Большая Советская Энциклопедия (ИН) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 205

  Основные характеристики спектра ИК-поглощения: число полос поглощения в спектре, их положение, определяемое частотой n (или длиной волны l), ширина и форма полос, величина поглощения — определяются природой (структурой и химическим составом) поглощающего вещества, а также зависят от агрегатного состояния вещества, температуры, давления и др. Изучение колебательно-вращательных и чисто вращательных спектров методами И. с. позволяет определять структуру молекул, их химический состав, моменты инерции молекул, величины сил, действующих между атомами в молекуле, и др. Вследствие однозначности связи между строением молекулы и её молекулярным спектром И. с. широко используется для качественного и количественного анализа смесей различных веществ (например, моторного топлива). Изменения параметров ИК-спектров (смещение полос поглощения, изменение их ширины, формы, величины поглощения), происходящие при переходе из одного агрегатного состояния в другое, растворении, изменении температуры и давления, позволяют судить о величине и характере межмолекулярных взаимодействий.

  И. с. находит применение в исследовании строения полупроводниковых материалов, полимеров, биологических объектов и непосредственно живых клеток. Быстродействующие спектрометры позволяют получать спектры поглощения за доли секунды и используются при изучении быстропротекающих химических реакций. С помощью специальных зеркальных микроприставок можно получать спектры поглощения очень малых объектов, что представляет интерес для биологии и минералогии. И. с. играет большую роль в создании и изучении молекулярных оптических квантовых генераторов, излучение которых лежит в инфракрасной области спектра. Методами И. с. наиболее широко исследуются ближняя и средняя области ИК-спектра, для чего изготовляется большое число разнообразных (главным образом двухлучевых) спектрометров. Далёкая ИК-область освоена несколько меньше, но исследование ИК-спектров в этой области также представляет большой интерес, так как в ней, кроме чисто вращательных спектров молекул, расположены спектры частот колебаний кристаллических решёток полупроводников, межмолекулярных колебаний и др.

  Лит.: Кросс А., Введение в практическую инфракрасную спектроскопию, пер. с англ., М., 1961; Беллами Л., Инфракрасные спектры молекул, пер. с англ., М., 1957; Ярославский Н. Г., Методика и аппаратура длинноволновой инфракрасной спектроскопии, «Успехи физических наук», 1957, т. 62, в. 2; Применение спектроскопии в химии, пер. с англ., М., 1959; Чулановский В. М., Введение в молекулярный спектральный анализ, 2 изд., М.—Л., 1951.

  В. И. Малышев.

Зависимость интенсивности падающего I (n) и прошедшего через вещество I(n) излучения. n1 , n2 , n3 ,... — собственные частоты вещества; заштрихованные области — полосы поглощения.

Инфракрасная техника

Инфракра'сная те'хника, ИК техника, область прикладной физики и техники, включающая разработку и применение в научных исследованиях, на производстве и в военном деле приборов, действие которых основано на использовании инфракрасного излучения и его физических свойств. К И. т. относятся: приборы для обнаружения и измерения инфракрасного излучения (см. Приёмники излучения ), приборы для наблюдения (см. Видиконы , Электроннооптические преобразователи ) и фотографирования в темноте (см. Инфракрасная фотография ), приборы для дистанционного измерения температуры нагретых тел по их тепловому излучению (см. Пирометры ), приборы для скрытой сигнализации, земной и космической связи, инфракрасные прицелы, дальномеры, приборы для обнаружения наземных, морских и воздушных целей по их собственному тепловому инфракрасному излучению (теплопеленгаторы, приборы ночного видения), устройства для самонаведения на цель снарядов и ракет. В более широком понимании к И. т. можно также отнести разработку и создание приёмников и источников инфракрасного излучения (включая создание оптических квантовых генераторов инфракрасного диапазона), разработку светофильтров для выделения инфракрасного излучения, материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра, создание приборов для получения инфракрасных спектров поглощения и испускания (см. Инфракрасная спектроскопия ) и др.

  Лит.: Козелкин В. В., Усольцев И. Ф., Основы инфракрасной техники, М., 1967; Круз П., Макглоулин Л., Макквистан Р., Основы инфракрасной техники, пер. с англ., М., 1964; Марголин И. А., Румянцев Н. М., Основы инфракрасной техники, 2 изд., М., 1957.

  В. И. Малышев.

Инфракрасная фотография

Инфракра'сная фотогра'фия, ИК-фотография, получение фотоснимков в инфракрасном излучении . Фотоснимки в ИК-излучении можно получать различными методами. Наиболее прост метод непосредственного фотографирования на фотопластинки и плёнки, чувствительные к ИК-излучению (инфраплёнки или пластинки). При этом на объектив фотоаппарата устанавливают светофильтр, пропускающий ИК-излучение и непрозрачный для видимого света. Длинноволновая граница чувствительности современных инфрафотоматериалов l = 1,2 мкм .

  Чувствительность инфраплёнок и пластинок относительно мала, поэтому для И. ф. в условиях малой освещённости применяют приборы, состоящие из электронно-оптического преобразователя и обычного фотоаппарата. Электронно-оптический преобразователь, установленный перед объективом фотоаппарата, преобразует невидимое инфракрасное изображение в видимое и одновременно усиливает его яркость. Такие приборы позволяют получать снимки на обычной фотоплёнке в полной темноте при небольшой мощности облучающего источника ИК-излучения. Длинноволновая граница прибора определяется фотокатодом преобразователя и не превышает l = 1,2 мкм .

  С помощью специальных приборов можно получать И. ф. в области l > 1,2 мкм . Один из них — инфракрасный видикон — представляет собой телевизионную систему, у которой экран передающей трубки изготовлен из фотопроводящих полупроводниковых материалов, изменяющих свою электропроводность под действием ИК-излучения. Получаемое на экране приёмной трубки видимое телевизионное изображение фотографируется обычным фотоаппаратом. Длинноволновая граница видикона зависит от природы материала фотопроводящего экрана и его температуры: при Т = 79 К (охлаждение жидким азотом) l » 5 мкм , а при Т = 21 К (охлаждение жидким водородом) l » 20 мкм.

  И. ф. позволяет получать дополнительную (по сравнению с фотографией в видимом свете или при рассматривании объекта глазом) информацию об объекте (см. рис. 1—9 ). Так как ИК-излучение рассеивается при прохождении через дымку и туман меньше, чем видимое излучение, И. ф. позволяет получать чёткие снимки предметов, удалённых на сотни км (рис. 1 ). Благодаря различию коэффициентов отражения и пропускания в видимом и инфракрасном диапазонах на И. ф. можно увидеть детали, не видимые глазом и на обычной фотографии (рис. 2 , 3 ). Эти особенности И. ф. широко используются в ботанике — при изучении болезней растений (рис. 4 ), в медицине — при диагностике кожных и сосудистых заболеваний (рис. 5 ), в криминалистике — при обнаружении подделок (рис. 6 ), в инфракрасной аэросъёмке (рис. 7 ), в астрономии — при фотографировании звёзд и туманностей (рис. 8 ). И. ф. можно получать в полной темноте (рис. 9 ).

  Существуют приборы, фиксирующие тепловое ИК-излучение объекта, в разных точках которого температура различна. Интенсивность ИК-излучения в каждой точке изображения регистрируется приёмником и преобразуется в световой сигнал, который фиксируется на фотоплёнке. Изображение, получаемое в этом случае, не является И. ф. в обычном смысле, так как оно даёт лишь картину распределения температуры по поверхности объекта. Такие приборы применяют для обнаружения перегретых участков машин, при ИК-аэросъёмке для получения термальных карт местности и др.