Инфракрасное излучение. Расчет давления ИК-лучей для различных диапазонов длин волн (тезисы)

Инфракрасное излучение. Расчет давления ИК­лучей для различных диапазонов длин волн Чаленко А.В., Фесенко Д. Луганский национальный университет им. В. Даля Луганское городское научное общество учащейся молодежи, 9 класс ГУ «Луганский учебно­воспитательный комплекс «ИНТЕЛЛЕКТ» Человек ежедневно находится под воздействием  инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение   нашло   применение   во   многих   отраслях   промышленности:   в   волоконно­оптических линиях   связи   (ВОЛС);   в   приборах   внешнего   наблюдения   за   объектами;   в   аппаратуре   для проведения химического анализа и измерения температуры. ВОЛС, основанные на распространении световых волн по оптическим световодам на большие расстояния  и имеющие  ряд преимуществ  по сравнению с  системами  передачи,  использующими медные кабели или радиоэфир в качестве среды передачи, получили широкое распространение, что подтверждает их перспективность. Инфракрасное   излучение   находит   широкое   применение   в   научных   исследованиях,   при решении большого числа практических задач. Исследование спектров испускания и поглощения в инфракрасной области используется при изучении структуры электронной оболочки атомов, для определения структуры молекул, а также для качественного и количественного анализа смесей веществ сложного молекулярного состава, например моторного топлива. Объектом исследования  является инфракрасное излучение. Предметом исследования являются расчет давления ИК­лучей для различных диапазонов длин волн. Цель   работы:  перспективы   расширения   возможностей   использования   инфракрасного излучения в приборостроении. Методы исследования: изучение специализированной литературы; поисковый метод; метод сравнения и анализ. В данной работе выполнен расчет давления ИК­лучей для различных диапазонов длин волн. Давление ИК­излучения, как и давление света, необходимо учитывать в приборостроении, т.к. при его   пренебрежении   могут   возникнуть   нежелательные   эффекты,   хотя   величина   давления   для инфракрасного излучения очень мала. В работе предложена методика расчета давления электромагнитного излучения в оптическом диапазоне.   Давление   света   обусловлено   тем,   что   при   поглощении   электромагнитной   волны   в некотором теле ему передается импульс со стороны волны. Следовательно, для оценки давления электромагнитной   волны   надо   подсчитать   импульс,   передаваемый   телу   за   единицу   времени   со стороны волны, падающей на единичную площадку поверхности тела.  Величина давления электромагнитной волны зависит от состояния поверхности тела, которое она   облучает.   В   случае   зеркального   отражения   при   нормальном   падении   волны   импульсы   до падения   и   после   отражения   равны   по   величине   и   противоположны   по   направлению,   поэтому изменение импульса будет в 2 раза большим. Следовательно, давление на поверхность полностью поглощающего волну тела в два раза меньше давления на зеркально отражающую поверхность того же тела. Выводы: 1. ИК­излучение как вид электромагнитного излучения оказывает давление на поверхности.  2. ИК­излучение как и световое давление ничтожно мало. Например, прямые солнечные лучи в яркий   день  оказывают   при   полном   поглощении   давление   4∙10­7  Па,   поэтому   заметить  световое давление трудно, а для ИК­лучей тем более. 3. Для зеркальной отражающей поверхности давление электромагнитной волны на один фотон для инфракрасных   лучей   будет   лежать   в   пределах     (0,007­17,92)∙10­28  Па.   Давление   необходимо учитывать в приборостроении, несмотря на то, что его значение мало, т.к. давление может вызвать нежелательные эффекты.