I GIỚI THIỆU Giới thiệu chung xạ điện từ Trong lịch sử khoa học: nhà triết học Hy lạp cổ đại xem ánh sáng tia truyền thẳng Vào kỷ thứ 17, nhiều nhà khoa học Châu Âu tin vào giả thuyết: ánh sáng dòng hạt nhỏ , số nhà khoa học khác lại tin rằng: ánh sáng sóng, truyền môi trường chứa đầy ete Sau lý thuyết sóng lý thuyết hạt đời, lý thuyết điện từ James Clerk Maxwell năm 1865, khẳng định lại lần tính chất sóng ánh sáng Đặc biệt, lý thuyết kết nối tượng quang học với tượng điện từ học, cho thấy ánh sáng trường hợp riêng sóng điện từ Các thí nghiệm sau sóng điện từ, Heinrich Rudolf Hertz năm 1887, khẳng định tính xác lý thuyết Maxwell Như ánh sáng mô tả theo tính chất tính chất sóng điện từ theo tính chất hạt Trong quang phổ học: ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, sóng radio… thuật ngữ chung xạ điện từ, chúng khác độ dài sóng (bước sóng) Khi mô tả tính chất sóng người ta dùng thuật ngữ bước sóng, băng tần Bức xạ điện từ mô tả theo tính chất sóng hình dung tổ hợp trường dao động điện E từ trường M vuông góc với chuyển động với vận tốc không đổi môi trường định Bước sóng λ khoảng cách đỉnh sóng kề Đơn vị hay sử dụng nanomet hay đơn vị Angstron Lịch sử tia hồng ngoại Nhà Thiên văn học, Sir William Herschel khám phá tia hồng ngoại vào năm 1800 Ông tự chế tạo cho kính thiên văn với ống kính gương Ông biết ánh nắng mặt trời vẽ nên nhiều màu sắc phổ nguồn phát nhiệt Herschel muốn biết cụ thể màu phát sinh nhiệt chùm ánh sáng mặt trời Ông ta làm thí nghiệm với lăng kính, bìa giấy nhiệt kế với bóng sơn đen để đo lường nhiệt độ từ màu sắc khác Herschel quan sát gia tăng nhiệt độ ông di chuyển nhiệt kế từ ánh sáng màu tím đến ánh sáng màu đỏ cầu vồng tạo ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ông phát rằng, điểm nóng thật nằm phía ánh sáng đỏ Bức xạ phát nhiệt nhìn thấy được, ông đặt tên cho xạ không nhìn thấy “tia nhiệt” (calorific ray) mà ngày gọi tia hồng ngoại Khái niệm tia hồng ngoại Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) ánh sáng nhìn thấy mắt thường, có bước sóng khoảng từ 0.86µm đến 0.98µm Tia hồng ngoại có vận tốc truyền vận tốc ánh sáng Bản chất tính chất tia hồng ngoại -Tia hồng ngoại có chất sóng điện từ - Tia hồng ngoại truyền nhiều kênh tín hiệu Nó ứng dụng rộng rãi công nghiệp Lượng thông tin đạt mega bit /s Lượng thông tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà người ta dùng - Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ, khả xuyên thấu Trong điều khiển từ xa tia hồng ngoại, chùm tia hồng ngoại phát hẹp, có hướng, thu phải hướng - Sóng hồng ngoại có đặc tính quan trọng giống ánh sáng (sự hội tụ qua thấu kính, tiêu cự …) Ánh sáng thường ánh sáng hồng ngoại khác rõ xuyên suốt qua vật chất Có vật chất ta thấy màu xám đục với ánh sáng hồng ngoại trở nên xuyên suốt Vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” ánh sáng hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu vượt qua lớp bán dẫn để Năng lượng hồng ngoại (IR) phần phổ điện từ với đặc tính tương tự ánh sáng nhìn thấy thông thường, chúng có khắp không gian di chuyển với tốc độ ánh sáng, chúng phản xạ, khúc xạ, hấp thu phát xạ