สมบัติทางความร้อนของสารต่างๆ

โลหะ

เรซิน

ยาง

แก้ว/เซรามิก

คนอื่น

[ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด สารบัญ]

1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด
2.แสงรังอินฟราเรดคืออะไร?
3. ประเภทของรังสีอินฟราเรด
4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?
5. กฎพื้นฐานสี่ประการของการแผ่รังสี
6. อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด
7. การสร้างรังสีอินฟราเรดไกล
8.การเปรียบเทียบรังสีอินฟราเรดไกลและรังสีอินฟราเรดใกล้
9. ข้อควรระวังในการใช้รังสีอินฟราเรด (Q&A)
10. ความถ่วงจำเพาะ ความร้อนจำเพาะ และค่าการนำความร้อนของวัสดุหลัก

Q: โลหะสามารถให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดไกลได้หรือไม่?

ตอบ: เนื่องจากโลหะมีอิเล็กตรอนจำนวนมาก โดยทั่วไปพวกมันจะสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (รังสีอินฟราเรดไกล)
วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี เช่น ทองคำและอะลูมิเนียม มีการสะท้อนแสงสูงและดูเหมือนจะให้ความร้อนได้ยาก
นอกจากนี้ วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนที่ดียังกระจายความร้อนได้แม้ถูกความร้อน และอุณหภูมิก็ไม่สูงขึ้นง่าย
มีวิธีการเพิ่มอัตราการดูดซับโดยการออกซิไดซ์พื้นผิวหรือใช้สีทนความร้อน
รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นเหมาะสำหรับการทำความร้อนโลหะมากกว่ารังสีอินฟราเรดไกล
สำหรับอัตราการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของโลหะ โปรดดู “ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด-6 อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด”

Q: ฉันต้องการใช้รังสีอินฟราเรดไกลเพื่ออบอุ่นร่างกายตั้งแต่แกนกลาง ฮีตเตอร์ตัวไหนดีที่สุด?

ตอบ: พลังงานของรังสีอินฟราเรดไกลส่วนใหญ่ถูกดูดซับที่ระดับความลึกประมาณ 200 ไมโครเมตรจากผิวชั้นนอกและเปลี่ยนเป็นความร้อน
ความร้อนนี้จะถูกส่งผ่านไปยังภายในร่างกาย (แกนกลาง) ได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านทางเลือดและวิธีการอื่นๆ ซึ่งจะทำให้ร่างกายอบอุ่น
ผลลัพธ์จะเหมือนเดิมแต่ผิวของคุณอาจจะร้อนได้ ดังนั้นควรระมัดระวังเรื่องการควบคุมอุณหภูมิ

โนบุโอะ เทราดะ “ลักษณะการแทรกซึมของผิวหนังมนุษย์ในบริเวณอินฟราเรด”
N.Terada และคณะ “คุณสมบัติการแผ่รังสีสเปกตรัมของร่างกายมนุษย์ที่มีชีวิต”,
วารสารนานาชาติ Thermophys., vol.7, หน้า 1101-1113, 1986.

[ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด สารบัญ]

1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด
2.แสงรังอินฟราเรดคืออะไร?
3. ประเภทของรังสีอินฟราเรด
4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?
5. กฎพื้นฐานสี่ประการของการแผ่รังสี
6. อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด
7. การสร้างรังสีอินฟราเรดไกล
8.การเปรียบเทียบรังสีอินฟราเรดไกลและรังสีอินฟราเรดใกล้
9. ข้อควรระวังในการใช้รังสีอินฟราเรด (Q&A)
10. ความถ่วงจำเพาะ ความร้อนจำเพาะ และค่าการนำความร้อนของวัสดุหลัก

①ประเภทของรังสีอินฟราเรด

②ความแตกต่างในความถี่ = ความแตกต่างในความสามารถในการทำความร้อน

ตามที่เห็นได้ชัดเจนจาก “กฎการกระจัดของวีน” ยิ่งอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนสูงเท่าไร ก็จะยิ่งเปลี่ยนไปสู่รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นมากขึ้นเท่านั้น
รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นเหมาะสำหรับการทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง

③ความแตกต่างในความถี่ = เสียงสะท้อนกับความถี่การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติ

เมื่อความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตรงกับการสั่นสะเทือนของโมเลกุลของสาร (การสั่นสะเทือนแบบตาข่าย) พลังงานของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกดูดซับ (การดูดซับด้วยคลื่นสะท้อน) การสั่นสะเทือนของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นและทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น
พลังงานที่จำเป็นในการกระตุ้นโมเลกุลให้สั่นสะเทือนและหมุนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของโมเลกุล
ความเข้มของการดูดซับ/ความถี่ของพลังงานการดูดซึมนี้เรียกว่า “แถบการดูดซึม”
ดังนั้นวัสดุที่มีแถบดูดซับในแถบรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นจึงเหมาะสำหรับการทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น
ในทำนองเดียวกัน วัสดุที่มีแถบดูดซับในช่วงรังสีอินฟราเรดไกลก็เหมาะสำหรับการทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดไกล

④พลังทะลุทะลวง = ร่างกายมนุษย์

รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นจะทะลุผ่านผิวหนังได้ลึกหลายมิลลิเมตร
การใช้คุณสมบัตินี้ ธนาคารและสถาบันอื่นๆ ได้แนะนำวิธีการตรวจสอบความถูกต้องของบุคคลโดยการตรวจสอบรูปแบบหลอดเลือดดำบนนิ้วมือและฝ่ามือที่มีรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น
พลังงานส่วนใหญ่ของรังสีอินฟราเรดไกลถูกดูดซับโดยพื้นผิวประมาณ 0.2 มม. จากผิว

โนบุโอะ เทราดะ “ลักษณะการแทรกซึมของผิวหนังมนุษย์ในบริเวณอินฟราเรด”
N.Terada และคณะ “คุณสมบัติการแผ่รังสีสเปกตรัมของร่างกายมนุษย์ที่มีชีวิต”,
วารสารนานาชาติ Thermophys., vol.7, หน้า 1101-1113, 1986.

⑤ พลังการเจาะ = บรรยากาศ

มีแถบในบรรยากาศที่มีแนวโน้มที่จะดูดซับรังสีอินฟราเรด
แถบขนาด 4.3 ไมครอน คือแถบดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์
แถบขนาด 6.5 ไมครอน คือแถบดูดซับไอน้ำ
ย่านความถี่ที่มีการส่งผ่านรังอินฟราเรดที่ดีเรียกว่า “หน้าต่างบรรยากาศ” และใช้ในการสังเกตสภาพอากาศโดยดาวเทียมเทียม

⑥ความแตกต่างเนื่องจากสี

สีของวัตถุถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นของแสงที่วัตถุดูดซับและความยาวคลื่นของแสงที่สะท้อน
ความยาวคลื่นของแสงที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (แสงที่มองเห็นได้) มีค่าประมาณ 0.4 ถึง 0.7 ไมโครเมตร
วัตถุสีขาวดูดซับแสงที่มองเห็นได้ไม่มากนักและสะท้อนแสงได้ ส่วนวัตถุสีดำจะดูดซับแสงที่มองเห็นได้น้อยและไม่สะท้อนแสง
หากเราดูเฉพาะช่วงแสงที่มองเห็นได้ วัตถุสีดำจะดูดซับพลังงานมากกว่าวัตถุสีขาว และอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น
รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นมีความยาวคลื่น 0.7 ถึง 3 ไมโครเมตร และอยู่ติดกับแสงที่ตามองเห็นได้
ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างสีและความง่ายในการดูดซับรังสีอินฟราเรด
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นอยู่ติดกัน จึงมีความเป็นไปได้สูงที่วัตถุสีขาวจะมีคุณสมบัติในการสะท้อนรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น ในขณะที่วัตถุสีดำอาจมีคุณสมบัติในการดูดซับรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น
การประมาณแถบที่อยู่ติดกันจะอ่อนลงเมื่อความยาวคลื่นห่างออกไป ดังนั้นการประมาณจะอ่อนลงตามลำดับรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น >รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นกลาง > รังสีอินฟราเรดไกล
ในการอบแห้งสิ่งพิมพ์ หากคุณพิมพ์หมึกสีดำบนกระดาษสีขาวและแห้งเฉพาะหมึกสีดำ รังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นจะเหมาะสมเนื่องจากพลังงานจะเข้มข้นอยู่ในหมึกสีดำ
ในทางกลับกัน รังสีอินฟราเรดไกลเหมาะสำหรับการพิมพ์สี เนื่องจากอัตราการดูดซับมีความแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับสี
เนื่องจากนวัตกรรมทางเทคโนโลยีโดยผู้ผลิตสีและฟิล์ม ผลิตภัณฑ์สีขาวจำนวนมากที่มีการดูดกลืนแสงรังอินฟราเรดสูง และผลิตภัณฑ์สีดำที่มีการสะท้อนแสงรังอินฟราเรดสูงจึงได้รับการพัฒนา

[ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด สารบัญ]

1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด
2.แสงรังอินฟราเรดคืออะไร?
3. ประเภทของรังสีอินฟราเรด
4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?
5. กฎพื้นฐานสี่ประการของการแผ่รังสี
6. อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด
7. การสร้างรังสีอินฟราเรดไกล
8.การเปรียบเทียบรังสีอินฟราเรดไกลและรังสีอินฟราเรดใกล้
9. ข้อควรระวังในการใช้รังสีอินฟราเรด (Q&A)
10. ความถ่วงจำเพาะ ความร้อนจำเพาะ และค่าการนำความร้อนของวัสดุหลัก

วิธีทั่วไปในการผลิตรังสีอินฟราเรดไกลเทียมคือการให้ความร้อนกับเซรามิก
มักใช้เซรามิกชั้นดีที่มีอลูมินาและเซอร์โคเนียมเป็นหลัก
ความยาวคลื่นและการแผ่รังสีจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับประเภทของเซรามิกและอุณหภูมิการให้ความร้อน
ความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาของวัสดุมีดังนี้

[ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด สารบัญ]

1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด
2.แสงรังอินฟราเรดคืออะไร?
3. ประเภทของรังสีอินฟราเรด
4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?
5. กฎพื้นฐานสี่ประการของการแผ่รังสี
6. อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด
7. การสร้างรังสีอินฟราเรดไกล
8.การเปรียบเทียบรังสีอินฟราเรดไกลและรังสีอินฟราเรดใกล้
9. ข้อควรระวังในการใช้รังสีอินฟราเรด (Q&A)
10. ความถ่วงจำเพาะ ความร้อนจำเพาะ และค่าการนำความร้อนของวัสดุหลัก