Які з видів електромагнітних хвиль використовуються в приладах нічного бачення
Вступ
У сучасному світі технології нічного бачення стали невід’ємною частиною різноманітних галузей – від збройних сил до енергетики та медицини. Тож, які з видів електромагнітних хвиль використовуються в приладах нічного бачення? Розглянемо детальніше, на яких принципах базується робота цих пристроїв та як різні діапазони електромагнітного спектру сприяють їх функціональності.
Основні принципи роботи приладів нічного бачення
Перш ніж перейти до розгляду самого електромагнітного спектра, важливо зрозуміти, як працюють прилади нічного бачення. Вони, в основному, створені для підсилення видимого світосяйного потоку або для виявлення та візуалізації об’єктів у затемненому середовищі. Це досягається шляхом перетворення невидимих для людського ока хвиль в зображення.
Типи приладів нічного бачення
- Підсилювачі яскравості зображень (Інфрачервоні прилади) – працюють, підсилюючи існуюче видиме або інфрачервоне світло.
- Тепловізори – фокусуються на виявленні тепла, що випромінюється від об’єктів, завдяки інфрачервоному випромінюванню.
- Цифрові пристрої нічного бачення – використовують цифрові матриці для збору та обробки світлової інформації.
Електромагнітний спектр та його значення для нічного бачення
Для того, щоб зрозуміти, які з видів електромагнітних хвиль використовуються в приладах нічного бачення, необхідно розглянути загальний електромагнітний спектр. Він охоплює різноманітні хвилі різної довжини, отже і різних властивостей.
Складові електромагнітного спектра
| Тип хвилі | Діапазон довжин хвиль | Примітки |
|---|---|---|
| Радіохвилі | 1 мм до 100 км | Використовуються в радіо, телебаченні. |
| Мікрохвилі | 1 мм до 1 м | Використовуються у мікрохвильових печах, радіолокації. |
| Інфрачервоні хвилі | 700 нм до 1 мм | Важливі для нічного бачення. |
| Видиме світло | 380 нм до 750 нм | Діапазон, що сприймається людським оком. |
| Ультрафіолетові хвилі | 10 нм до 400 нм | Мають високу енергію, використовуються в медичних приладах. |
| Рентгенівські хвилі | 0.01 нм до 10 нм | Застосовуються в медицині для рентгенівської діагностики. |
| Гамма-хвилі | Менше 0.01 нм | Використовуються в медицині та атомній промисловості. |
Інфрачервоні хвилі в приладах нічного бачення
Інфрачервоні хвилі є одним з ключових видів електромагнітних хвиль, які використовуються у приладах нічного бачення. Це зумовлено їх здатністю проникати крізь пил, дим і мряку, а також виявляти теплове випромінювання, що є результатом теплового руху атомів і молекул. Інфрачервоні хвилі поділяються на кілька підкатегорій:
- Ближній інфрачервоний (NIR): 750 нм до 1400 нм – часто використовується для активних приладів нічного бачення, які потребують підсвічування.
- Середній інфрачервоний (MIR): 1400 нм до 3000 нм – може використовуватися в певних системах тепловізійної детекції.
- Теплові інфрачервоні (LWIR та VLWIR): 3000 нм до понад 14000 нм, використовується в тепловізорах, які фокусуються на виявленні тепла.
Активні і пасивні системи нічного бачення
Використання інфрачервоних хвиль відрізняється у активних та пасивних системах:
- Активні системи: використовують лазерні або світлодіодні підсвічувачі, які забезпечують інфрачервоне підсвічування, щоб створити відбите світло для систем нічного бачення.
- Пасивні системи: використовують природне або існуюче інфрачервоне світло та теплове випромінювання від об’єктів для створення зображення.
Використання видимого світла в нічних пристроях
Видиме світло також використовується в деяких приладах нічного бачення, особливо у підсилювачах яскравості зображення. Ці системи вловлюють наявне світло, подібно до того, як це робить камера, і підсилюють його за допомогою спеціальних електронних трубок, які збільшують світловий сигнал, щоб створити більш чітке зображення.
Висновок
На підставі наведеного можна прийти до висновку, що найчастіше в приладах нічного бачення використовуються інфрачервоні хвилі з різних сегментів спектра, в залежності від типу пристрою та його призначення. Основним завданням цих систем є підсвічення або фіксація невидимих людському оку хвиль, які перетворюються на чітке зображення. Таким чином, відповідаючи на питання “які з видів електромагнітних хвиль використовуються в приладах нічного бачення,” слід відзначити вагоме значення інфрачервоних хвиль у функціонуванні цих пристроїв.
