紫外线热效应非定量实验
c1502022/12/29原创 物理 IP:湖北
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紫外光也有热效应。
关键词
紫外热效应


    在很多人的印象里,红外线有强烈的热效应,(毕竟就是因为这个才被发现的嘛),而紫外线则没有热效应。大概现在有的书籍甚至初级教材里都是这么描述的。如果在bing搜索“紫外线有没有热效应”,干脆得到这个结果: bing-紫外热效应结果.jpg

实际上,这个结论过于武断,甚至就是错误的。

先从实验开始讲起吧。

手头有一只三无365nm紫外手电,从电池续航时间来推断,估计紫外功率不到一瓦特。

有一天无意中用它照自己的脸,发现有明显的灼热感。一开始以为是错觉或者紫外和皮肤的某些成分发生了独特的效应(例如激发出红外进而有热效应之类)。为了进一步验证,就用热成像仪作为检测仪器,对一块黑布进行了紫外照射。结果,紫外线在黑布上也有强烈的热效应:


IMG_5800.mp4 点击下载

短短十几秒,就使得目标升温十几度。

作为对比,使用10W强光手电进行热效应测试:


IMG_5801.mp4 点击下载

可见紫外光在黑布上的热效应,虽然比不上这个视频中的白光LED强烈,但是这个白光LED的功率要比紫外LED大数倍。

从以上实验基本可以得到,至少365nm的紫外线同样有强烈的的热效应。

其实这个也比较好理解,光被目标吸收后,最终大多数能量还是会转化为热能(即分子无规则运动)。

同样的,连X射线,gamma射线都会有热效应。

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后记,那既然紫外有热效应,能干啥呢?我想了想,是不是可以做精密一点的激光加工呢?毕竟波长短的话,光斑就小啊,哈哈




来自:数理化 / 物理动手实践:实验报导
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~~空空如也
c150 作者
1年11个月前 IP:湖北
913347

嗯。光刻机的照射目标是光刻胶,我没有深入了解,估计应该是光化学反应之类的。

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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913353

对。这是根本。而且最终之路必然是热。

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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913383
引用机器懒猫发表于5楼的内容
“三无”二字让我想到光谱可能不那么纯

哈哈,我也怀疑过是不是有红外波段的光。可见光是不可能有的,肉眼可以辨别。

正好补充几点,便于讨论:

1,目前的大功率紫外LED,效率都有限,部分电能量确实变成了热,所以需要良好散热才能工作。但是这样看来,热应该是在散热片上散掉的,而不是和紫外光一起辐射出去了。但是实际上电筒本身也不怎么发热,所以确实存在热和光同路辐射出去的可能;

2,查阅了一些紫外LED的手册,其光谱都较为单一,带宽一般也就是 几十纳米;

3,虽然是三无产品,但是竟然还带了个黑色滤光片的,也算是良心三无产品了。不过这个滤光片性能未知,有通过远红外光的可能;

4,打算找时间做一个简易光谱仪看看,但是还没有很好的器件(毕竟从红外到紫外,有点宽,要是可见光就简单多了)。


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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913384

刚才又补充了一个小测试,把紫外灯上的滤光片放在红外遥控器发射头上,遥控信号被阻挡。看来至少某个波长的红外线应该是过不去。

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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913395

没事的,我觉得不一定非要整一体化,分段就好了。一个管红外+可见光,一个管紫外+可见光。只要两个有重叠就行。

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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913507
引用古法造轮发表于10楼的内容
“紫外线没有热效应” 这种本身就是更贴近于日常用语句不是严格的物理描述语句吧。电磁波都得有热效应,不...

嗯,感觉就像有些小学和中学课本里的话,拿到大学就是错误的了。

不过或许很多人都会有紫外光没有(至少是很弱吧)热效应的印象。


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c150作者
1年11个月前 IP:湖北
913508
引用qiuzheru1发表于11楼的内容
其实不考虑荧光之类的小得多的效应,这个问题就相当于问这个材料在紫外是否透明。在365 nm透明的材料...

太高大上爬不动,还是简单、科普级别的先搞起来(就用CCD,CMOS)为好

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