อินฟราเรดและแสงอาทิตย์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง อินฟราเรดและแสงอาทิตย์

อินฟราเรด vs. แสงอาทิตย์

มนุษย์ในย่าน mid-infrared เป็นภาพที่เกิดจากรังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากคน รังสีอินฟราเรด (Infrared (IR)) มีชื่อเรียกอีกชื่อว่า รังสีใต้แดง หรือรังสีความร้อน เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างคลื่นวิทยุและแสงมีความถี่ในช่วง 1011 – 1014 เฮิร์ตซ์หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 1-1000 ไมโครเมตร มีความถี่ในช่วงเดียวกับไมโครเวฟ มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างแสงสีแดงกับคลื่นวิทยุสสารทุกชนิดที่มีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -200 องศาเซลเซียสถึง 4,000 องศาเซลเซียส จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา คุณสมบัติเฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด เช่น ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แตกต่างกันก็คือ คุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับความถี่ คือยิ่งความถี่สูงมากขึ้น พลังงานก็สูงขึ้นด้วย  ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ คือ Sir William Herschel ซึ่งได้ค้นพบ รังสีอินฟราเรดสเปกตรัมในปี.. 1800จากการทดลองโดยทดสอบว่าในเลนส์แต่ละสี จะเปลี่ยนค่าแสดงความร้อนของดวงอาทิตย์หรือไม่ จึงประดิษฐ์อุปกรณ์การทดลองเพื่อหาคำตอบใช้ปริซึมแยกแสง แล้วให้แสงต่างๆมาตกที่เทอร์โมมิเตอร์ก็ตั้งเทอร์โมมิเตอร์ตัวหนึ่งนอกเหนือจากแสงสีต่าง ๆ นั้น เพื่อเป็นตัวควบคุมการทดลอง ปรากฏว่า แสงสีต่าง มีอุณหภูมิสูงกว่าแสงสีขาว และอุณหภูมิสูงขึ้นจาก สีม่วง ไปหาสีแดง ปรากฏว่า เทอร์โมมิเตอร์ ตัวที่อยู่นอกเหนือจากแสงสีแดงนั้น กลับวัดได้อุณหภูมิสูงกว่าทุกตัว พบว่า ส่วนของแสงที่มองไม่เห็นแต่ร้อนกว่าสีแดงนี้ มีคุณสมบัติทางกายภาพเช่นเดียวกับคลื่นแสงที่มองเห็นได้ทุกประการ เช่น การหักเห ดูดซับ ส่องผ่านหรือไม่ผ่านตัวกลาง รังสีที่ถูกค้นพบใหม่นี้ตั้งชื่อว่า " รังสีอินฟราเรด " (ขอบเขตที่ต่ำกว่าแถบสีแดงหรือรังสีใต้แดง)  ในการใช้ประโยชน์ ใช้ในการควบคุมเครื่องใช้ระบบไกล (remote control) สร้างกล้องอินฟราเรดที่สามารถมองเห็นวัตถุในความมืดได้ เช่น อเมริกาสามารถใช้กล้องอินฟราเรดมองเห็นเวียตกงได้ตั้งแต่สมัยสงครามเวียดนาม และสัตว์หลายชนิดมีนัยน์ตารับรู้รังสีชนิดนี้ได้ ทำให้มองเห็นหรือล่าเหยื่อได้ในเวลากลางคืน เรามองไม่เห็นรังสีอินฟราเรด แต่เราก็รู้สึกถึงความร้อนได้ สัตว์บางชนิด เช่น งู มีประสาทสัมผัสรังสีอินฟราเรด มันสามารถทราบตำแหน่งของเหยื่อได้ โดยการสัมผัสรังสีอินฟราเรดซึ่งแผ่ออกมาจากร่างกายของเหยื่อ รังสีที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่าแสงสีม่วงเรียกว่า “รังสีอุลตราไวโอเล็ต” โลกและสิ่งชีวิตแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำ ในบรรยากาศดูดซับรังสีนี้ไว้ ทำให้โลกมีความอบอุ่น เหมาะกับการดำรงชีวิต . แสงอาทิตย์ส่องผ่านเมฆ แสงอาทิตย์ เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกจากดวงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงในช่วงอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น และอัลตราไวโอเล็ต บนโลก แสงอาทิตย์ถูกกรองผ่านชั้นบรรยากาศโลก และเห็นชัดเป็นแสงกลางวันเมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือเส้นขอบฟ้า แสงอาทิตย์มีสีขาว เกิดจากแสงทั้ง7สีมารวมกัน โดยแสงอาทิตย์จะมีความยาวคลื่นประมาณ 400-700nm แสงที่ความยาวคลื่นต่ำสุดคือสีม่วง สีน้ำเงิน จนมาถึงสีแดง ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 700nm เมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์โดยตรงไม่ถูกเมฆกั้น แสงอาทิตย์จะเป็นแสงจ้าและรังสีความร้อนประกอบกัน เมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์โดยตรงถูกเมฆกั้นหรือสะท้อนออกไปโดยวัตถุอื่น จะเห็นไปแสงพร่ากระจาย (diffused light) แสงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางถึงโลกราว 8.3 นาที โดยเฉลี่ย ต้องใช้พลังงานระหว่าง 10,000 ถึง 170,000 ปีจึงจะออกจากภายในดวงอาทิตย์ แล้วค่อยถูกเปล่งจากพื้นผิวเป็นแสงได้ แสงอาทิตย์โดยตรงมีประสิทธิภาพความส่องสว่างอยู่ที่ราว 93 ลูเมนต่อวัตต์ของฟลักซ์การแผ่รังสี แสงอาทิตย์สว่างให้ความสว่างประมาณ 100,000 ลักซ์หรือลูเมนต่อตารางเมตรที่พื้นผิวโลก องค์ประกอบของแสงอาทิตย์ที่ระดับพื้นต่อตารางเมตร เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดเหนือศีรษะ อยู่ที่ราว 527 วัตต์ของรังสีอินฟราเรด 445 วัตต์ของแสงที่ตามองเห็น และ 32 วัตต์ของรังสีอัลตราไวโอเล็ต บนชั้นบรรยากาศ แสงอาทิตย์เข้มกว่าประมาณ 30% โดยมีสัดส่วนอัลตราไวโอเล็ตสูงกว่าสามเท่า รังสีอัลตราไวโอเล็ตที่เพิ่มขึ้นนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอัลตราไวโอเล็ตคลื่นสั้นที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต แสงอาทิตย์ เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวส์ชัน (Nuclear fusion)  บนดวงอาทิตย์  เกิดจากการหลอมรวมตัวกันของอะตอม ของธาตุไฮโดรเจน กลายเป็นอะตอมของธาตุฮีเลียม ในการเกิดปฏิกิริยานี้ จะให้พลังงานมหาศาล และพลังงานรูปหนึ่งที่เกิดขึ้นนี้ แผ่รังสีในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มายังโลกของเรา ที่เราพอสังเกตเห็นได้ในรูปของความร้อน และแสง ที่เราเรียกว่า แสงแดด หรือแสงอาทิตย์  คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์นี้มีความยาวคลื่นต่างๆ ตั้งแต่ความยาวคลื่นมากกว่า 1,000  ไมครอน  (Micron)  ต่อเนื่องกันจนถึงสั้นกว่า  0.2  ไมครอน  (200 นาโนเมตร)  ในบรรดาคลื่นแสงที่แผ่มาจากดวงอาทิตย์ทั้งหมด แสงสีเหลืองที่มีความยาวคลื่น  0.55  ไมครอน  (550 นาโนเมตร)  เป็นคลื่นแสงที่มี ปริมาตรความเข้มสูงสุด ดังแสดงด้วยเส้นกราฟสเปคตรัม  (Spectrum)  ของคลื่นแสง และแสงแดดเป็นคลื่นแสง ที่เหมาะสมที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสงสร้างชีวมวล (Biomass) และมี่ส่วนทำให้พืชและสัตว์ดำรงชีวิตอยู่บนโลกนี้ได้.

รังสีอัลตราไวโอเลต

แสงออโรราจากดาวพฤหัสบดีในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลต ถ่ายโดยองค์การนาซา รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสียูวี (ultraviolet) หรือในชื่อภาษาไทยว่า รังสีเหนือม่วง เป็นช่วงหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงที่มองเห็น แต่ยาวกว่ารังสีเอกซ์อย่างอ่อน มีความยาวคลื่นในช่วง 400-10 นาโนเมตร และมีพลังงานในช่วง 3-124 eV มันได้ชื่อดังกล่าวเนื่องจากสเปกตรัมของมันประกอบด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่าคลื่นที่มนุษย์มองเห็นเป็นสีม่วง.

รังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด · รังสีอัลตราไวโอเลตและแสงอาทิตย์ · ดูเพิ่มเติม »

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

ในวิชาฟิสิกส์ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation) หมายถึงคลื่น (หรือควอนตัมโฟตอน) ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ผ่านปริภูมิโดยพาพลังงานจากการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า โดยคลาสสิก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นการสั่นประสานของสนามไฟฟ้าและแม่เหล็กซึ่งแผ่ผ่านสุญญากาศด้วยความเร็วแสง การสั่นองสนามทั้งสองนี้ตั้งฉากกันและตั้งฉากกับทิศทางของการแผ่พลังงานและคลื่น ทำให้เกิดคลื่นตามขวาง แนวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปล่งจากแหล่งกำเนิดจุด (เช่น หลอดไฟ) เป็นทรงกลม ตำแหน่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถจำแนกลักษณะได้โดยความถี่ของการสั่นหรือความยาวคลื่น สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา โดยเรียงความถี่จากน้อยไปมากและความยาวคลื่นจากมากไปน้อย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดเมื่ออนุภาคมีประจุถูกเร่ง แล้วคลื่นเหล่านี้จะสามารถมีอันตรกิริยากับอนุภาคมีประจุอื่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพาพลังงาน โมเมนตัมและโมเมนตัมเชิงมุมจากอนุภาคแหล่งกำเนิดและสามารถส่งผ่านคุณสมบัติเหล่านี้แก่สสารซึ่งไปทำอันตรกิริยาด้วย ควอนตัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียก โฟตอน ซึ่งมีมวลนิ่งเป็นศูนย์ แต่พลังงานหรือมวลรวม (โดยสัมพัทธ์) สมมูลไม่เป็นศูนย์ ฉะนั้นจึงยังได้รับผลจากความโน้มถ่วง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านั้นซึ่งสามารถแผ่ตนเองได้โดยปราศจากอิทธิพลต่อเนื่องของประจุเคลื่อนที่ที่ผลิตมัน เพราะรังสีนั้นมีระยะห่างเพียงพอจากประจุเหล่านั้นแล้ว ฉะนั้น บางทีจึงเรียกรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าว่าสนามไกล ในภาษานี้สนามใกล้หมายถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้ประจุและกระแสที่ผลิตมันโดยตรง โดยเจาะจงคือ ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต ในทฤษฎีควอนตัมแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยโฟตอน อนุภาคมูลฐานซึ่งทำให้เกิดอันตรกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น ฤทธิ์ควอนตัมทำให้เกิดแหล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่ม เช่น การส่งผ่านอิเล็กตรอนไประดับพลังงานต่ำกว่าในอะตอมและการแผ่รังสีวัตถุดำ โฟตอนความถี่สูงขึ้นจะมีพลังงานมากขึ้น ความสัมพันธ์นี้เป็นไปตามสมการของพลังค์ E.

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและอินฟราเรด · รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงอาทิตย์ · ดูเพิ่มเติม »