紅外線

二氧化碳雷射

二氧化碳雷射 (Carbon Dioxide Laser)
國立臺灣大學物理系 蔡雨錡

要了解二氧化碳雷射前,首先要來了解雷射。電子狀態有不同的能階,當電子自發地從高能階往低能階躍遷時會釋放出相應能量的電磁波,這樣的現象稱做自發射 (spontaneous emission)。如果有外界干擾(例如入射電磁波),也會促使電子從高能階往低能階躍遷,如此而釋放出電磁波的現象稱為受激發射 (stimulated emission)。雷射就是靠這種「以光生光」的機制來產生相干性很好的光源。受激發射的概念是愛因斯坦在1917年首度提出。受激發射所有光學特性跟自發辐射相同,包括频率、相位、前进方向,只是光的强度放大。而「laser」就是受激發射的光訊號放大 (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 的縮寫。

紅外線光譜(二)

紅外線光譜(infrared spectroscopy) (二)
國立臺灣師範大學化學系碩士班 翁于婷

連結:紅外線光譜(一)

拿到一張紅外線光譜要如何分析判斷,確認化合物的結構是正確的呢?
第一步是分析峰位,就是吸收波鋒在光譜的位置,由橫軸振動頻率右到左逐漸變大,可劃分五個區域判讀,第一是4000~2500 cm-1,第二是2500~1800 cm-1,第三是1800~1600 cm-1,第四是1600~1400 cm-1,最後1400 cm-1以後我們稱為指紋區(fingerprint region),一般用來鑑定物質用。

紅外線光譜(一)

紅外線光譜(infrared spectroscopy) (一)
國立臺灣師範大學化學系碩士班 翁于婷

空氣中充滿著各式各樣的電磁波,有人類眼睛可見的可見光 (visible)、微波爐使用的微波 (microwave)、還有用於醫學診斷的 X-ray 等等(圖一),其中波長介於可見光波和微波,和人類最息息相關的電磁波就是是紅外線 (infrared),紅外線波長約 700 nm – 1 mm,由英國皇家學院的威廉‧赫歇爾 (William Herschel) 發現

大氣中水氣含量的觀測

 

大氣中水氣含量的觀測
國立台灣師範大學附屬高級中學地球科學科洪逸文老師/國立台灣師範大學地球科學系陳正達教授責任編輯

由於水氣的變化是天氣現象的重要主角,因此對大氣中水氣的觀測一直是一個重要項目。傳統上,是利用探空氣球,然而其施放時間與空間上的限制,讓我們無法對水氣分布具有整體的了解。後來種種的遙測儀器與載具陸續發展出來,例如氣象雷達與衛星;遙測技術也日新月異,利用可見光、紅外線與微波頻道,近幾年更可利用 GPS 訊號反推大氣的水氣含量。

 

 

圖片所有::F. Hasler et al., (NASA/GSFC) and The GOES Project
圖片來源:http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/mirrors/apod/ap990904.html

紅外線

紅外線 (Infra Red)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂紅外線(Infra Red,簡寫為IR) 指的是一種電磁波波長比可見光(400-700 nm)還長,但是比無線電波(又可稱為兆赫輻射,terahertz radiation,波長100 µm – 1 mm)與微波(microwaves,波長~30,000 µm)還短。紅外線的範圍大約在750 nm 到 100 µm之間。