红外技术的物理基础及其在家用电器中的应用

红外技术的物理基础及其在家用电器中的应用

葛传艳

红外技术顾名思义就是红外辐射技术。红外辐射习惯上称为红外线，也称热辐射。从十九世纪初红外辐射被发现一直到今天，红外技术在很多领域都发挥着重要的作用，在家用电器中也得到广泛的应用。

一、红外技术的物理基础

红外技术的发展以红外线的物理特性为基础。红外线是由于物质内部带电微粒的能量发生变化而产生的，它是一种电磁波，处于可见光谱之外，突出特点是热作用显著。红外线波长介于可见光与无线电波之间，从0.75μm~1000μm，可分为四个波段：近红外（0.75μm~３μm）、中红外（３μm~６μm）、远红外（６μm~1５μm）和极远红外（１５μm~1000μm），红外线具有以下特性：

１、光电效应

当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象叫做光电效应。红外线光子的能量低于可见光光子，它能对一些较活泼的金属产生光电效应（即红外光电效应），红外光电效应是红外技术得到应用的关键，通过红外光电效应可把红外光转换成电信号，经放大后，作用到荧光屏上，再把电信号转换成可见光，使人眼看得见红外线照射的物体。

２、红外辐射

实验表明，物体在任何温度下都要向周围空间辐射电磁波，物体在一定时间内向周围辐射电磁波的能量的多少以及能量按波长（或频率）的分布与物体的温度有关。在室温下，大多数物体发出的辐射能分布在电磁波谱的红外线部分，随着温度的升高，辐射能量也随着增加。同时，辐射能的分布逐渐向频率高的方向移动，即温度越高，辐射能中高频电磁波成分愈多。自然界的一切物体都是红外辐射源，物体温度不同，辐射的红外线波长就不同，温度越高波长越短，并且产生的红外线越多。

二、红外技术在家用电器中的应用

１、红外技术在取暖器具上的应用

实验证明，物体最容易吸收的是远红外线，因此，利用远红外线加热，是日益采用的新技术。红外线电热元件是利用辐射方式给物体加热的，它常用于取暖器具和烘箱。利用红外线加热具有升温迅速、穿透力强、加热均匀、节能等优点。在寒冷的冬季，红外电热器具已成为人们取暖的一种重要手段。

２、红外技术在电热炊具上的应用

传统的炊具是使用普通燃气灶加热食物，考虑到气体在燃烧过程中有明火且会产生有害气体、热效率不高等原因，人们通过特殊的设计将煤气燃烧所产生的热量转化为无焰燃烧红外线热辐射传递，由于燃烧方式与传统机理上的革命，使

红外线具有普通燃气灶所无可比拟的显著优势：高效节能，环保健康，洁净卫生，安全可靠。

３、红外技术在健身器具中的应用

远红外线健身器具是医疗保健器具，人称“家庭电大夫”。它在消肿、止泻、止痛以及调整植物神经等方面疗效显著。应用远红外健身器治病，病人没有痛苦，容易接受。小型的健身器，台灯般大小，便于家庭里使用，有时还可边治疗，边学习，边工作。这也是家庭红外技术的一种应用。

４、红外技术在音频电器中的应用

音频电器是家电中的一大主力军，各种器具之间烦琐的连线及由于连线而造成的距离上的限制常常给我们的日常生活带来许多麻烦，为了解决这个问题，无线家庭影院已经出现在市场上。

例如：SONY无线家庭影院DA V-LF1采用了红外线方式来传输到后置环绕音箱的音频。这套无线音箱产品同时提供了两个红外音频信号的接收器，一个内置在后置音箱上，另一个可以外接到室内不受干扰的区域，这样就可以避免室内人的走动等情况对于信号的干扰。向环绕音箱传输信号的采用了数码红外音频传输技术(S-DIAT)，带宽足够，即便传输Super Audio CD这样的宽频信号也绰绰有余。由于采用红外线方式，不会与家中可能布署的无线局域网发生信号干扰。这样，就不需要在房间里前后布置环绕音箱的连线，只要安排好电源就可以。

三、使用红外家电应注意的问题

随着红外技术在家用电器中日益广泛的应用，越来越多的红外线设备进入家庭，进入了我们的日常生活，为我们带来了方便。与此同时，也带来了一些隐患。实践证明，红外线对眼组织易造成损伤。

早在１７８８年，威尼尔就在吹玻璃工人中发现一种特殊的白内障，并把它称为“吹玻璃工白内障”。后来，人们又陆续在打铁工中发现类似病变。经过科学家们的深入研究，终于发现这种白内障的罪魁祸首就是红外线，因而正式命名为“红外线白内障”。红外线的热效应使晶状体蛋白质变性和凝固，初期表现为晶状体浑浊，以后渐渐演变为典型的盘状或“锅底样”浑浊区，最终发展为整个晶状体浑浊。成为全白内障失明。

因此，在使用红外家电时，特别应该注意防止眼部可能受到的伤害，例如在使用红外线灯照射头、面、颈、肩等部位时，需戴墨镜或用清洁的毛巾遮盖保护眼部；使用红外线取暖器时不要正对眼睛等等。

总之，红外家电的普及为我们的生活带来了越来越多的方便，我们在享受它的同时，一定要注意自身的安全，使它真正成为我们生活中的助手和朋友。