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红光治疗仪冷光,红光治疗仪冷光和热光的作用

发布时间:2024-12-21 07:31:01 作者 :医疗器械网 围观 : 0次

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于红光治疗仪冷光的问题,于是小编就整理了2个相关介绍红光治疗仪冷光的解答,让我们一起看看吧。

冷红光和热红光的区别?

热光源:

红光治疗仪冷光,红光治疗仪冷光和热光的作用

利用热能激发的光源,如白炽灯在3,000-4,000K温度时热辐射发光。白炽灯有80-90%的能量转换能热能,10%左右的能量转换为光能。因此发光效率较低。我们不是根据灯具外壳的温度来定义为冷光源,还是热光源。灯具周边的温度高低,只能评判该灯具散热措施的优劣。

冷光源:

冷光源是利用化学能、电能、生物能激发的光源(萤火虫、霓虹灯、LED等)。具有十分优良的光学,变闪特性。物体发光时,它的温度并不比环境温度高,这种发光叫为冷光源,如LED是利用电子空穴对复合发光。

从严格意义上来说,LED发光二极光是电致发光也有热量产生,只是相对白炽灯等光源来说低了点。LED电光转换效率为30%左右,其中内量子效率70%左右(接近理论极限),外量子效率50%左右(这只是实验数据,并不是准确值)。

区别:

我们所说的冷光源并不是指发光的过程当中不产生热量,而是指发光的方式不是由热能转换为光能。白炽灯就是典型由电能转化为热能,再将热能转化为光能的过程。热能损耗较高,发光效率低,按目前LED白光的发展趋势来看冷光源替代热光源的时代也为之不远了。因此我们可以把LED看作冷光源。

为什么有些物体温度高到一定程度就会发光?

答:我们平常说的发光,是指物体发出可见光,但可见光只是电磁波中极其狭窄的一个波段;热力学和量子力学指出,任何物体都会向外辐射电磁波,也就是热辐射,辐射电磁波的波长与温度有关,大约在500℃~800℃时,辐射最大值落在可见光区域。


热力学指出,任何高于绝对零度的物体,都会向外辐射电磁波,温度越高,单位时间内辐射出来的总能量也就越大,最高能量密度对应的波长也越短。

从微观层面上看,温度的本质是微观粒子(比如原子、分子等等)的不规则运动,由于原子中有带正电荷的原子核,以及带负电荷的电子,粒子的不规则运动会导致微观粒子磁矩发生变化,从而向外损失能量,也就是外向辐射电磁波。

理论上,热辐射对应的波长可以从零到无穷大,这主要与物体的温度有关,可见光的波长为380nm~780nm,属于电磁波中非常狭窄的一个波段,低于380nm和高于780nm的电磁波我们都无法肉眼看见。

比如红外线测温仪,就能检测红外线波段(760nm~1mm),以此判断出物体的温度,但是我们肉眼却看不见;太阳光中的紫外线(100nm~400nm)会对皮肤造成伤害,我们肉眼也看不见紫外线。

物体热辐射是有规律的,物理学中一个理想的黑体严格遵循黑体辐射定律,或者叫做普朗克辐射定律,其公式为:

生活中很多物体可以近似看做黑体,比如一个铁块,我们对铁块进行加热,根据公式我们很容易知道:

1、温度达到500℃,铁块热辐射最大值进入可见光区域;

2、当温度大于800℃后,辐射最大值移出可见光区域,但是由于辐射总量在增加,所以可见光区域依然保持了足够高的辐射功率。

导致的情况就是,我们对一个铁块从0℃进行加热,低于500℃时铁块显示它本身的颜色,大于500℃后,铁块变得暗红,然后逐渐赤红,再变黄白,这就是很多物体加热后会发光的原因。


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发光的本质是什么?

如果要排个物理学史上的科学家排行榜,有三位仁兄是毋庸置疑的前三,他们就是牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦。这三位大佬都属于凭借自己一个人之力就完成了一个伟大理论。其中,牛顿提出了万有引力定律和力学三大定律;爱因斯坦提出了相对论;而麦克斯韦则是统一了电磁学,他提出了麦克斯韦方程,并且预言了电磁波的存在以及光是一种电磁波。

也就是说,我们肉眼看到的“光”本质上是电磁波大家族的一份子,所以电磁波家族的其他成员某种程度上也可以被看成是“光”,只是我们肉眼看不到的光而已。那“光”和温度有什么关系呢?

科学家就发现,在我们这个宇宙中,凡是高于绝对零度(零下273.15度)的物体都会辐射电磁波(发光);同时我们根据热力学第三定律可知:绝对零度是达不到的。于是,我可以得出一个结论:宇宙中所有的物体都在“发光”,只不过大部分的“光”是我们肉眼看不到的,只有一小部分“光”是我们肉眼看得到的,也就是可见光。

举个例子,人体就是时时刻刻辐射电磁波,这个电磁波属于红外波段,所以我们肉眼看不到。

即便黑洞这样的“怪物”,由于自身引力特别大,连光都逃不出黑洞的“手掌心”,但是黑洞也是会向外辐射电磁波的,这也被称为黑洞蒸发,也叫作霍金辐射,因为这是由物理学家霍金等人提出来的。

除此之外,之前著名的“黑洞照片”中的光实际上也是科学家后来绘制上去的,它发出的射线实际上是我们肉眼看不到的。

按照目前的主流科学理论,宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸,这次大爆炸产生的余温如今还在,是遍布全宇宙的背景辐射,被称为宇宙微波背景辐射,温度是2.72K,只比绝对零度高2.7度。

所以,并不是温度高到一定程度才会有发光。而是只要有温度,就会有“光”。只是不同的温度对应的“光”是不同的。温度较低的物体辐射出来电磁波属于微波,波长较长,能量较小,而温度高的物体辐射出来的电磁波波长会更短,能量会更大

以地球大气受热为例

就拿太阳来说,太阳辐射是地球能量的主要来源,太阳表面的温度达到了5000~6000摄氏度,它辐射出来的电磁波主要是可将光波段和紫外线。所以,大部分的太阳光是我们肉眼可见的。

太阳辐射的电磁波到达地球后,会被地球的大气层削弱50%,这其中主要包括反射和散射,还有一部分是被大气层中的臭氧和二氧化碳所吸收,吸收的紫外线部分。剩余的太阳辐射会透过大气层,直达地球表面,地球接收了这部分电磁波,同时也会向外辐射,但是地表的温度更低一些,辐射出来的电磁波属于微波,也就是波长较长、能量较低的电磁波。这部分电磁波就是我们肉眼看不到的。同样地,地表辐射出来的电磁波也会有一部分被大气所吸收,大气层也会升温,同时辐射出电磁波,由于温度也不高,所以大气辐射的也是波长较长的电磁波,这也被称为大气逆辐射。

总结

通过地球的大气受热,你应该就能够看出不同的温度下,辐射出的电磁波是不一样的,温度越高,辐射出来的电磁波能量越大,波长越短。

如果我们只聚焦到可将光波段,温度越高,对应的就是越往蓝色端的火焰,也就是蓝色或者紫色火焰,如果温度还要更高一些,那就会辐射出紫外波段的电磁波,而我们肉眼看不到;温度越低,对应的就是越往红色短的火焰,如果温度还要更低一些,那就会辐射出红外波段的电磁波,我们肉眼也看不到,人体辐射出来的就是属于温度较低的红外波段的电磁波。

但这一切都是由一个前提条件的,那就是宇宙中所有的物质都会辐射电磁波,除非这个物质可以达到绝对零度的情况,但这在目前的物理学理论框架下是不被允许的。

到此,以上就是小编对于红光治疗仪冷光的问题就介绍到这了,希望介绍关于红光治疗仪冷光的2点解答对大家有用。

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