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威廉赫謝爾是英國天文學家，曾制造當時世界上口徑最大的天文望遠鏡。為了尋找觀察太陽時保護眼睛的方法，他用涂黑的水銀溫度計反復測量太陽光譜的熱效應，卻意外觀察到溫度計置于紅光之外時水銀柱繼續(xù)升高的現(xiàn)象。他認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)立即遭到懷疑和責難。因為科學泰斗牛頓曾以一組用三棱鏡作的實驗無可爭辯的證明了太陽的白光由七色構成，從而創(chuàng)立了現(xiàn)代光譜學。而在七色光這外，則是虛無，是黑暗，這種在無意中形成的成見牢牢禁錮著人們的思維，因而在赫謝爾的實驗之前雖已不止一人做過類似觀測，但都未敢越過雷池一步。赫謝爾為了尋求太陽光譜中熱效應極大值，試探著把溫度計移出可見光，不料竟進入一個斑駁陸離的未知世界，這的確 是對傳統(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。 后來威廉赫謝爾及其他科學家用火焰、燭光、火爐等光源和熱源進行實驗，都觀測到類似現(xiàn)象：紅光端之外不僅確有熱效應，甚至比可見光區(qū)強。他們還進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，差別主要是波長比可見光長。隨探測方法的改進和紅外光電開關透光材料的不斷發(fā)現(xiàn)，人們測得的紅外波長也緩慢延伸，1847年為1.5um，1880年僅至17um，19世紀最后十年由于多人的努力終于達到300um。但這期間電學與磁學也在突飛猛進，19世紀30年代法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應效應，19世紀50-60年代麥克斯韋建立對現(xiàn)代科學技術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年德國物理學家赤茲用振蕩器成功實現(xiàn)電磁波的發(fā)射和接收，又測量了頻率、波長和傳播速度，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。把可見光和微波之間的 廣闊波段統(tǒng)稱為紅外線，又依波長劃分為近紅外區(qū)四個區(qū)域，但不同學科往往規(guī)定了不同的界線。此外還流通些專業(yè)術語，如短波紅外、中波紅外、長波紅外，指的是對應于三個紅外大氣窗口的波段。遙感技術中還常常把長波紅外叫做熱紅外等。 |
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