红外物理ppt

红外 探测器
电子处 理系统
显示、随 动系统
框图为基本系统，根据需要可能还有些附加装置，如 调制系统、制冷系统等
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电磁波谱上的每一段都具有其独特的规律，每一 段都是一个研究领域，都有其特性和规律，研究并 使其应用，造福与人类，是每个学科的宗旨。红外 技术就是研究红外区域内电磁波的规律的一门学问， 相关技术亦可拓展至可见光直到紫外部分。
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红外技术涉及的电磁波段
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红 外 波 长 范 围 从 0.75 至 1000 微 米 ， 频 率 范 围 为 0.3THz ～ 400THz ； 毫 米 波 波 长 范 围 为 1 ～ 1000 毫 米 ， 频 率 为 0.3GHz ～ 300GHz ； 太赫兹，是指频率在0.1～10THz范围内的电磁波。
附近动物的体温而
准确捕获猎物一样。
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红外成像
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二代前视红外系统 25
医学应用
热源探测
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激光红外光学成像技术应用于探测SF6气体泄漏 27
红外探测技术用于预测煤与瓦斯突出
红 外 遥 感
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1.3 红外技术专业课程的基本内容
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1.3.1 红外系统的组成
红外光 学系统
1.1 红外技术的基本概念
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红外技术的基本概念 红外技术是研究红外波段内电
磁波的特性、变化规律并使其应用 的一门现代技术。
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“现代技术”：
当前电子技术的新领域是空间电子技术、 固体电子技术、自由电子激发技术和光电子技 术。而红外、激光和光通信是光电子技术的主 要内容。
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众所周知，从波长很长的无线电波到波长很短的 宇宙射线都是不同波长的电磁波，或称为电磁辐射。 波长的单位在行业内习惯用微米(µm) 。频率ν和波 长λ的关系为 λν= c （光速）；也有用波数σ表示波 长的 σ=1/λ(cm-1) 。
太赫兹波段的长波辐射有穿透能力，可以穿透那些对可见光和红 外是不透明的物体。因此对成像仪和光谱仪而言，太赫兹波日益 倍受关注的。
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1.1.1 红外辐射
需要记住和理解的几点内容： 红外辐射是人眼看不见的光线 红外辐射就是热辐射 对红外线的研究也属于光学范畴
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红外线的发现
1800年，英国天文 学家赫谢尔 (Herschel) 在观测太阳光的色散光 谱中各区域的温度时， 发现热效应的分布很不 均匀。在红光外测还有 热效应，而且比其他部 分更明显。
光谱学中： 0.75～2.5 2.5～25 25～1000
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1.1.3 红外技术的主要(研究)内容
红外辐射的性质。包括受热物体所发射的辐射在 光谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播 特性——反射、折射、衍射和散射；热电效应和 光电效应等。
红外元器件、部件的研制。包括红外探测器、辐 射源、微型制冷器、红外光学材料和滤光片等。
红外线的热效应
将白炽灯光通过透镜会聚到 火柴头上。 你看到了什么现象？
用滤色片将可见光滤去，火 柴还会被点燃吗？ 火柴照旧被点燃。 是红外线透过滤色片并通过 透镜后会聚在火柴头上。
本实验说明了红外线具有热效应。
红外线成像
利用红外线传感器，就可以设计出红外线摄像机或红外线 照相机。红外成像系统将物体各部分的温度分布情况记录下来， 并用不同的色彩显示，从而得到一种特殊的图像。
第一版 (2004)
第一章 绪论 第二章 辐射度学和光度学 第三章 热辐射的基本规律 第四章 红外辐射源 第五章 目标和背景的红外
辐射特性 第六章 红外辐射在大气中
的传输 第七章 红外辐射测量仪器
及基本参数测量
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授课目标
1、对红外技术中的物理问题有较系统全面的认识 2、建立正确的有关红外技术中的基本概念 3、掌握红外辐射的基本原理及在大气中的传输特性 4、掌握一定的有关红外技术应用方面的初步知识
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1.2 红外技术的发展与应用
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1.2.1 红外技术的发展概况
1800年英国天文学家Hershel(赫歇尔)发现红外辐射 1940年前后德国才真正出现现代的红外技术，他们
用研制成的硫化铅和几种红外透射材料制成一些军 用红外系统。此后，各国竞相发展，特别是美国， 大力研究红外技术在军事方面的应用 从60年代中叶起，红外探测器和系统的发展体现了 红外技术的现状及发展方向。 目前，先进国家已将红外技术应用于单兵装备、装 甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、跟踪以及 武器制导等各个领域
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红外技术的发展方向：
探测器已从单元发展到多元，从多元发展到焦平面 阵列 红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红外 轻小型化、非致冷、集成式、大面阵红外探测器方 向发展。高效小型制冷器和无需制冷的红外探测器 将是今后的发展方向 红外探测系统从单波段向多波段发展
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1.2.2 红外探测技术的主要应用
把各种红外元器件、部件构成完整的应用系统。 红外技术在军事上和国民经济中的应用
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相关技术：
探测技术;精确制导技术;光电子技术;先进材料 技术
技术难点：
红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红 外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外 焦平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设 备的结合等。
主持人的额头很红，表 明温度高； 衣服表面呈蓝色，表明 温度偏低； 女主持人的手部呈黑色， 表明她手部的温度较低。
1.1.2 红外辐射波段的划分
红外辐射波段划分 单位：µm（微米）
近红外 中红外 远红外 极远红外
教材（P4）： 0.78～3 3～6
6～15 15～1000
另一教材： 0.77～1.5 1.5～6 6～40 40～1000
红外物理ppt
课程内容
红外技术属现代高新技术范畴。作为一 门迅速发展的新兴技术，它在军事、工 业、医疗和科研等领域有着广泛的应用 价值。
本课程主要讲授红外辐射、传输、接受 的基本理论知识，红外系统的基本原理 和设计思想，介绍红外技术在军事、工 业、医疗和科研等领域的应用。
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课程教材
第二版 (2013)
1.军用 军事目标的侦察、监视、预警与跟踪 红外通信 军用夜视仪
2.民用
热源探测
医用热像仪
温度测量与过程控制
红外光谱分析
红外加热干燥
红外遥感
红外天文学
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红 外
“响尾蛇”AIM—9
制
是世界上第一种红
导
外制导空对空导弹。
红外装置可以引导
导弹追踪热的来自百度文库标，
如同响尾蛇能感知