รังสีใต้แดง

รังสีใต้แดง หรือรังสีอินฟราเรด (Infrared) น า ง ส า ว เ พ ช ร ล ด า บุ ญ มี โ ร ง เ รีย น ช า ติ ต ร ะ ก า ร วิ ท ย า

คำนำ หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับรังสี ใต้แดงหรือรังสีอินฟราเรดแก่ผู้อ่าน ผู้จัดทำได้หวังเป็นอย่างยิ่งว่าหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่าน หากมีข้อผิดพลาดประการใดผู้จัดทำ ขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย นางสาวเพชรลดา บุญมี ผู้จัดทำ

สารบัญ หน้า เรื่อง 1 รังสีใต้แดงหรือรังสีอินฟราเรด 1 2 แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรด 3-4 ชนิดของ IR 5 ประโยชน์ของ IR 6 อันตรายจาก IR 7 วิธีป้องกัน IR 8 แบบฝึกหัด เฉลยแบบฝึกหัด

รังสีใต้แดง หรือรังสีอินฟราเรด Infrared Radiation : IR รังสีใต้แดงหรือรังสีอินฟราเรด -เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทีมีความถี่อยู่ในช่วง 1011 ถึง 1014 เฮิรตซ์ -ความยาวคลื่นในระดับไมโครเมตรจนถึงระดับมิลลิเมตร -มีคุณสมบัติผ่านชั้นบรรยากาศได้ดี Sir William Herschel นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ค้น พบ รังสีอินฟราเรดสเปกตรัม (Infrared Ray) ในปี ค.ศ. 1800 แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรด -ดวงอาทิตย์ แผ่จากดวงอาทิตย์มาถึงโลกโดยมีบางส่วนถูกสะท้อนออกนอก โลก บางส่วนที่ทะลุผ่านเข้าชั้นบรรยากาศมีผลทำให้บรรยากาศของโลกมี ความอบอุ่นขึ้น -วัตถุที่มีความร้อน วัตถุบนโลกทุกชนิดที่มีอุณหภูมิในช่วง -200 ถึง 4,000 ºC จะสามารถปล่อยรังสีอินฟราเรดได้

2 ชนิดของ IR รังสีอินฟราเรดสามารถแบ่งตามความยาวคลื่นโดยเทียบกับความยาวคลื่นของ แสงที่ตามองเห็น ได้เป็น 3 ชนิดดังนี้ 1 รังสีอินฟราเรดใกล้ (near infrared) รังสีอินฟราเรดย่านใกล้ มีความยาวคลื่นในช่วง 0.75 – 3 μm สามารถใช้งานในช่วง 500 – 2,200 ºC ให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่สูง สามารถให้ความร้อนได้สูง ความร้อนผ่านเข้าในเนื้อวัสดุได้ลึก และรวดเร็ว นิยมนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น การอบแห้งผลิตภัณฑ์ 2 รังสีอินฟราเรดปานกลาง(medium infrared) รังสีอินฟราเรดย่านกลาง มีความยาวคลื่นในช่วง 3 – 25 μm สามารถให้อุณหภูมิใช้งานในช่วง 500 – 950 ºC สามารถให้ความ ร้อนได้ปานกลาง และผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ลึกปานกลาง 3 รังสีอินฟราเรดไกล(far infrared) รังสีอินฟราเรดย่านไกล มีความยาวคลื่นในช่วง 25 – 100 μm สามารถให้ใช้งานในช่วง 300 – 700 ºC ให้ความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ ได้ต่ำ ความร้อนผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ไม่ลึก เหมาะสำหรับใช้งาน ประเภทที่ต้องการความร้อนต่ำ และจำกัดบริเวณพื้นผิว

ประโยชน์ของ IR ด้านอุตสาหกรรมอาหาร 1.การอบแห้ง ............................................................................................................2. การแปรรูปอาหารให้สุก ข้อดีการอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรด การใช้รังสีอินฟราเรดแปรรูปอาหารให้สุก – ระบบให้ความร้อนควบคุมได้ง่าย แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ – สามารถถ่ายเทความร้อนไปยังผลิตภัณฑ์ได้ดี –ระดับอุณหภูมิปานกลาง นิยมใช้กับ – มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีค่าซ่อมบำรุงต่ำ อาหารที่ไม่ไวต่อความร้อน – ทั้งระบบน้ำหนักเบา ใช้พื้นที่ของอุปกรณ์น้อย –ระดับอุณหภูมิสูง นิยมใช้กับอาหารที่ไว – ผลิตภัณฑ์มีความแห้งสม่ำเสมอ ต่อความร้อน ข้อเสียการอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรด – สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่จะต้องเพิ่ม 3. อุตสาหกรรมอื่น ขนาดหลอดรังสีอินฟราเรด – ไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนามาก – การอบแห้งเฟอร์นิเจอร์ – การอบแห้งเครื่องปั้น และเซรามิกส์ – การอบแห้งวัสดุยานยนต์ – สิ่งทอ – กระดาษ – เคลือบสีผลิตภัณฑ์ – ฯลฯ ตัวอย่างเครื่องอบแห้งด้วยอินฟราเรด

ประโยชน์ของ IR ด้านการเกษตรและอุปกรณ์ ............................................................................................................อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสาร อิเล็กทรอนิกส์ และการสื่อสาร – ใช้เป็นตัวกลางสื่อสารสำหรับอุปกรณ์ไร้สาย ด้านการเกษตร อาทิ มือถือ คอมพิวเตอร์ – ภาพถ่ายความร้อนด้วยกล้องอินฟราเรดที่ใช้ ความร้อนที่ได้จากรังสีอินฟราเรดที่ ประโยชน์ในหลายด้าน อาทิ ทางทหาร ความยาวคลื่น 3-6 ไมครอน สามารถกำจัด ทางการแพทย์ และอุตสาหกรรม แมลงในเมล็ดข้าวได้ถึง 100% – ภาพถ่ายดาวเทียมในช่วงคลื่นรังสี อินฟราเรด ตัวอย่างเครื่องอบแห้งแบบถังทรงกระบอกสำหรับอบข้าว ภาพถ่ายความร้อน ภาพถ่ายดาวเทียม

อันตรายจาก IR ผลกระทบจากรังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่จะมีผลต่อชั้นบรรยากาศ ทำให้ชั้นบรรยากาศมีความอบอุ่นหรือร้อนขึ้น ส่วนในมนุษย์ และสัตว์ หากได้รับรังสีอินฟราเรดติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำให้ผิวมีอาการ แสบร้อน ผิวหมองคล้ำ ดำกร้าน เซลล์ผิวเสื่อมสภาพ และร่างกาย ขาดน้ำ หากได้รับติดต่อกันนานพร้อมกับมีความเข้มสูงจะทำให้ผิว แสบร้อนรุนแรง และเกิดรอยไหม้ของผิวได้

วิธีป้องกัน IR 1. หลีกเลี่ยงการเผชิญกับแสงแดดจัดๆ ตั้งแต่เวลา 10.00-15.00 น. 2.ร่ม แว่นกันแดด สวมหมวก และสวมเสื้อผ้าเนื้อแน่น สีเข้ม หนา นอกจากจะช่วยป้องกันแสง ได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ยังสามารถ ปกป้องผิวจากแสงสว่างและความร้อนได้ ซึ่งเป็นแสงที่ครีมกันแดดไม่ สามารถปกป้องได้ 3.หากต้องอยู่กลางแจ้ง หรือมีกิจกรรมภาคสนาม เช่น ว่ายน้ำ เล่นกีฬา กลางแจ้ง ไปทะเล ฯลฯ ควรเลือกใช้ครีมกันแดดที่สามารถป้องกันได้ทั้งรังสี ยูวีเอ (UVA) และยูวีบี (UVB) ได้อย่างน้อย 15 เท่า โดยใช้ในปริมาณ เหมาะสม ทา 2 ชั้น หนาประมาณ 2 มก./ ตารางซม. ทาก่อนออกมา เผชิญกับแสงแดด 15 นาที 4.ถ้าไม่มีกิจกรรมที่ต้องอยู่กลางแดดจ้า ก็พิจารณาว่าควรใช้ครีมกันแดด ประเภทไหน เพราะรังสียูวีบี (UVB) จะมีกลางแจ้งตั้งแต่เวลา 10.00- 15.00 น.และไม่สามารถผ่านกระจกได้ ส่วนยูวีเอนั้นมีตลอดทั้งวัน ผ่าน กระจกได้ ซึ่งถ้าคุณทำงานอยู่ในออฟฟิศทั้งวัน ไม่ได้เผชิญกับแสงแดดเลย ครีมกันแดดกันแสง UVB สูงๆ จึงไม่จำเป็น แต่ถ้ามีกิจกรรมกลางแจ้งตอน กลางวัน ก็ต้องใช้ครีมกันแดดที่ป้องกันได้ทั้งรังสียูวีเอและยูวีบี

แบบฝึกหัด 1.ผู้ค้นพบรังสีอินฟราเรดคือ ชาว ในปีค.ศ. 2.คุณสมบัติ 3.มีความถี่ในช่วง 4.มีแหล่งกำเนิดจาก 5.แบ่งได้เป็นกี่ชนิดอะไรบ้าง

เฉลยแบบฝึกหัด 1.ผู้ค้นพบรังสีอินฟราเรดคือ Sir William Herschel ชาว ชาวอังกฤษ ในปีค.ศ. 1800 2.มีคุณสมบัติ มีคุณสมบัติผ่านชั้นบรรยากาศได้ดี 3.มีความถี่ในช่วง 1011ถึง 1014เฮิรตซ์ 4.มีแหล่งกำเนิดจาก ดวงอาทิตย์ , วัตถุที่มีความร้อน 5.แบ่งได้เป็นกี่ชนิดอะไรบ้าง แบ่งได้ 3 ชนิดได้แก่ 1.รังสีอินฟราเรดใกล้ 2.รังสีอินฟราเรดปานกลาง 3.รังสีอินฟราเรดไกล