红外线的应用(红外技术原理)
专栏
2024-05-04 07:58
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目录红外线的应用,红外技术原理?
红外技术是一种利用物体发出或反射的红外辐射进行探测、成像和测量的技术。其原理基于以下两点:
物体辐射红外辐射:所有物体在室温下都会发出红外辐射,其强度与物体的温度有关。红外辐射的波长范围为0.75/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg1000微米,其中8/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg14微米的波长范围是较为重要的。
物体反射红外辐射:当物体被红外辐射照射时,部分红外辐射会被物体反射回来,其强度与物体的表面特性有关。
基于以上原理,红外技术可以通过使用红外传感器来探测和测量物体发出或反射的红外辐射,从而实现对物体的探测、成像和测量。具体来说,红外技术可以通过以下几个步骤实现:
发射红外辐射:通过红外辐射源发射红外辐射,照射到待测物体表面。
接收反射红外辐射:红外传感器接收从物体反射回来的红外辐射,其强度和物体表面的特性有关。
处理和分析数据:通过对接收到的红外辐射数据进行处理和分析,可以实现对物体的成像、测量和识别。
红外技术在安防、医疗、工业、军事等领域有广泛的应用,如红外成像仪、红外体温计、红外热像仪等。
不同波长的光的用途?
电磁波谱】在空间传播着的交变电磁场,(即电磁波)。
它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,不过它们的产生方式不尽相同,波长也不 同,把它们按波长(或频率)顺序排列就构成了电磁波谱。依照波长的长短以及波源的不同,电磁波谱可大致分为:(1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波;(2)微波——波长从0.3米到10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统;(3)红外线——波长从10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg3米到7.8×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg7米;(4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从(78~3.8)×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分;(5)紫外线——波长从3×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg7米到6×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg10米。这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强;(6)伦琴射线——这部分电磁波谱,波长从2×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg9米到6×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;(7)γ射线——是波长从10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg10~10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大。电磁波的整个频实验证明,不仅无线电波是电磁波,光、X射线、γ射线也都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多,光波的波长比无线电波的波长短很多;而X射线和γ射线的频率则更高,波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解,人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,这就是电磁波谱(图8-1)。由于辐射强度随频率的减小而急剧下降,因此波长为几百千米(105米)的低频电磁波强度很弱,通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米(频率为几百千赫)开始。波长3000米~50米(频率100千赫~6兆赫)的属于中波段;波长50米~10米(频率6兆赫~30兆赫)的为短波;波长10米~1厘米(频率30兆赫~3万兆赫)甚至达到1毫米(频率为3×105兆赫)以下的为超短波(或微波)。有时按照波长的数量级大小也常出现米波,分米波,厘米波,毫米波等名称。中波和短波用于无线电广播和通信,微波用于电视和无线电定位技术(雷达)。可见光的波长范围很窄,大约在7600 ~4000(在光谱学中常采用埃()作长度单位来表示波长,1=10-8厘米)、从可见光向两边扩展,波长比它长的称为红外线,波长大约从7600直到十分之几毫米。红外线的热效应特别显著;波长比可见光短的称为紫外线,它的波长为50~4000,它有显著的化学效应和荧光效应。红外线和紫外线都是人类看不见的,只能利用特殊的仪器来探测。无论是和见光、红外线或紫外线,它们都是由原子或分子等微观客体激发的。近年来,一方面由于超短波无线电技术的发展,无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展;另一方面由于红外技术的发展,红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展。日前超短波和红外线的分界已不存在,其范围有一定的重叠。X射线,它是由原子中的内层电子发射的,其波长范围约在102~10-2。随着X射线技术的发展,它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目前在长波段已与紫外线有所重叠,短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线的波长是认1左右直到无穷短的波长。电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。随着科学技术的发展,各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来。目前在电磁波谱中除了波长极短(10-4~10-5以下)的一端外,不再留有任何未知的空白了。率(或波长)范围,又称频谱.电磁波包括的范围很广,从无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线,X射线到g射线都是电磁波.不同的电磁波产生的机理不同.无线电波是人工制造的,是振荡电路中自由电子的周期性的运动产生的. 红外线、可见光、紫外线;伦琴射线、y射线分别是原子的外层电子、内层电子和原子核受激发后产生的.人们把电磁波按着频率或波长大小的顺序排列成图表称为电磁波谱.在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性,如波长较长的无线电波很容易表现出干涉、衍射等现象,但对波长越来越短的可见光、紫外线、伦琴射线、g射线要观察到它们的干涉衍射现象就越来越困难.但是从电磁波谱中看到各种电磁波的范围已经衔接起来,并且发生了交错,因此它们本质上相同,服从共同的规律
NFC有哪些实用功能?
NFC功能一直不温不火是事实,早年移动支付还没有流行的时候,带有支付功能的NFC逐渐被苹果、三星用户熟知,好像只有三星用户同时还能够支持手机刷公交卡。2013年7月19日,中国移动北京公司与北京市政交通卡通有限公司签署合作协议,联合发布“移动NFC手机一卡通”应用,而这种状况从2013年一直持续到了2017年,手机厂商都陆续支持手机刷公交卡了,才逐渐有更多人真正了解到NFC。其实NFC最早出现在2003年,比我们想象的要早了很多。
何为NFC?
NFC又名近场通讯,是英文Near Field Communication的缩写,它是一种短距离的高频无线通信技术,由飞利浦和索尼在2003年共同研制开发,设备只要在短距离内靠近彼此的时候就可以进行信息交换。NFC的频率是13.56MHz,它拥有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种传输速度。NFC通讯有主动模式和被动模式两种方式。2004年,为了推动NFC的应用,诺基亚也加入了飞利浦和索尼,三家巨头共同建立了一个NFC的论坛,为NFC在不同场景进行了规范。而诺基亚也在2005年初推出了世界上的第一台拥有成熟NFC功能的手机。
NFC和RFID有什么关系?
追根溯源的话,RFID可以称为NFC的前辈了。RFID也叫电子标签,是无线射频识别技术,可以直接通过无线电识别特定目标读写数据,因此常常被用在对一个物体进行追踪识别上,方便追溯。比如我们现在用的门禁卡,对车辆出入进行验证;在产品上贴上电子标签,就可以及时追踪产品运输等相关信息,如此发达的物流就是使用了RFID技术;还有随处可见的产品防伪、食品溯源等等。这些就是通过给物体添加电子标签,在贴着电子标签的物体进入某一特定磁场后,就会获得标签写入的信息,将模糊无法掌控的事物变得有序起来。以上的应用我们可以看到,在RFID中,读写信息的设备和带有标签物体是独立的,携带标签的物体只能作为信息被录入,而无法获取信息。
NFC就是在这个基础上演化来的,除了有被动模式之外,NFC设备同时也拥有主动模式,可以进行点对点的信息传输,称得上是RFID的一种升级。所以它除了可以作为一张卡被读取信息之外,还能够进行文件传输、支付等信息交换。通俗来说,RFID是一种识别技术,而NFC是一种通讯技术,NFC和RFID的应用领域也因此发生了变化。
笔者最早接触到NFC手机是在2011年买的一部诺基亚603,该手机的其中一个主打卖点就是带有NFC,可以实现与另一部支持NFC的设备之间的数据传输、游戏联机等实用场景。其实在国内,诺基亚6131i 在于2007年7月上市并且当年就搭载了北京市政交通一卡通,后续又支持的银行卡的支付功能。在早期, Apple Pay、Samsung Pay就已经支持NFC支付了,只需要手机靠近标有银联和闪付功能的POS机即可完成消费。但当时NFC在国内的普及度实在太低,许多人甚至没听说过这个功能。不少苹果三星用户表示,当年拿着手机刷POS被收银员质疑甚至抱走POS机的情况。NFC就这样一直默默地存在着,直到Huawei Pay和MI Pay在国内上线,才慢慢被大众所熟知,不过NFC真正被普及还得靠这几年越来越多的手机厂商支持公交刷卡,越来越多的城市都支持开通手机刷公交的功能。
受多方利益冲突 NFC一直无法被大力推广
NFC在国内目前有三种模式,一种是嵌入到厂商做的终端设备中,可以实现传输文件、付款等场景。另一种是运营商在SIM卡和NFC芯片之间进行连接并读取数据,由此来实现支付、刷卡等功能,另外一种则被银联大包大揽。说到底,无论是终端厂商、移动运营商、银行还是政府,都想从NFC中分得一杯羹,而NFC的发展并不像二维码一样只要有一台能联网的设备就可以,它需要上面这几方共同配合,再加上政府的大力扶持,才有可能更广泛普及。
NFC付款为什么被二维码取代?
支付宝、微信支付逐渐强大,它们成为了随时随地都能进行的存在。而NFC的支付是依赖终端进行的,不仅仅需要手机支持,商家的终端设备也得支持才能实现。支付宝微信支付依赖什么呢?网络、能正常使用的充满电的设备,无需用户购买特定手机,也无需商家更换特定设备就能完成。NFC不需要网络,但需要支付双方都满足一个设备需求,它是孤立的。网络成为了绝大多数活动的刚需,手机没电不但有充电宝提供,厂商们也卯足劲增大手机电池容量。所以NFC支付只能沦为在诸多意外导致的扫码支付失败的情况下第二之选。
但是近场通信依然是未来的方向,人类一切产品的发明都是为了人能够便捷舒适而服务,这是历史发展的必然。数据线传输、扫码支付等等虽然方便,但从使用体验上来说还是没有贴一下搞定来的方便。笔者设想,如果NFC的传输速度可以极大提升,并且不依赖于终端情况或许会略有改善,但它毕竟失去了发展的黄金期,未来国内NFC的应用的发展,还是不够乐观的。
纳米技术有哪些应用?
要了解纳米技术的应用,首先要知道什么是纳米技术?从字面意思上理解,这项技术应该是与长度有关,我们从网上可以查询到对纳米技术的定义:它是用单个原子、分子制造物质的科学技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。纳米技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学(动态力学)、现代科学(混沌物理、智能量子、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。
从纳米技术的定义上看,它是一种涉及面很广的技术。那么纳米技术有哪些方面的应用呢?我们可以概括为以下几个主要方面:
1、日常生活方面
在我们的日常生活中,我们穿的衣服很多都是采用纳米材料制作而成,由于纳米材料内部构造及其细微,用这种材料制作的衣服,可以使常温下尺寸远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍,甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生保护衣服的作用。
2、电子信息方面
在电子信息方面,纳米技术的应用更加广泛,我们日常使用的手机、电脑等电子产品中都会应用到纳米技术,它不仅可以提高集成电路的容量,而且可以大大提高信息的传输速度,这样就使得我们的电子产品运行更快、效率更高。
3、能源交通方面
目前纳米技术已经广泛的应用到橡胶制造业,用纳米材料制作的轮胎,比普通材料,更加耐磨防滑,可以极大的减少交通事故的发生。另外,在建筑行业,很多的建筑材料也在使用纳米材料,不仅防水防污,而且减轻重量,方便日常使用。
4、环境保护方面
纳米材料做成的电池,不仅体积小而且容量更大,电动汽车在这方面的应用就是一个很好的例子,纳米材料做的电池就可以使这些电动汽车和燃油汽车一样行驶。而纳米材料做成的纳米保护膜,不仅可以探测到化学和生物制剂造成的环境污染,还可以过滤和净化污染源。
5、医疗方面
由于纳米材料有很好的水溶性,用纳米材料制成多孔结构的载体,将药物装入孔径中,在人体内进行药物的传送,更利于人体吸收,是药物的疗效发挥出更大的作用。
从以上我们的总结可以看出,纳米技术已经越来越多的应用到我们生活的方方面面,同时这些技术的应用也给我们提供了很大的便利。纳米技术的应用是一个渐进的过程,它具有极其广阔的发展前景,相信在未来,纳米技术会在更多方面,为人类提供更加广泛的应用。
红外线加热的应用有什么?
如冶炼监控
在印染工业中,红外线烘燥设备主要用于化纤织物的热熔染色和树脂整理的预烘。
因为红外线照射到织物上能穿透表面,从纤维内部使辐射能转变为热能,则在织物温度迅速提高的同时,织物内的水分子强烈运动和迅速扩散蒸发,从而达到在短时间内织物内外层同时干燥的目的。
这样,可使浸轧了分散染料的化纤织物在烘燥过程中不产生“泳移”现象,使浸轧树脂的织物也不会产生表面树脂。
激光在现实生活中有哪些作用?
激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了。 激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光所完全不具备的四大特性。 1.方向性好——普通光源(太阳、白炽灯或荧光灯)向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内,这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。 2.亮度高——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦/(厘米2.球面度),而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7~14个数量级。这样,尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。 3.单色性好——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长,只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好,为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 4.相干性好——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然相干性极好。激光的这一特性使全息照相成为现实。——所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。30多年来,激光技术得到突飞猛进的发展,不仅研制了各个特色的多种多样的激光器,而且激光应用领域不断拓展,并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展,使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一。
中红外光纤有哪些应用?
高性能的中红外光纤有了更多的需求,OxfordElectronics硫化物玻璃光纤具有出色的传输性能,而且容易处理,可以提供各种用于光纤连接的连接器。
作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长,尽管用在较短的传输距离,也只能用于2pm。为此,能在更长的红外波长领域工作,所开发的光纤称为红外光纤。
用途
中红外光纤(InfraredOpticalFiber)主要用于光能传送。例如有:温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等。
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红外线的应用,红外技术原理?
红外技术是一种利用物体发出或反射的红外辐射进行探测、成像和测量的技术。其原理基于以下两点:
物体辐射红外辐射:所有物体在室温下都会发出红外辐射,其强度与物体的温度有关。红外辐射的波长范围为0.75/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg1000微米,其中8/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg14微米的波长范围是较为重要的。
物体反射红外辐射:当物体被红外辐射照射时,部分红外辐射会被物体反射回来,其强度与物体的表面特性有关。
基于以上原理,红外技术可以通过使用红外传感器来探测和测量物体发出或反射的红外辐射,从而实现对物体的探测、成像和测量。具体来说,红外技术可以通过以下几个步骤实现:
发射红外辐射:通过红外辐射源发射红外辐射,照射到待测物体表面。
接收反射红外辐射:红外传感器接收从物体反射回来的红外辐射,其强度和物体表面的特性有关。
处理和分析数据:通过对接收到的红外辐射数据进行处理和分析,可以实现对物体的成像、测量和识别。
红外技术在安防、医疗、工业、军事等领域有广泛的应用,如红外成像仪、红外体温计、红外热像仪等。
不同波长的光的用途?
电磁波谱】在空间传播着的交变电磁场,(即电磁波)。
它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,不过它们的产生方式不尽相同,波长也不 同,把它们按波长(或频率)顺序排列就构成了电磁波谱。依照波长的长短以及波源的不同,电磁波谱可大致分为:(1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波;(2)微波——波长从0.3米到10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统;(3)红外线——波长从10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg3米到7.8×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg7米;(4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从(78~3.8)×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分;(5)紫外线——波长从3×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg7米到6×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg10米。这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强;(6)伦琴射线——这部分电磁波谱,波长从2×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg9米到6×10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;(7)γ射线——是波长从10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg10~10/uploads/title/20231228/658d1b3b229da.jpg14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大。电磁波的整个频实验证明,不仅无线电波是电磁波,光、X射线、γ射线也都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多,光波的波长比无线电波的波长短很多;而X射线和γ射线的频率则更高,波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解,人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,这就是电磁波谱(图8-1)。由于辐射强度随频率的减小而急剧下降,因此波长为几百千米(105米)的低频电磁波强度很弱,通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米(频率为几百千赫)开始。波长3000米~50米(频率100千赫~6兆赫)的属于中波段;波长50米~10米(频率6兆赫~30兆赫)的为短波;波长10米~1厘米(频率30兆赫~3万兆赫)甚至达到1毫米(频率为3×105兆赫)以下的为超短波(或微波)。有时按照波长的数量级大小也常出现米波,分米波,厘米波,毫米波等名称。中波和短波用于无线电广播和通信,微波用于电视和无线电定位技术(雷达)。可见光的波长范围很窄,大约在7600 ~4000(在光谱学中常采用埃()作长度单位来表示波长,1=10-8厘米)、从可见光向两边扩展,波长比它长的称为红外线,波长大约从7600直到十分之几毫米。红外线的热效应特别显著;波长比可见光短的称为紫外线,它的波长为50~4000,它有显著的化学效应和荧光效应。红外线和紫外线都是人类看不见的,只能利用特殊的仪器来探测。无论是和见光、红外线或紫外线,它们都是由原子或分子等微观客体激发的。近年来,一方面由于超短波无线电技术的发展,无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展;另一方面由于红外技术的发展,红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展。日前超短波和红外线的分界已不存在,其范围有一定的重叠。X射线,它是由原子中的内层电子发射的,其波长范围约在102~10-2。随着X射线技术的发展,它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目前在长波段已与紫外线有所重叠,短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线的波长是认1左右直到无穷短的波长。电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。随着科学技术的发展,各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来。目前在电磁波谱中除了波长极短(10-4~10-5以下)的一端外,不再留有任何未知的空白了。率(或波长)范围,又称频谱.电磁波包括的范围很广,从无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线,X射线到g射线都是电磁波.不同的电磁波产生的机理不同.无线电波是人工制造的,是振荡电路中自由电子的周期性的运动产生的. 红外线、可见光、紫外线;伦琴射线、y射线分别是原子的外层电子、内层电子和原子核受激发后产生的.人们把电磁波按着频率或波长大小的顺序排列成图表称为电磁波谱.在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性,如波长较长的无线电波很容易表现出干涉、衍射等现象,但对波长越来越短的可见光、紫外线、伦琴射线、g射线要观察到它们的干涉衍射现象就越来越困难.但是从电磁波谱中看到各种电磁波的范围已经衔接起来,并且发生了交错,因此它们本质上相同,服从共同的规律
NFC有哪些实用功能?
NFC功能一直不温不火是事实,早年移动支付还没有流行的时候,带有支付功能的NFC逐渐被苹果、三星用户熟知,好像只有三星用户同时还能够支持手机刷公交卡。2013年7月19日,中国移动北京公司与北京市政交通卡通有限公司签署合作协议,联合发布“移动NFC手机一卡通”应用,而这种状况从2013年一直持续到了2017年,手机厂商都陆续支持手机刷公交卡了,才逐渐有更多人真正了解到NFC。其实NFC最早出现在2003年,比我们想象的要早了很多。
何为NFC?
NFC又名近场通讯,是英文Near Field Communication的缩写,它是一种短距离的高频无线通信技术,由飞利浦和索尼在2003年共同研制开发,设备只要在短距离内靠近彼此的时候就可以进行信息交换。NFC的频率是13.56MHz,它拥有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种传输速度。NFC通讯有主动模式和被动模式两种方式。2004年,为了推动NFC的应用,诺基亚也加入了飞利浦和索尼,三家巨头共同建立了一个NFC的论坛,为NFC在不同场景进行了规范。而诺基亚也在2005年初推出了世界上的第一台拥有成熟NFC功能的手机。
NFC和RFID有什么关系?
追根溯源的话,RFID可以称为NFC的前辈了。RFID也叫电子标签,是无线射频识别技术,可以直接通过无线电识别特定目标读写数据,因此常常被用在对一个物体进行追踪识别上,方便追溯。比如我们现在用的门禁卡,对车辆出入进行验证;在产品上贴上电子标签,就可以及时追踪产品运输等相关信息,如此发达的物流就是使用了RFID技术;还有随处可见的产品防伪、食品溯源等等。这些就是通过给物体添加电子标签,在贴着电子标签的物体进入某一特定磁场后,就会获得标签写入的信息,将模糊无法掌控的事物变得有序起来。以上的应用我们可以看到,在RFID中,读写信息的设备和带有标签物体是独立的,携带标签的物体只能作为信息被录入,而无法获取信息。
NFC就是在这个基础上演化来的,除了有被动模式之外,NFC设备同时也拥有主动模式,可以进行点对点的信息传输,称得上是RFID的一种升级。所以它除了可以作为一张卡被读取信息之外,还能够进行文件传输、支付等信息交换。通俗来说,RFID是一种识别技术,而NFC是一种通讯技术,NFC和RFID的应用领域也因此发生了变化。
笔者最早接触到NFC手机是在2011年买的一部诺基亚603,该手机的其中一个主打卖点就是带有NFC,可以实现与另一部支持NFC的设备之间的数据传输、游戏联机等实用场景。其实在国内,诺基亚6131i 在于2007年7月上市并且当年就搭载了北京市政交通一卡通,后续又支持的银行卡的支付功能。在早期, Apple Pay、Samsung Pay就已经支持NFC支付了,只需要手机靠近标有银联和闪付功能的POS机即可完成消费。但当时NFC在国内的普及度实在太低,许多人甚至没听说过这个功能。不少苹果三星用户表示,当年拿着手机刷POS被收银员质疑甚至抱走POS机的情况。NFC就这样一直默默地存在着,直到Huawei Pay和MI Pay在国内上线,才慢慢被大众所熟知,不过NFC真正被普及还得靠这几年越来越多的手机厂商支持公交刷卡,越来越多的城市都支持开通手机刷公交的功能。
受多方利益冲突 NFC一直无法被大力推广
NFC在国内目前有三种模式,一种是嵌入到厂商做的终端设备中,可以实现传输文件、付款等场景。另一种是运营商在SIM卡和NFC芯片之间进行连接并读取数据,由此来实现支付、刷卡等功能,另外一种则被银联大包大揽。说到底,无论是终端厂商、移动运营商、银行还是政府,都想从NFC中分得一杯羹,而NFC的发展并不像二维码一样只要有一台能联网的设备就可以,它需要上面这几方共同配合,再加上政府的大力扶持,才有可能更广泛普及。
NFC付款为什么被二维码取代?
支付宝、微信支付逐渐强大,它们成为了随时随地都能进行的存在。而NFC的支付是依赖终端进行的,不仅仅需要手机支持,商家的终端设备也得支持才能实现。支付宝微信支付依赖什么呢?网络、能正常使用的充满电的设备,无需用户购买特定手机,也无需商家更换特定设备就能完成。NFC不需要网络,但需要支付双方都满足一个设备需求,它是孤立的。网络成为了绝大多数活动的刚需,手机没电不但有充电宝提供,厂商们也卯足劲增大手机电池容量。所以NFC支付只能沦为在诸多意外导致的扫码支付失败的情况下第二之选。
但是近场通信依然是未来的方向,人类一切产品的发明都是为了人能够便捷舒适而服务,这是历史发展的必然。数据线传输、扫码支付等等虽然方便,但从使用体验上来说还是没有贴一下搞定来的方便。笔者设想,如果NFC的传输速度可以极大提升,并且不依赖于终端情况或许会略有改善,但它毕竟失去了发展的黄金期,未来国内NFC的应用的发展,还是不够乐观的。
纳米技术有哪些应用?
要了解纳米技术的应用,首先要知道什么是纳米技术?从字面意思上理解,这项技术应该是与长度有关,我们从网上可以查询到对纳米技术的定义:它是用单个原子、分子制造物质的科学技术,是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。纳米技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是动态科学(动态力学)、现代科学(混沌物理、智能量子、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物。
从纳米技术的定义上看,它是一种涉及面很广的技术。那么纳米技术有哪些方面的应用呢?我们可以概括为以下几个主要方面:
1、日常生活方面
在我们的日常生活中,我们穿的衣服很多都是采用纳米材料制作而成,由于纳米材料内部构造及其细微,用这种材料制作的衣服,可以使常温下尺寸远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍,甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生保护衣服的作用。
2、电子信息方面
在电子信息方面,纳米技术的应用更加广泛,我们日常使用的手机、电脑等电子产品中都会应用到纳米技术,它不仅可以提高集成电路的容量,而且可以大大提高信息的传输速度,这样就使得我们的电子产品运行更快、效率更高。
3、能源交通方面
目前纳米技术已经广泛的应用到橡胶制造业,用纳米材料制作的轮胎,比普通材料,更加耐磨防滑,可以极大的减少交通事故的发生。另外,在建筑行业,很多的建筑材料也在使用纳米材料,不仅防水防污,而且减轻重量,方便日常使用。
4、环境保护方面
纳米材料做成的电池,不仅体积小而且容量更大,电动汽车在这方面的应用就是一个很好的例子,纳米材料做的电池就可以使这些电动汽车和燃油汽车一样行驶。而纳米材料做成的纳米保护膜,不仅可以探测到化学和生物制剂造成的环境污染,还可以过滤和净化污染源。
5、医疗方面
由于纳米材料有很好的水溶性,用纳米材料制成多孔结构的载体,将药物装入孔径中,在人体内进行药物的传送,更利于人体吸收,是药物的疗效发挥出更大的作用。
从以上我们的总结可以看出,纳米技术已经越来越多的应用到我们生活的方方面面,同时这些技术的应用也给我们提供了很大的便利。纳米技术的应用是一个渐进的过程,它具有极其广阔的发展前景,相信在未来,纳米技术会在更多方面,为人类提供更加广泛的应用。
红外线加热的应用有什么?
如冶炼监控
在印染工业中,红外线烘燥设备主要用于化纤织物的热熔染色和树脂整理的预烘。
因为红外线照射到织物上能穿透表面,从纤维内部使辐射能转变为热能,则在织物温度迅速提高的同时,织物内的水分子强烈运动和迅速扩散蒸发,从而达到在短时间内织物内外层同时干燥的目的。
这样,可使浸轧了分散染料的化纤织物在烘燥过程中不产生“泳移”现象,使浸轧树脂的织物也不会产生表面树脂。
激光在现实生活中有哪些作用?
激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了。 激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光所完全不具备的四大特性。 1.方向性好——普通光源(太阳、白炽灯或荧光灯)向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内,这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。 2.亮度高——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦/(厘米2.球面度),而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7~14个数量级。这样,尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。 3.单色性好——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长,只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好,为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 4.相干性好——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然相干性极好。激光的这一特性使全息照相成为现实。——所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。30多年来,激光技术得到突飞猛进的发展,不仅研制了各个特色的多种多样的激光器,而且激光应用领域不断拓展,并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展,使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一。
中红外光纤有哪些应用?
高性能的中红外光纤有了更多的需求,OxfordElectronics硫化物玻璃光纤具有出色的传输性能,而且容易处理,可以提供各种用于光纤连接的连接器。
作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长,尽管用在较短的传输距离,也只能用于2pm。为此,能在更长的红外波长领域工作,所开发的光纤称为红外光纤。
用途
中红外光纤(InfraredOpticalFiber)主要用于光能传送。例如有:温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等。
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