如何发现红外线的故事

1. 红外线是如何被发现的

看不见的光线

——1961年红外线的发现红外线研究方面的新进展，使天文学家有可能测量火星上的大气的浓度，使医生更容易诊断癌症，使探险者在极地考察时能有更好的仪器。

红外线是不可见的光。它位于光谱上红色光的外侧。它的存在早在1800年就为人所知了。当时一位名叫威廉·赫谢尔的英国天文学家用温度计测量色谱，当他把温度计移到红色带的边沿时，温度计的读数升高了。他把温度计挪出红色带，放在没有显示光存在的地方，温度计的读数反而升得更高。

赫谢尔爵士知道自己发现了一种新的光，它是肉眼看不见的，但能被温度计觉察出来。他命名它为红外线，意思是说它在红色光的下方。

红外线得到实际运用只是近些年的事。本来太空署有一个用降落伞在火星登陆的计划，后来通过卫星进行红外线扫描，发现火星的大气太稀，不能软着陆，于是这个计划就取消了。

1961年，英国的医生们发现，乳房癌的温度略高于正常的组织。这个发现导致医学红外线照相机(或称自记温度计)的诞生。它广泛地用于诊断癌症，判断烧伤的深度，以及找出中风的前兆。

科学家们用红外线来检查北极服装的保温效率，发现在衣服的拉链外最会丧失体温。多亏有了热摄影术，如今极地工作者们穿得更暖和了。

2. 红外线是怎样发现的

英国天文学家威廉姆·赫胥尔,于1800年发现了红外线.他制作了自己的望远镜,因而他对于各种镜头和镜面非常熟悉.由于太阳光是由各种颜色的光谱组成,并且是一种热量来源,赫胥尔想了解哪一种颜色的光是产生热量的原因.他设计了一个巧妙的实验.他将直射的太阳光穿过一个玻璃棱镜,生成光谱,然后用温度计测量每种颜色的温度.赫胥尔发现从紫色到红色的光谱波段,温度会逐渐升高,而且在红色光谱以上的区域竟然是所有光谱中温度最高的一部分.这部分区域由于其热量辐射,是无法被人类肉眼探测到的,属于不可见光区域.赫胥尔将这种不可见辐射命名为“发热的射线”.现在我们将其称之为红外辐射.
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3. 人类是怎样发现红外线的

红外线是一种人的肉眼看不见的光线，最近二三十年来，初露头角的红外技术，在各个领域里获得了广泛的应用。开始应用到生产上，并形成了一门崭新的技术—红外技术。

1800年，英国科学家海谢尔做了一个实验，他把阳光分成彩色光带以后，用温度计来测量各种光的温度，发现了一个奇怪的现象：靠近太阳光深红色光外的不可见部分，温度竟比红光还高。这是一个意外的发现。因为以前只知道太阳光有七色，至于在七色之外的黑暗中还存在着什么物质，是不清楚的。于是，海谢尔设想在太阳的辐射中，除了可见光以外，一定还包含着一种人的肉眼看不见的辐射。后来经过实验证明：这种辐射还存在于其他物体发出的辐射中。当时，人们就称它为“不可见辐射”。由于这种“不可见辐射”是在红光的外边发现的，所以，后来就称它为红外辐射，又叫它红外线。
1887年，人们在实验室中成功地产生了红外线，使人们认识到：可见光、红外线和无线电波在本质上都是一样的。到了20世纪，由于生产实践的需要，推动了各项新技术的发展，红外科学也从实验室走出来，开始应用到生产上，并形成了一门崭新的技术—红外技术。
最近二三十年来，初露头角的红外技术，在各个领域里获得了广泛的应用。
红外线比红光具有更大的热作用，穿透能力也很强，用它来烘干东西既快又好。因此人们常常利用它来干燥飞机、轮船和汽车的油漆。过去，自然干燥常常使油漆物的表面形成一个硬壳，里面的湿气散发不出去，形成一个气泡，影响油漆质量。利用红外线干燥油漆，就没有这个弊病了。红外线穿透能力很强，可以利用它来染合成纤维织物。比如，红外线高温渗透到锦纶织物内部以后，会使锦纶织物的结构发生变化，使得颜料很容易进到纤维内部，把颜料固定在织物上，并把它烘干。这样，人们就能利用红外线把锦纶织物染成各种鲜艳的颜色。
红外线是一种人的肉眼看不见的光线，可以利用它组成一道看不见的防线。为了做好仓库的防护工作，可以借助于反光镜，将红外线巧妙地围着仓库绕一圈，然后投射到一只能感受红外线照射的光电管上，让光电管发出电流来。把反光镜、光电管等很好地隐蔽起来，组成一道难以察觉的防线。如果有人敢于向仓库侵犯，它就会遮断了红外线，红外线一旦被遮断光电管就停止了工作，连接在光电管身上的一个开关立刻关闭，警报电铃就会响起来。
不久前，科技人员研制成功一种叫做热释电摄像机的仪器，也就是红外电视。可以利用它来探测火源，检查火灾隐患，对火灾进行监视，并能及时发出警报，被人们誉为“监视火情的哨兵”。由于红外电视摄像机，是依靠被摄物体发出的红外线来摄像的，被摄物体的温度越高，发出的红外线越强，拍摄成的图像也就越清晰。所以，红外电视能不受烟雾、阴云和风雨等阻隔，非常灵敏地对各种火情进行检查，把火灾扑灭在刚刚露头的时候。
红外电视摄像机，再配置上火灾识别器、自动跟踪系统，搜索机构和望远镜，便构成了一种新型的城市火情自动监控系统。它可以自动搜索和发现五、六公里远处2～3平方米那么大小的火源，并能自动跟踪和报警。这样，就可以实现消防指挥调度自动化，为及时发现火灾，消灭火灾，提供了现代化的技术手段。
红外电视，还在工业上用于暗室操作的监控，无损伤，自然资源的热勘探；在农业上用于探测森林、牧场的火情；交通上用于透雾导航等。
红外电视还是个“夜光眼”呢！它可以在一片漆黑的情况下，对敌人的阵地、军事设施进行有效地侦察，即使隐蔽得十分巧妙的敌人潜伏哨，也逃不脱它的敏锐的火眼金睛；也可以用在边防哨所上，对某一特定地区实行监视；还可以“透”过雪层，“看”到躲在雪底下的敌人。还有一种红外显微镜。一提起显微镜，人们往往认为这是一种用来放大微小物体的仪器。其实，它却是一种用作测量温度的仪器。不过，它与一般的温度测量仪不同，可以用来测量十分微小的点上的温度。微小的点上的温度，虽然也可以用半导体点温计来测量，但由于它在测量时要与物体表面直接接触，很容易影响被测点的物理化学性质；如果用红外显微镜来测量，不仅可以克服这些缺点，而且比半导体点温计精确得多。
红外技术，虽然是初露锋芒，但我们深信，伴随着科学技术的不断发展，它必将为我们做出许多可以预料得到乃至预料不到的奇妙的事情来。
红外线亦称“红外光”。在电磁波谱中，波长介于红光和微波间的电磁辐射。在可见光的范围以外，波长比红光要长，有显着的热效应，可以用温差电偶、光敏电阻等仪器来测量，波长在0.77～3微米为近红外区；3～30微米为中红外区；30～1000微米为远红外区。红外线容易被物体吸收，转化为物体的内能；在通过云雾等充满悬浮粒子的物质时，不易发生散射，具有较强的穿透能力，红外线应用很广，可用以焙制食品、烘干油漆以及进行医疗等。物质对红外线的吸收光谱对研究物质的分子结构、化学分析及化学工业上的控制有重要意义。军事上常用红外探测器来探测目标，以及红外通信等。
【红外线电视】利用被摄景物本身的热辐射或反射的红外线来进行电影摄像和显示的系统称为红外线电视。适于非接触和非破坏性检查，常应用于工业、医学、宇宙开发、军事等方面。
红外线可见光红端与微波间的电磁波，其波长范围约在7×107米~1×10米之间。1800年英国物理学家谢赫耳将温度计放在日光光谱的红光区域外侧，发现仍然具有很强的热作用。于是把这种看不见的射线称为红外射线。一切物体都在向外辐射红外线。物体温度越高发射的红外线波段越宽。红外线产生的机理是原子的外层电子受到激发。红外线的最显着特点是其热作用，红外线的波长比红光长，因此衍射现象比较显着，容易穿过云雾烟尘不易被空气中的悬浮粒子吸收。
利用红外线的热作用来加热物体，如烘干油漆和谷物以及进行医疗等，利用对红外线敏感的底片可以进行远距离摄影和高空摄影，从卫星上用红外线对地面摄影可以清晰地看出地面上的物体并且不受白天和黑夜的限制。由于一切物体都在不停地向外辐射红外线，并且不同的物体辐射的红外线的波长和强度不同，因此应用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热寻找水源、气象预报等。在现代战争中利用红外夜视仪等夜视设备使对方目标历历在目。用红外物理可以探测高温物体的红外辐射。现在红外传感器还用作反导弹的预警等。
用温度计解决了光学问题——红外线的发现
太阳是人类最熟悉不过的宇宙天体，它每天东升西落，早出晚归，毫不吝惜地把阳光洒向大地，使万物得以生长和繁衍。夏天，火红的阳光使人觉得炎热难熬，倘若到了冬季，人们又要尽量多的晒太阳，为的是借助阳光的热抵御寒冷。自古以来人类就知道，太阳为人们带来光明、也带来热，而且太阳的光和热是永远分不开的。但是人类在慷慨接受太阳赐予的光和热的时候，从没有考虑光是怎样携带热的。
阳光的颜色随着科学的发展，到了17世纪，人们就开始对光的现象进行系统的研究。1666年，伟大的科学家牛顿在让太阳光透过玻璃三棱镜的实验中发现，白色的阳光竟然是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的单色光组成的，这就是物理学中着名的“光的色散实验”。牛顿对光学研究的贡献很多，他在光的直线传播、光的折散和反射、透镜的成像、颜色的理论等许多方面的研究成就已成为人类知识宝库中最重要的一部分。但是牛顿本人以及与他同时代的科学家都是把注意力集中于千姿百态的各种光学现象上或者是在无休止的光的本性的争论上，惟独无人关心太阳的光。可以说在光学的发展史上，很长的一段时间太阳的光是科学的弃儿。
牧师的灵感1738年，一个叫赫休尔的孩子在英国出生了，赫休尔小时候是一个普通的孩子，长大之后也没有成为科学家。他的职业是牧师，但却对太阳光独有钟情。为此他专门买了一块很大的玻璃三棱镜放在自己的桌子上，不时欣赏太阳光透过它形成的七色彩带。1800年的一天早晨，年过花甲的赫休尔看着美丽的色彩带，忽然像小孩一样好奇地问自己：“阳光带有热，可是组成太阳光的七种单色光中，哪一种带的热最多呢？”他的这一看似简单的问题在当时谁也不知道，于是赫休尔便开始思考这个问题，试图找出正确的答案。
几天以后，赫休尔便找到了解决这一问题的方法。他想，太阳光透过三棱镜分成七种单色光，如果知道了每种光的温度，不就知道它们之中谁带的热量多吗？接着，赫休尔在自己房中的墙上贴上一张白纸作为光屏，并让经过三棱镜的七色光带照在纸屏上。然后，赫休尔在每一条光带的位置挂了一支温度计。他怕自己的观察不够全面，又在红光带和紫光带外各挂了一支温度计。
做好这一切之后，赫休尔记录下每支温度计开始的读数，然后就在桌子旁的椅子上坐下来开始观察。温度计的水银柱缓慢地上升，赫休尔耐心的等待。大约过了半个小时，所有温度计的读数不再变了。赫休尔发现绿光区的温度上升了3℃，紫光区的温度上升了2℃，紫光区外的那支温度计的读数几乎没有变化。然而令他吃惊的是，红光区外的那支温度计的读数竟上升了7℃。
赫休尔虽然是牧师，但他却有科学家的素养。他发现了这一奇特的现象之后，立即重复这一实验。但多次的实验结果都是相同的：红光区外的那支温度计的读数上升最多。经过详细地分析之后，赫休尔认为阳光的光谱实际上比被人们看到的七种单色光更宽，在红光带外一定还有某种人眼看不见的光线，而且这种光线携带的热量最多。后来科学界把这种看不见的光线命名为红外线，而赫休尔也因为发现了它而留名科学史册。
红外线来自何方在赫休尔发现红外线之后，由于当时人类对于诸多的自然现象的认识还不够深入，并且当时科学研究的整体水平还不高，所以从事红外线研究的科学家并不多。后来随着物理学和其它科学学科的发展，人们清楚了红外线和其他可见光一样，都属于电磁波的一部分。只不过可见光的波长范围为0.4－0.75微米，而红外线的波长范围为0.76——1000微米，所以人眼看不见。
科学家后来还知道了红外线产生的机理，红外线又叫红外辐射，任何物体只要温度高于绝对温度零度——-273℃，它们的分子就有热运动，伴随着这种分子的热运动物体就向外辐射波长不等的红外线。
红外线的妙用人类发现红外线的历史很长，但直到本世纪随着无线电电子学、材料科学的兴起和发展，红外线才变得身价百倍，以高科技的身份出现在我们面前。
大家都喜欢看中央电视台由赵忠祥主持的“动物世界”栏目，其中那么多的动物夜间活动的镜头就是利用红外线摄影得到的。由于任何物体都辐射红外线，科学家就研制出一种能专门记录红外线信号的红外胶卷。把这种胶卷安装在普通的摄像机上，再借用其它装置就能在夜间并且在远离动物的地方进行拍摄。鳄鱼是人类熟悉的一种凶残动物，为了研究鳄鱼的生活习性以及它们养儿育女的过程，研究人员就在适当的季节把自动红外摄像机放置到鳄鱼的巢穴附近。从拍摄到的镜头可以看到，当小鳄鱼刚孵出时，鳄鱼妈妈时而舐舐它们，时而移动它们，时而喂之以食。平时见到的那种凶残荡然无存，怜子之心并不逊于我们人类。
热红外探测系统是红外线的一个重要应用。由于任何一个辐射红外线的物体都是与周围其它物体不同的热源，也就是一个物体与周围的环境有温度的差别，热红外探测系统就是通过探测温度差而发现目标的。例如军事上利用这种装置发现藏在树丛中的敌人和敌方正在行进的车辆、坦克等。在电影或者电视中经常会看到这样的战斗场面，两架飞机在空中互相追逐，突然后面的飞机射出一枚导弹，而另一架见此立即不断地改变飞行方向，一会儿转弯，一会儿上下翻滚，但几秒钟后仍被导弹击中。为什么飞机甩不掉导弹呢？这是因为飞行着的飞机发动机的排气管就是一个红外辐射源，而装有红外探测仪的导弹会毫不困难地发现它。虽然飞机极力想摆脱导弹，但导弹上的电子导航系统又使得导弹始终咬住热源，这样速度低于导弹的飞机焉能不被击中。
今天，红外线的应用范围越来越广泛，在工业、农业、军事、食品加工及安全保卫工作等许多方面都有极其重要的应用。但是不要忘记红外线的发现是科学上投资最少、过程最简单的一个发现——仅靠一块玻璃三棱镜和几支温度计。
红外线在电磁波谱中，波长介于红光和微波间的电磁波。波长约为 0.75～1000微米，不能引起视觉。红外线有显着的热效应，可以用温差电偶、光敏电阻或光电管等仪器来探测。红外线易于被物体吸收，转化为它的内能；在通过云雾等充满悬浮粒子的物质时，有较强的穿透能力。红外线在军事上可用于通讯及跟踪、探测目标；在工业上可用以烘干油漆、焙制食品等，对于远距离目标、高速运动目标都可以用红外技术进行非接触测温；在医学上可用红外技术诊断疾病。红外技术在近20多年来已成为一门迅速发展的新兴技术。
[红外线] 人眼所看不见的，却能透过或透入许多物质，如薄木片、胶木、树木、纸片、薄雾、皮革等。物质太厚了，红外线就不能透过，只能透入一定程度。红外线还能与原子打交道，使得原子的运动状态发生一些变化。红外线具有热效应。它在1800年被英国天文学家赫谢耳的发现就是由于它有显着的热效应。利用红外线的看不见、穿透力强、热效应，以及能与原子打交道等性质，可以为我们找到许多用途。如红外光谱分析、烘干、红外照相、探测、通讯等。
红外线波红外线的波长比我们所能看到的可见光的波长还长一些，多数热波都是红外线波，这就是为什么当你把手放在朋友脸颊上时，可以感觉到温暖，却看不到光波。
什么是红外线1800年，科学家威廉．赫歇耳爵士发现阳光中的能量大约有三分之二是来自肉眼看不见的热能，或称为红外线幅射能。物体在阳光下暴晒会发热，并不是因为它们吸收了我们所看到的可见阳光，而是伴随在可见阳光中的红外线幅射能。所有热源中都含有红外线，一文学家甚至可以通过红外线发现某些星球，而不是借助于可见光波。这台激光唱机是由摇控器内的红外线启动，机上的红色指示器可以让你知道红外线正在运作。在这个探测器或感应箱中，它的感应效能是通过一个可以探测光波的电动感光器得来的。当四周光线昏暗时，感应器就会启动红外线探测器；白天在不需要照明时，它就不会启动。
红外线感受器 infrared receptor位于蝮蛇科（Crotalidae）、蛇（蝮蛇、饭匙倩、响尾蛇）的颜面两侧、仅对红外线敏感的特殊温度感受器。毒蛇在黑夜里，探测由对方发出的红外线，起着犹如双眼视觉的作用。在眼窝下呈小孔状，亦称孔器。其底部有类似中耳鼓膜样的薄膜，其后部也有空腔与外界相通，这与耳咽管很相似。在细胞质中存在着很多线粒体，在薄膜上三叉神经纤维密布如网而成末梢，外侧有许旺氏细胞包围。红外线一旦到达此薄膜，即与热量成比例地发生电位变化。关于红外线的感受机制虽还不十分清楚，但敏感度非常高，能辨别0.002℃。也有不具孔器而具有红外感受性的毒蛇（王蛇），但在这种情况下据谓敏感度是很差的。
紫外线的发现1801年的一天，有一位研究太阳光谱的科学家突然想要了解太阳光分解为七色光后有没有其它看不见的光存在。当时他手头正好有一瓶氯化银溶液。人们当时已知道，氯化银在加热或受到光照时会分解而析出银，析出的银由于颗粒很小而呈黑色。这位科学家就想通过氯化银来确定太阳光七色光以外的成份。他用一张纸片醮了少许氯化银溶液，并把纸片放在白光经棱镜色散后七色光的紫光的外侧。过了一会儿，他果然在纸片上观察到醮有氯化银部分的低片变黑了，这说明太阳光经棱镜色散后在紫光的外侧还存在一种看不见的光线，这位科学家把这种光线称为紫外线。这位科学家就是里特，1776年12月16日，里特诞生于德国的西里西亚。小时候因家境贫寒，没有念过几年书。14岁时就去一家药店当了学徒。在学徒期间，里特贪婪地阅读了许多书籍，懂得了不少化学和物理学知识。凭着刻苦的自学，20岁那年，他考进了耶拿大学，后来在化学和电生理学方面作出的不少贡献。1799年，他用伽伐尼电池成功地从硫酸铜溶液中电解出铜，由此得出静电与伽伐尼电之间是一致的结论。他还正确指出产生伽伐尼电流的原因是伽伐尼电池内部发生了化学反应，从而成为正确解释伽伐尼电流成因的第一个人。1802年，里特制作了第一个干电池，1803年研制成功蓄电池。里特在物理学方面的主要贡献就是发现了紫外线。紫外线是比紫光波长更短的辐射，是太阳光谱中的一部分，人们用肉眼是看不见的。强烈的紫外光照射，对人体，生物都有害，但适量的紫外光却可使用感到精神爽快，可以促进机体的新陈代谢，紫外光在医学上还被用来杀菌。另外，人们根据紫外线的“光激发光”（紫外线诱发物质发光）现象，还创造了一种新分析方法，即荧光分析，它不仅可以检测物质的结构，而且还可以很清楚地发现人眼难以发现的机器零件的裂缝。紫外线的发现给人类带来了福音，可它的发现者里特却由于家境贫寒，生活清苦，正在他充满憧憬向科学高峰攀登时，却被肺病夺去了生命，在死时年仅34岁。
紫外线亦称“紫外光”。在电磁波谱中位于紫光和伦琴射线（X射线）之间的电磁辐射。波长约为（4～39）×10-6厘米，不能引起视觉（即在可见光范围之外）。可见光能透过的物质，对于紫外线的某些波段却会强烈的吸收。例如：玻璃对波长小于35×10-4厘米的紫外线有强烈的吸收；地球大气中的氧和臭氧几乎全部吸收了太阳辐射中，波长小于29×10-6厘米的紫外线；水晶（即石英）吸收波长小于2×10-5厘米的紫外线；波长小于2×10-5厘米的紫外线被空气强烈吸收。因此观察这一紫外线波段的光谱仪的内部必须抽成真空，这个波段称为真空紫外，适用于这一波段的光谱仪称为真空紫外光谱仪。水银灯和电弧的光中有（25～39）×10-6厘米之间的强紫外辐射，是常用的紫外线光源，紫外线通常用光电元件和感光乳胶来检测。紫外光谱是研究原子结构的重要手段，紫外线在工农业方面也有重要应用价值。在生物学和医学上常用紫外线进行杀菌消毒，诱发突变、治疗皮肤病和软骨病等。
全球——人口密集区紫外线增加美国航空航天局最近发表一项调查报告显示，全球人口密集区域的紫外线有增加的趋势。近10年来，紫外线增加最多的达10%。研究人员利用地球观测卫星对地球臭氧层和紫外线照射量进行了长达13年的观测、并绘制了相应的地图。此外，设在加拿大、新西兰及美国的8个地面观测站，提供的观测数据对上述观测结果进行了补充。据此，研究人员对由于臭氧层的减少而导致紫外线照射量增加在地球纬度上分布状况进行了分析。结果发现，无论南半球还是北半球，人口密集区域的紫外线照射量都有显着增加。包括南美的阿根廷和智利在内的南纬55度附近的区域。10年间紫外线照射量增加有9．9％。英国、德国、俄罗斯等北纬55度附近的区域增加有6．8％；日本和美国等位于北纬30度到45度的区域增加有4％。
吸收紫外线的“能手”——臭氧大气圈——地球的气体外壳，人类和一切生物都生活在这外壳内。在大气圈中有一层是吸收紫外线的能手，那就是臭氧层。这层物质虽然含量极少，但它对地球上的生命具有极重要的意义。若太阳辐射出来的紫外线全部畅通无阻地到达地面，那么地球上现存的生物恐怕早就荡然无存了。因此，臭氧层如同难以透过的遮板，保护环境，免遭导致动物死亡的太阳紫外线照射。臭氧分子是由三个氧原子构成的，化学性质非常活泼，有一种特殊的臭味，故由此得名。它位于大气圈的平流层中，浓度最大的地方是臭氧层，位于二十到三十公里的高空。正是这层吸收了大部分紫外线，起到保护地球生物的作用。臭氧易与氮氧化物反应，从而使臭氧量减少。氮氧化物来源有超音速飞机排出的，氮肥广泛使用进入平流层的；还有广泛应用致冷剂的氟里昂，是臭氧最凶残的“杀手”。这些“杀手”使臭氧层的臭氧正在不断地减小。过量持久的紫外线照射会引起农作物大幅度减产，损害人体健康，引起皮肤癌等等。我们应该及早采取措施，保护臭氧层！
紫外线在作祟原来，是洛杉矶特殊的地理位置、特殊的气候条件和强烈的阳光照射等因素造成了这种烟雾。如果缺少了其中的任何一环，烟雾就不可能发生。科学家发现，在洛杉矶出现的烟雾是光化学烟雾，这种烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化物受阳光中紫外线作用而产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含臭氧、过氧酰基硝酸酯和醛类等多种复杂化合物，它们都是光化学反应生成的二次污染物。在特定的地理条件下，当遇到逆温或不利扩散的气象条件时，烟雾便会积聚不散，造成大气污染事件，使人眼和呼吸道受到刺激或诱发各种呼吸道炎症，危及人体健康。
预报紫外线辐射：随着科学的发展和人们的需要，天气预报又增加了新内容：UV指数，即紫外线辐射指数。美国国家气象局在每天的天气预报节目中，除了温度、湿度、气压、风力等项目外，还对美国58个城市的紫外线辐射同时做出预报。
最能忍受紫外线照射的植物太阳光里有一种紫外线，几乎对所有生物都有影响。特别是微生物，受到一定剂量的紫外线照射，十几分钟就会被杀死。所以医院和某些工厂，常用紫外线进行灭菌。高等植物也不例外。根据科学家的研究，如果用相当于火星表面的紫外线强度作为标准，来照射各种植物，番茄、豌豆等只要3－4小时就死去；黑麦、小麦、玉米等照射60－100小时，能杀死叶片；而南欧黑松照射635小时，仍旧活着。这是对紫外线忍受能力最强的植物。科学家估计，象南欧黑松这样的植物，能够在火星上生活一个季节。这一事实证明，在地球以外的行星如火星上，有生物的存在是可能的。紫外线波长在可见光紫端到X射线间的电磁辐射，其波长范围400~500纳米之间，不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。自然界的主要紫外线光源是太阳。太阳光透过大气层时波长短于290×109米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧)，紫外线有化学作用能使照相底片感光，荧光作用强，日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的。紫外线还有生理作用，能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。紫外线的粒子性较强，能使各种金属产生光电效应。紫外线亦称“紫外光”。在电磁波谱中位于紫光和伦琴射线（X射线）之间的电磁辐射。波长约为（4～39）×10-6厘米，不能引起视觉（即在可见光范围之外）。可见光能透过的物质，对于紫外线的某些波段却会强烈的吸收。例如：玻璃对波长小于35×10-4厘米的紫外线有强烈的吸收；地球大气中的氧和臭氧几乎全部吸收了太阳辐射中，波长小于29×10-6厘米的紫外线；水晶（即石英）吸收波长小于2×10-5厘米的紫外线；波长小于2×10-5厘米的紫外线被空气强烈吸收。因此观察这一紫外线波段的光谱仪的内部必须抽成真空，这个波段称为真空紫外，适用于这一波段的光谱仪称为真空紫外光谱仪。水银灯和电弧的光中有（25～39）×10-6厘米之间的强紫外辐射，是常用的紫外线光源，紫外线通常用光电元件和感光乳胶来检测。紫外光谱是研究原子结构的重要手段，紫外线在工农业方面也有重要应用价值。在生物学和医学上常用紫外线进行杀菌消毒，诱发突变、治疗皮肤病和软骨病等。
[紫外线] 在电磁波谱中位于紫光和X射线之间的电磁辐射。也叫紫外光。波长约为0.04～0.39微米，不能引起视觉。紫外线最突出的特性是在它的照射下，许多物质会发生荧光，照明的日光灯就是利用紫外线的荧光作用制成的。紫外线具有化学作用，能使照片底片感光。紫外线还具有生理作用，在医疗保健方面用途较大。紫外线还可以透过表皮，使人体内部组织细胞发生化学变化。长时间暴露于紫外线下的皮肤会变色，血管会扩张，血液中的钙质和磷质增多，红血球和血色素亦会增加。另外还特别适宜治疗佝偻病、小儿虚弱症、肺以外的结核病以及某些传染性皮肤病等。太阳光中（透过大气层后被空气吸收了大部分紫外线）含紫外线虽然不多，但对人体是很有益的。长期在城市居住、在室内工作的人，常因缺乏紫外线而体质渐弱，肤色苍白，尤其在矿井或地下工作人员，应常用太阳灯或水银灯照射。另外，紫外线还有使油漆干燥，对食物、饮水、衣服、用具等消毒杀菌的作用。
抗紫外线织物问世近年来，大气污染造成的臭氧空洞使越来越多的紫外线辐射到地表，皮肤癌患者因此急剧上升。您能容忍自己健康的肌肤横遭荼毒吗？一项来自宁夏的科技发明给人类带来了福音：抗紫外线并释放远红外线纤维织物在宁夏研制成功，并于日前通过技术鉴定，制成的环保功能服装也已初步形成生产力。经国家计量科学院测试，这类服装紫外线屏蔽率达98.3％，远红外线发射率达90％以上。卫生防疫部门检测认定为“无毒、无味、无刺激、无任何副作用”产品。把抗紫外线并释放远红外线织物应用到制衣中，不但解决了抗紫外线辐射的技术要素，还具有了保健功能，使人类着装凭添新概念，成为服装系列中的奇葩。
X射线与紫外线波外线与X射线（也称X光）的波长都很短，它们可以穿透固体物，例如人体组织。短时间受到这类光线照射，对身体无伤害，例如：医师可以通过X光片来了解人的身体状况，不过，如果过度暴露在这些光线下，将对人体产生极大的危害。晒伤的原因长时间直接暴露在烈日下，就等到于过度暴露于紫外线的照射，将会导致晒伤。长年累月暴露在阳光下的人，有可能因紫外线的过度

4. 红外线是谁发现的

1800年的一天早晨，年过花甲的赫歇尔看着美丽的七色彩带，脑海里突然闪现了一个好奇的念头：“阳光带有热，可是组成太阳光的七种单色光中，哪一种带的热最多呢？”这一看似简单的问题在当时谁也不知道，于是，赫歇尔便开始思考这个问题，试图找出正确的答案。

经过冥思苦想，几天以后，赫歇尔便找到了解决这一问题的方法。他在自己房中的墙上贴上一张白纸作为光屏，使经过三棱镜的七色光带照在纸屏上。然后，在每一条光带的位置桂一支温度计。他怕自己的观察不够全面，又在红光带和紫光带外各挂了一支温度计。

做好这一切之后，赫歇尔记录下每支温度计开始的读数，然后就在一旁观察。温度计的水银挂缓慢地上升。大约过了半个小时，所有温度计的读数不再变了。赫歇尔发现绿光区的温度上升了3℃，紫光区的温度上升了2℃，紫光区外的那支温度计读数几乎没有变化。然而令他吃惊的是，红光区外的那支温度计的读数竟上升了7℃。

多次的实验结果都是相同的：红光区外的那支温度计的读数上升最多。经过详细的分析之后，赫歇尔认为阳光的光谱实际上比人们看到的七种单色光更宽，在红光带外一定还有某种人眼看不见的光线，而且这种光线携带的热量最多。

得到准确结论后，赫歇尔对外宣布：大阳发出的光线中除可见光外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外测，因而叫作红外线。

5. 红外线感应是怎样被发现的

红外线

1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光更简单的着名结论。我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红橙黄绿蓝靛紫等单色光。1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。

此外，楼主应该是想说红外线感应这种光电效应吧？其实，所谓的红外线感应的核心就是热辐射。

理论分析和实验研究表明，不仅太阳光中有红外线，而且任何温度高于绝对零度的物体(如人体等)都在不停地辐射红外线。就是冰和雪，因为它们的温度也远远高于绝对零度（-273.15摄氏度），所以也在不断的辐射红外线。因此，红外线的最大特点是普遍存在于自然界中。也就是说，任何“热”的物体虽然不发光但都能辐射红外线。因此红外线又称为热辐射线简称热辐射。

1911年诺贝尔物理学奖授予德国乌尔兹堡大学的维恩(WilhelmWien ,1864-1928),以表彰他发现了热辐射定律。
热辐射是19世纪发展起来的一门新学科，它的研究得到了热力学和光谱学的支持，同时用到了电磁学和 光学的新技术，因此发展很快。到19世纪末，这个领域已经达到如此顶峰，以至于量子论这个婴儿注定要从这里诞生。

6. 红外线和紫外线是如何发现的!

红外线的发现者是：英国物理学家赫谢耳(1738—1822)；
里特(德,1776—1810)是紫外线的发现者

7. 红外线是怎么被发现的

红外线的发现过程如下：
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，热作用强。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)～l500μm 之间。
美国太空总部(NASA)研究报告指出，在红外线内，对人体有帮助4-14微米的远红外线，从内部发热，从体内作用促进微血管的扩张，使血液循环顺畅，达到新陈代谢的目的，进而增加身体的免疫力及治愈率。 但是根据黑体辐射理论，一般的材料要产生足够强度的远红外线，并不容易，通常必须借助特殊物质作能量的转换，将它所吸收的热量经由内部分子的振动再发放较长波长的远红外线出来。
红外线（Infrared）是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在760纳米（nm）至1毫米（mm）之间，比红光长的非可见光。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。含热能，太阳的热量主要通过红外线传到地球。我们把红光之外的辐射叫做红外线（紫光之外是紫外线），肉眼不可见。

8. 普通人如何看到红外线

方法一：多普勒效应。当物体与观察者之间的相对速度与波速数量级接近时才比较明显，目前做不到（PS 个笑话：一物理学家闯红灯被抓，解释说因多普勒效应看成绿灯，可惜交警不是白痴，——“哦？那您超速了”。）
方法二：调频（变频）。我们知道，甭管红外线、紫外线、可见光（x 射线，γ 射线，微波……）全是电磁波，只是它们波长跟频率不一样。所以，如果能把红外线的频率调高，紫外线的频率调低，就可以变成可见光被人们看到。但是，不幸的是光的调频不是太简单。我们还知道，光子的能量是频率越高，能量越大，所以可想而知，把能量低的红外线变成可见光远比把能量高的紫外线变成可见光要难。激光器方面，有很多非线性光学材料，能够将激光激发出来的原始红外线倍频到绿光发射出来，可惜这些非线性材料对付普通强度的红外线没多大作用，不好使；据称，某种纳米材料能够将红外线调频至可见光波段，不过听上去就没可能是普通人能弄得到的东西，放弃；事实上，我知道的靠谱的把红外直接变可见的东东，没有大众能玩的了的（有谁知道一定告诉我）。而紫外端就好说了，天然具有荧光效应，能够激发电子跃迁而产生频率低的辐射（于是可能蹦出可见光），从而“看到”还是很容易的。
方法三：所以简单的被动调频对红外束手无策了对么？别急，被动不行我们就主动。找个接收器把红外信号接收下来，转换成可见光放出来不就得了。对头，这就是红外感光/成像的主要途径。红外成像技术的关键部分，就是能对（某区段的）红外线感光的感光材料。

9. 红外线是如何发现的

黑暗的地方怎么会比明亮的地方“热”呢？这得从两个世纪前说起。

在19世纪1800年以前，人们都知道太阳的“白”光可以通过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这最早由大名鼎鼎的年顿在1666年实验成功。100多年过去，人们再也没有想过，太阳光除这七色光外还有，或没有什么了。

可是，出生在德国的英国物理学、天文学家赫谢耳（1738~1822）却突发奇想，在这七种可见光的“外”面，即看不见的区域，还有什么“东西”呢？于是他在1800年做了下面的实验。

他让阳光通过三棱镜后折射到后面的白色纸屏上，当然也和牛顿一样，得到了七色彩带，所不同的是，这次他还将9支完全相同的温度计在每种色区内放1支，最后两支则分别放在红光以“外”和紫光以“外”附近区域。在阳光折射的七彩光照射下，七个可见光区内的温度计温度都升高了，例如红、绿、紫光区各升高5℃、3℃和2℃；但紫光外区域的温度却未升高。他同时还发现，红光外区域温度不但升高了，而且比红光区升得还高，升高达到7℃！这使他大吃一惊——那里并没有光线照射啊！

那是不是离红光区更远的区域温度会升得更高呢？于是他又将温度计移到离红光区更远的区域，但这时温度却不再增加，反而降到室温。经过反复实验研究，他终于判定，红光外附近区域存在“红外线”或“红外辐射”。他还用实验证明，红外线不管来自地球、太阳或其他何处，都和可见光一样遵守着折射、反射定律。但比可见光更容易被空气吸收。由于它“不可见”，因此在刚发现时被称为“不可见辐射”。

红外线按波长不同还可分为近（波长0.75～3微米）、中（波长3～30微米）、远（波长30～1000微米）三种。任何物体在任何温度下都要不停地向外辐射红外线。

一般来说，物体温度越高，辐射红外线的能力就越强，物体在单位表面积辐射红外线能量的总功率与它自身热力学温度的4次方成正比。利用这一规律可制成红外测温仪器。当一些气体分子的运动频率与红外线的频率相当时，这些气体——例如空气中的二氧化碳、水汽，便会把红外线的能量吸收掉。因而，来自太阳的某些红外线便会被这些气体吸收；而未被气体吸收透过大气的红外线波段便称为“大气红外窗”或“红外大气窗”。在大气吸收红外线这一原理的启发下，人们得到了红外线应用的又一成果——红外气体分析。用这一技术可测出空气中的一氧化碳、二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、乙烯等气体。这在工业、农业、环境监测、医学检验和其他科研中都有重要作用。红外线还有热效应强、易透过云雾烟尘的特点。所以加热、烘干、遥测、遥感、金属探伤、热像仪诊病、导弹、夜视、寻找地热和水源、监视森林火情、估计农作物长势和收成、气象预报、“红外显微镜”（用于测量温度）等都是它的应用实例。除太阳外，宇宙中许多天体都辐射出大量的红外线，科学家们把“红外望远镜”发射到外层空间，避免了大气对红外线的吸收，更能准确地探测到这些天体发出的红外线。

赫谢耳发现红外线后，引起了人们进一步的思考：为什么紫光以外区域温度计的示值不升高呢？是不是这里没有不可见光呢？如果有，又是什么呢？又能用什么方法探测呢？

德国物理学家里特尔（1776或1778~1810）是其中别具慧眼的一个。他意识到，用物理方法不能探测紫光外区域的情况，那就用化学方法。1810年，他将一张浸有氯化银溶液的纸片，放在前述七色彩带紫光区域以外附近的区域，经过一段时间后，发现纸片上的物质明显地变黑了。他研究后指出，这是由于纸片受到一种看不见的射线照射的结果。并把它称为“去氧射线”，即现在人所共知的“紫外线”。他还正确地确认了各种辐射对氯化银分解作用的大小实际上就是能量的大小，从而判断出紫外线的能量比紫光的能量要大。

一切高温物体都发出紫外线。它的主要作用是化学作用。紫外线照射能辨出细微的差别，例如可清晰地分辨出留在纸上的指纹。它的荧光效应可用于照明的日光灯和杀虫的黑光灯。其杀菌作用可见于消毒和治病。不过，过多的紫外线有害于人体——照射强的日光，不穿戴防护用品进行电弧焊接操作，都应避免。

通过发现红外线的故事，和对比红外线、紫外线不同的发现方式，我们可得到以下知识或启示。

首先，“光”和“热”是两个不同的概念。“光”强不一定“热”大；正因为如此，我们在研究光源时，要的是“热”不大的冷“光”源。“热”大，不一定“光”强；我们使用的红外线取暖器就是如此。

其次，科学发明发现有不同的模式和方法。如果里特尔也按赫谢耳探测紫外线那样，用物理方法来探测紫外线的话，那他将那样一无所获——赫谢耳未能发现紫外线的遗憾就在这儿。对于懒人来说，常常希望别人告诉他一种“万能”的灵丹妙药，以便敲开科技发明发现或致富之门。我们只能遗憾地告诉他：通向这个门的道路有很多条，但要您自己去走，灵丹妙药要自己去寻！这正如一条西班牙谚语所说：“‘上帝’说，你要什么便取什么，只是要付出相当的代价。”

10. 人类是怎样发现红外线和紫外线的

红外线是一种人的肉眼看不见的光线,最近二三十年来,初露头角的红外技术,在各个领域里获得了广泛的应用.开始应用到生产上,并形成了一门崭新的技术—红外技术.
1800年,英国科学家海谢尔做了一个实验,他把阳光分成彩色光带以后,用温度计来测量各种光的温度,发现了一个奇怪的现象：靠近太阳光深红色光外的不可见部分,温度竟比红光还高.这是一个意外的发现.因为以前只知道太阳光有七色,至于在七色之外的黑暗中还存在着什么物质,是不清楚的.于是,海谢尔设想在太阳的辐射中,除了可见光以外,一定还包含着一种人的肉眼看不见的辐射.后来经过实验证明：这种辐射还存在于其他物体发出的辐射中.当时,人们就称它为“不可见辐射”.由于这种“不可见辐射”是在红光的外边发现的,所以,后来就称它为红外辐射,又叫它红外线.
1887年,人们在实验室中成功地产生了红外线,使人们认识到：可见光、红外线和无线电波在本质上都是一样的.到了20世纪,由于生产实践的需要,推动了各项新技术的发展,红外科学也从实验室走出来,开始应用到生产上,并形成了一门崭新的技术—红外技术.紫外线是电磁波谱中波长从0．01—0．40微米（可见光紫端到X射线间）辐射的总称,不能引起人们的视觉.
1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在.
自然界的主要紫外线光源是太阳.太阳光透过大气层时波长短于米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉.人工的紫外线光源有多种气体的电弧(如低压汞弧、高压汞弧),紫外线有化学作用能使照相底片感光,荧光作用强,日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的.紫外线还有生理作用,能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等.紫外线的粒子性较强,能使各种金属产生光电效应.