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威廉赫謝爾是英國(guó)天文學(xué)家，曾制造當(dāng)時(shí)世界上口徑最大的天文望遠(yuǎn)鏡。為了尋找觀察太陽(yáng)時(shí)保護(hù)眼睛的方法，他用涂黑的水銀溫度計(jì)反復(fù)測(cè)量太陽(yáng)光譜的熱效應(yīng)，卻意外觀察到溫度計(jì)置于紅光之外時(shí)水銀柱繼續(xù)升高的現(xiàn)象。他認(rèn)為這里存在一種看不見的射線，并稱之為致熱線、暗中線。同其他新生事物一樣，這一發(fā)現(xiàn)立即遭到懷疑和責(zé)難。因?yàn)榭茖W(xué)泰斗牛頓曾以一組用三棱鏡作的實(shí)驗(yàn)無(wú)可爭(zhēng)辯的證明了太陽(yáng)的白光由七色構(gòu)成，從而創(chuàng)立了現(xiàn)代光譜學(xué)。而在七色光這外，則是虛無(wú)，是黑暗，這種在無(wú)意中形成的成見牢牢禁錮著人們的思維，因而在赫謝爾的實(shí)驗(yàn)之前雖已不止一人做過類似觀測(cè)，但都未敢越過雷池一步。赫謝爾為了尋求太陽(yáng)光譜中熱效應(yīng)極大值，試探著把溫度計(jì)移出可見光，不料竟進(jìn)入一個(gè)斑駁陸離的未知世界，這的確 是對(duì)傳統(tǒng)觀念的突破，是人們繼牛頓之后在探索光的漫漫 征途中又一飛躍。 后來(lái)威廉赫謝爾及其他科學(xué)家用火焰、燭光、火爐等光源和熱源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都觀測(cè)到類似現(xiàn)象：紅光端之外不僅確有熱效應(yīng)，甚至比可見光區(qū)強(qiáng)。他們還進(jìn)一步證明這種射線遵從與可見光相同的反射、折射、吸收定律，有偏振、干涉、衍射現(xiàn)象，差別主要是波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)。隨探測(cè)方法的改進(jìn)和紅外光電開關(guān)透光材料的不斷發(fā)現(xiàn)，人們測(cè)得的紅外波長(zhǎng)也緩慢延伸，1847年為1.5um，1880年僅至17um，19世紀(jì)最后十年由于多人的努力終于達(dá)到300um。但這期間電學(xué)與磁學(xué)也在突飛猛進(jìn)，19世紀(jì)30年代法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)效應(yīng)，19世紀(jì)50-60年代麥克斯韋建立對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)影響巨大的電磁方程組，并大膽作出光是一種按照電磁定律傳播的電磁波的判斷。1887年德國(guó)物理學(xué)家赤茲用振蕩器成功實(shí)現(xiàn)電磁波的發(fā)射和接收，又測(cè)量了頻率、波長(zhǎng)和傳播速度，研究了反射、折射、偏振，令人信服地證明了麥克斯韋電磁方程組的正確性。這期間還有人發(fā)現(xiàn)電學(xué)方法與加熱物已庸置疑，為它造出的專用名詞“infrared”逐漸推廣開來(lái)。把可見光和微波之間的 廣闊波段統(tǒng)稱為紅外線，又依波長(zhǎng)劃分為近紅外區(qū)四個(gè)區(qū)域，但不同學(xué)科往往規(guī)定了不同的界線。此外還流通些專業(yè)術(shù)語(yǔ)，如短波紅外、中波紅外、長(zhǎng)波紅外，指的是對(duì)應(yīng)于三個(gè)紅外大氣窗口的波段。遙感技術(shù)中還常常把長(zhǎng)波紅外叫做熱紅外等。 |
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