm Tra Camera Ẩn Giấu Kín Quay Lén Trong Khách Sạn, Nhà Nghỉ
