1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด

[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

 

ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด1 การค้นพบแสงรังอินฟราเรด

แสงรังสีอินฟราเรดถูกค้นพบโดยอัจฉริยะผู้รอบรู้

เซอร์เฟรเดอริก วิลเลียม เฮอร์เชล

เซอร์เฟรเดอริก วิลเลียม เฮอร์เชล (15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2281 – 25 สิงหาคม พ.ศ. 2365) เป็นนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษจากเมืองฮันโนเวอร์ ประเทศเยอรมนี บุคคล นักดนตรี ผู้สร้างกล้องโทรทรรศน์ เขาประสบความสำเร็จมากมายในด้านดาราศาสตร์ รวมถึงการค้นพบดาวยูเรนัส การค้นพบดวงจันทร์ของดาวเสาร์ และการวิจัยเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของดาวฤกษ์ที่อยู่กับที่

ฟรีดริช วิลเฮล์ม เฮอร์เชลเกิดที่เมืองฮันโนเวอร์ เป็นลูกคนที่สี่จากพี่น้องสิบคนในครอบครัวชาวยิว
เมื่ออายุ 14 ปี เขาได้เข้าร่วมวงดนตรี Hanoverian Guards โดยที่ Isaac พ่อของเขา และ Jacob น้องชายคนโตของเขา ทำหน้าที่เป็นผู้เล่นโอโบ
ขณะนั้นอังกฤษและเขตเลือกตั้งแห่งฮันโนเวอร์เป็นพันธมิตรกันภายใต้พระเจ้าจอร์จที่ 2 วงออเคสตราจึงได้รับคำสั่งให้ย้ายไปอังกฤษ
เขาเรียนภาษาอังกฤษในช่วงเวลาสั้นๆ และเมื่ออายุ 17 ปี เขาย้ายไปอังกฤษ และใช้ชื่อว่าเฟรเดอริก วิลเลียม เฮอร์เชล
ในอังกฤษ เฮอร์เชลประสบความสำเร็จในอาชีพการเป็นครูสอนดนตรีและหัวหน้าวงดนตรี
เฮอร์เชลเล่นไวโอลิน โอโบ และต่อมาเล่นออร์แกน
ในขณะที่ทำงานด้านดนตรี เฮอร์เชลเริ่มสนใจคณิตศาสตร์มากขึ้น และแม้กระทั่งศึกษาดาราศาสตร์ด้วยซ้ำ
เมื่ออายุประมาณ 34 ปี เขาเริ่มมีส่วนร่วมอย่างจริงจังในด้านดาราศาสตร์ เริ่มสร้างกล้องโทรทรรศน์ของตัวเอง และคุ้นเคยกับนักดาราศาสตร์ เนวิลล์ มาสเกลีน
เฮอร์เชลสังเกตดวงจันทร์ วัดความสูงของภูเขาบนดวงจันทร์ และรวบรวมรายการดาวคู่
จุดเปลี่ยนในชีวิตของเฮอร์เชลเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 เมื่อเขาอายุ 42 ปี
ในวันนี้ ฉันค้นพบดาวยูเรนัสที่บ้านของฉันที่ 19 New King Street, Bath
การค้นพบนี้ทำให้เขากลายเป็นคนดัง และเขาอุทิศตนให้กับการศึกษาดาราศาสตร์
เฮอร์เชลสร้างกล้องโทรทรรศน์มากกว่า 400 ตัวในช่วงชีวิตของเขา กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดและมีชื่อเสียงที่สุดคือกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 49 1/2 นิ้ว (126 ซม.) ซึ่งมีความยาวโฟกัส 40 ฟุต (12 ม.)
เฮอร์เชลค้นพบว่าสามารถได้ความละเอียดเชิงมุมที่สูงมากโดยการบดบังรูรับแสงบางส่วนของกล้องโทรทรรศน์
หลักการนี้เป็นพื้นฐานของอินเทอร์เฟอโรเมทในดาราศาสตร์สมัยใหม่
เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2343 เฮอร์เชล วัย 62 ปี กำลังทดสอบตัวกรองเพื่อดูจุดดับดวงอาทิตย์
สังเกตว่าการใช้ฟิลเตอร์สีแดงจะทำให้เกิดความร้อนได้มาก
เฮอร์เชลค้นพบการแผ่รังสีอินฟราเรดของแสงแดดโดยการติดเทอร์โมมิเตอร์ไว้ใกล้กับแสงสีแดงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ผ่านปริซึม
เดิมทีเทอร์โมมิเตอร์นี้มีไว้สำหรับการวัดและควบคุมอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ
เฮอร์เชลต้องตกใจเมื่อพบว่ามีอุณหภูมิสูงกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นได้
การทดลองเพิ่มเติมทำให้เฮอร์เชลสรุปได้ว่าต้องมีรูปแบบของแสงที่มองไม่เห็นเกินกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นได้

 

เฮอร์เชลในปีต่อมา

 

แผนผังการทดลองของเฮอร์เชล

แรงบันดาลใจจากการทดลองของเฮอร์เชล นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน โยฮันน์ วิลเฮล์ม ริตเตอร์ (พ.ศ. 2319-2353) ค้นพบแสงอัลตราไวโอเลตในปี พ.ศ. 2344 โดยใช้ซิลเวอร์คลอไรด์ที่ไวต่อแสง