红外光、激光、辐射有什么本质区别？有什么可以用来治病的？有什么可以民用的？有什么可以用在军事上的？
1的基本概念
太阳光谱
红外线是太阳光线中众多不可见的射线之一，由英国科学家赫歇尔于1800年发现。也叫红外热辐射。他用棱镜分解太阳光，在各种彩带的位置放置温度计，试图测量各种颜色光的热效应。原来位于红灯外的温度计升温最快。所以得出结论，太阳光谱中红光之外一定有不可见光，就是红外光。它也可以用作传输介质。在太阳光谱中，红外线的波长大于可见光，波长为0.75 ~ 1000微米..红外线可分为三部分，即波长为(0.75-1)～(2.5-3)微米的近红外线；中红外，波长为(2.5-3) ~ (25-40)微米；远红外线，波长在(25-40) ~ 1000 μ m之间。
红外是波长介于微波和可见光之间的电磁波，波长在760 nm到1 mm之间，是波长比红光更长的不可见光。覆盖室温下物体发出的热辐射的波段。穿透云层的能力比可见光强。它广泛应用于通信、探测、医疗和军事领域。俗称红外光。
真正的红外夜视仪是光电倍增管成像，和望远镜的原理完全不同。它不能在白天使用，价格昂贵，需要电源才能工作。
近红外或短波红外，波长0.76 ~ 1.5微米，深入人体组织，约5 ~ 10mm；远红外线或长波红外线，波长为1.5 ~ 400微米，多被浅表皮肤吸收，透入组织的深度小于2mm。
红外大气窗口
近红外|(近红外-红色，NIR)| 700 ~ 2000纳米| 0.7 ~ 2微米
中红外|(mir)| 3000 ~ 5000纳米| 3 ~ 5微米
远红外|(远红外-红色，FIR)| 8000 ~ 14000纳米| 8 ~ 14微米
2物理属性
1.热效应
2.穿透云层的能力强
3发现波长
牛顿在公元1666年发现光谱，测量出3900 ~ 7600埃(400nm~700nm)是可见光的波长。1800年4月24日，英国伦敦皇家学会的威廉·赫歇尔发表文章称，阳光除了可见光谱中的红光之外，还有一种不可见的扩展光谱，具有热效应。他使用的方法非常简单。他用温度计测量各种颜色的光经过棱镜分光后的温度，从紫色到红色，发现温度逐渐升高。但当温度计放在红光外面时，温度继续上升，于是得出结论，有红外光。在紫外线部分做了同样的测试，但是温度没有升高。紫外光是里特在1801用氯化银发现的。底片能感觉到的近红外线的波长是肉眼能看到的光的两倍。底片能记录的波长上限是13500埃。如果加上其他特殊设备，最高可以达到20000埃，然后必须用物理仪器探测。
4特性测试
红外线波长很长(无线电波、微波、红外线、可见光。波长从长到短的顺序)，给人热的感觉，效果就是热效应。那么红外线在穿透的过程中到底是穿透到什么程度呢？如果红外线能穿透原子和分子，就会引起原子和分子的膨胀，导致原子和分子的解体。真的是这样吗？而事实上呢？红外线频率低，能量不足，远达不到原子分子解体的效果。所以红外线只能穿透原子和分子之间的缝隙，而不能穿透原子和分子内部。因为红外线只能穿透原子和分子之间的空隙，所以原子和分子的振动会加速，间距变宽，也就是热运动能量增加。从宏观上看，物质在熔化、沸腾、汽化，但物质的本质(原子、分子本身)没有改变，这就是红外线的热效应。
所以我们可以利用红外线的这种激发机制来烧烤食物，使有机高分子变性，但不能利用红外线产生光电效应，更不能改变细胞核内部。
同理，我们也不能用无线电波烧烤食物。无线电波的波长太长，无法穿透有机聚合物的缝隙，更不用说使其变性以达到烹饪食物的目的。
由上可知，波长越短，频率越高，能量越大，波穿透的范围越大；波长越长，频率和能量越小，穿透范围越小。
5远红外线
远红外线的发现公元1800年，德国科学家赫歇尔发现太阳中的红外线被一种肉眼看不见的东西包围着。
远红外线的
光源，波长为5.6-1000UM的“远红外线”，被这种光源照射时会辐射、穿透、吸收、振动生物体。根据美国国家航空航天局的研究报告，在红外线中，4-14微米的远红外线对人体是有帮助的，它能深入人体15cm，从内部产生热量，从内部促进微血管扩张，使血液循环通畅，达到新陈代谢的目的，进而增加机体的免疫力和治愈率。但根据黑体辐射理论，普通材料并不容易产生足够强度的远红外线。通常需要借助特殊物质来转换能量，然后通过内部分子的振动将它们吸收的热量发射成波长更长的远红外线。
6辐射源区域
白炽发光区域
光化范围，又称“光化学反应区”，是指白炽物体产生的光线，从可见光到红外光。比如灯泡(钨丝灯)，太阳。
热辐射区
热物体范围，非白炽物体产生的热射线，如电熨斗和其他电热器，平均温度约为400℃。
热传导区域
热值，由沸腾的热水或热蒸汽管产生的热射线。平均温度低于200℃，这一地区又称为“非光化学反应区”。
暖体辐射带
暖区，即人体、动物或地热能产生的热射线，平均温度约为40℃。从摄影和摄影技术的角度来看，感光特性:光波的能量和感光材料的感光度是造成感光的最重要因素。波长越长，能量越弱，即红外线的能量低于可见光，低于紫外线。但高能波必须面对的另一个问题是，能量越高，穿透力越强，无法形成感光材料捕捉图像的反射波，比如X射线，所以需要捕捉被照射物体背后的图像。因此，摄影必须向长波长方向发展——“近红外”部分。以对比为目的的近红外摄影，随着化学和电子技术的进步，已经向以下三个方向发展:
1.近红外胶片:以波长为700 nm ~ 900 nm的近红外作为主要传感范围，利用特殊染料的乳剂产生光化学反应，使这一波域内的光变化转化为化学变化形成图像。
2.近红外电子感光材料:以波长700nm ~ 2000nm的近红外为主要传感范围，利用硅基化合物晶体产生光电反应，形成电子图像。
3.中、远红外线热像传感材料:以波长为3000nm至14000nm的中、远红外线为主要传感范围，采用特殊的传感器和冷却技术形成电子图像。
7治疗效果
原则
红外线照射体表后，一部分被反射，另一部分被皮肤吸收。皮肤对红外线的反射程度与色素沉着有关。当用波长为0.9微米的红外线照射时，没有色素沉着的皮肤反射约60%的能量。有色皮肤反射大约40%的能量。长波红外线(波长1.5微米以上)照射时，大部分被浅层皮肤组织反射吸收，透入皮肤的深度只有0.05 ~ 2 mm，所以只能作用于皮肤表层组织；短波红外线(波长在1.5微米以内)和红光的近红外线穿透组织最深，穿透深度可达10 mm，可直接作用于皮肤的血管、淋巴管、神经末梢等皮下组织。
在红外区，对人体最有益的波段是4到14的波段范围，在医学领域统称为“生育光”，因为这个红外波段对生命的生长有这种促进作用，这种红外线对激活细胞组织和血液循环有很好的作用，可以提高人体免疫力，加强人体新陈代谢。[1]
红外红斑
当足够强度的红外线照射皮肤时，可能会出现红外红斑，停止照射后很快就会消失。当皮肤多次受到大剂量红外线照射时，可产生褐色大理石样色素沉着，这与热使血管壁基底细胞层黑色素形成增强有关。
治疗作用
红外线疗法的基础是温热效应。在红外辐射下，组织温度升高，毛细血管扩张，血流加快，物质代谢增加，组织细胞活力和再生能力提高。用红外线治疗慢性炎症时，可改善血液循环，增加细胞吞噬功能，消除肿胀，促进炎症消散。红外线可降低神经系统的兴奋性，缓解疼痛，解除横纹肌和平滑肌的痉挛，促进神经功能的恢复。在治疗慢性感染性伤口和慢性溃疡时，可改善组织营养，消除肉芽水肿，促进肉芽生长，加速伤口愈合。红外线辐射可以减少烧伤创面的渗出。红外线还常用于治疗扭挫伤，促进组织肿胀和血肿的消散，减少术后粘连，促进瘢痕软化，减少瘢痕挛缩。
红外线对血液的影响
因为红外线可以深入人体皮下组织，利用红外线反应可以提高皮下深层皮肤的温度，扩张微血管，促进血液循环，复活酶，加强血液和细胞组织的新陈代谢，对细胞年轻化有很大的帮助，可以改善贫血。调节血压:高血压和动脉硬化一般是由神经系统、内分泌系统、肾脏等小动脉收缩、狭窄引起的。远红外线扩张毛细血管，促进血液循环，可降低高血压，改善低血压症状。
红外线对关节的影响
红外线的深层渗透可达肌肉关节深处，能温暖身体，放松肌肉，带动微血管网络中氧气和营养物质的交换，消除体内堆积的疲劳物质、乳酸等老化废物，对消除肿胀、缓解酸痛有极佳的效果。
红外线对自主神经系统的影响
自主神经主要调节内脏功能。人长期处于焦虑状态，自主神经系统不断紧张，会导致免疫力下降、头痛、头晕、失眠乏力、四肢冰冷。红外线可调节自主神经，使其保持最佳状态，上述症状均可得到改善或消除。
红外线在护肤美容中的作用
红外辐射产生吸收，可直接代谢引起疲劳和衰老的物质，如乳酸、游离脂肪酸、胆固醇、皮下多余脂肪等。，通过毛囊口和皮下脂肪的激活，而不经过肾脏。所以能让皮肤光滑细嫩。远红外线的理疗作用，可以提高体内热能，激活细胞，从而促进脂肪组织的新陈代谢、燃烧和分解，消耗多余的脂肪，进而有效减肥。
红外线对循环系统的影响
远红外辐射的全面性和深层穿透性，是唯一可以完全照顾全身无数微循环组织系统的物理疗法。微循环通畅后，心脏收缩压降低，氧气和营养物质供应充足，自然就轻松健康了。强化肝功能:肝脏是体内最大的化工厂，是血液净化器。远红外辐射引起的体内热量的深层效应，可以激活细胞，提高组织再生能力，促进细胞生长，强化肝功能，提高肝脏解毒排毒能力，保持内脏环境良好，可以说是最佳的防病策略。[2]
红外线对眼睛的影响
由于眼球内含有较多的液体，对红外线吸收强烈，一定强度的红外线直接照射眼睛会引起白内障。白内障的发生与短波红外线的作用有关；波长大于1.5微米的红外线不会引起白内障。
光浴对身体的影响
光浴的作用因素是红外线、可见光和热空气。轻浴可使大面积，甚至全身出汗，从而减轻肾脏负担，改善肾脏的血液循环，有利于肾功能的恢复。轻浴可使血红蛋白、红细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞增多，细胞核略向左移位；增强免疫力。局部沐浴可以改善神经和肌肉的血液供应和营养，因此可以促进它们的功能恢复正常。全身光浴可明显影响体内代谢过程，增加全身热调节负担；对自主神经系统和心血管系统也有一定作用。
设备和处理方法
红外光源
1.红外辐射器
电阻丝缠绕在瓷棒上，电阻丝通电后发热，使包覆电阻丝的碳棒温度升高(一般不超过500℃)，主要发射长波红外线。
红外辐射治疗仪
红外辐射器有两种:现场辐射器和便携式辐射器。现场红外辐射器功率可达600 ~ 1000瓦以上。
近年来，我国一些地区已制成医用远红外辐射器，例如用高硅氧作元件制成远红外辐射器。
2.白炽灯
不同功率的白炽灯泡广泛用作医疗中的红外光源。灯泡中的钨丝通电后温度可达2000 ~ 2500℃。
白炽灯以下列形式用于光疗:
现场白炽灯:采用功率为250 ~ 1000 W的白炽灯泡，反光板之间安装金属网进行保护。工地白炽灯，通常称为太阳灯。
便携式白炽灯:小功率(大多在200W以下)的白炽灯泡安装在一个小反光板内，反光板固定在一个小支架上。
3.光浴装置
分为局部或全身照射两种。根据光浴箱的大小，箱内安装6 ~ 30个40 ~ 60W的灯泡。光浴箱呈半圆形，在箱内固定灯泡的部分可以加一个小的金属反光板。全身光浴箱上要附上温度计，观察箱内温度，随时调整。
红外线疗法的操作方法
1.患者采取适当的姿势并暴露照射区域。
2.检查照射部位的温热感是否正常。
3.将灯移到照射部位的上方或侧面，距离一般如下:
功率在500W以上时，灯距应在50 ~ 60 cm以上；功率250 ~ 300 W，灯距30 ~ 40cm；功率200W以下，灯距20cm左右。
4.使用局部或全身光浴时，光浴箱两端应盖上布片。通电后3 ~ 5分钟，应询问患者温热感是否适宜；光浴箱内的温度应保持在40 ~ 50℃。
5.每次照射15 ~ 30分钟，每日1 ~ 2次，15 ~ 20次为一个疗程。
6.治疗结束后，擦干照射部位的汗液，患者应在室内休息10 ~ 15分钟后再出门。
【附后】注意事项
(1)治疗过程中不允许患者移动体位，以防烫伤。
(2)如果在照射过程中感到过热、心慌、头晕等反应，应立即通知工作人员。
(3)当照射部位靠近眼睛或光线能到达眼睛时，应使用纱布遮盖眼睛。
(4)当患部有温热感觉障碍或照射新鲜瘢痕部位和植皮部位时，应低剂量应用，并密切观察局部反应，以免灼伤。
(5)血液循环障碍，明显的毛细血管或血管扩张一般不被红外线照射。
辐照方式和辐照剂量的选择
1.不同辐照方式的选择
红外线照射主要用于局部治疗，在某些情况下，如儿童全身紫外线照射，也可结合红外线照射进行全身照射。如果热效应较深，局部照射首选白炽灯(即太阳灯)。局部轻浴可用于治疗慢性类风湿性关节炎；多发性周围神经炎的治疗可采用全身光浴治疗。
2.辐射剂量
红外线治疗的剂量主要根据病变的特点和部位、患者的年龄和身体的功能状态来确定。当患者受到红外线照射时，感到舒适、温暖，皮肤可出现微红、均匀的红斑。如果出现大理石样红斑，则为过热。皮肤温度不得超过45℃，否则可能导致烫伤。
主要适应症和禁忌症
(1)适应症
类风湿性关节炎、慢性支气管炎、胸膜炎、慢性胃炎、慢性肠炎、神经根炎、神经炎、多发性周围神经炎、痉挛性瘫痪、弛缓性瘫痪、周围神经创伤、软组织创伤、慢性伤口、冻伤、烧伤伤口、褥疮、慢性淋巴结炎、慢性静脉炎、注射后硬结、术后粘连、疤痕挛缩、产后缺乳、乳头裂隙等。
(2)禁忌症
有出血倾向、高热、活动性肺结核、严重动脉硬化、闭塞性脉管炎等。
[附后]处方示例
(1)双膝红外辐射:灯距40cm，30分钟，每天1次，7次。适应症:慢性类风湿性关节炎
(2)红外线照射右胸(下半部)，距离50cm，20分钟，每天1次，8次。适应症:右侧干燥性胸膜炎
(3)太阳能灯照射腰骶部:灯间距40cm，20-30分钟，每天1次，6次。适应症:腰骶神经根炎
(4)全身光浴:箱内温度40 ~ 45℃，20 ~ 30分钟，每日1次，8次。适应症:多发性周围神经炎
(5)左小腿局部轻浴:20-30分钟，每日1次，8次。适应症:左侧腓总神经损伤
8污染问题
近年来，红外线被广泛应用于军事、人造卫星、工业、卫生和科学研究，因此也产生了红外污染问题。红外线是热辐射的一种，会对人体造成高温伤害。强红外线会造成皮肤损伤，类似烫伤，先灼痛，再灼伤。在几种不同的情况下，红外线会伤害眼睛。波长为7500 ~ 13000 A的红外线对角膜的透过率较高，可对眼底视网膜造成损害。特别是11000埃左右的红外线可以使前介质(角膜晶状体等。)的眼睛没有受到损害而直接引起眼底视网膜灼伤。波长在19000 A以上的红外线几乎全部被角膜吸收，会造成角膜灼伤(混浊、白斑)。波长大于14000埃的红外线大部分能量被角膜和眼内液吸收，但不能穿透虹膜。只有13000埃以下的红外线才能穿透虹膜，造成虹膜损伤。人眼长期暴露在红外线下可能会引起白内障。
红外线可以人为制造，广泛存在于自然界，在焊接过程中也会产生，对焊工的眼睛健康有害。普通生物辐射红外线，宏观效果就是热。
我们知道，热的原因是组成物质的粒子不规则运动。这种运动也会辐射电磁波，其中大部分是红外线。
1.晚上阳光几乎没了，但地球上的一切都在辐射红外线，有的很强，有的很平静。红外摄影是通过接收各种物质发出的红外线，然后显示出来来拍照，而不是通过自身发出红外线来拍照。
2.红外透视和夜视分别利用了红外的不同性质。我们眼前的夜视，是因为人的肉眼看不到红外线，而专门设计的相机和夜视装置接受红外线，所以我们觉得是黑的，但相机可以拍东西，因为其实红外线无处不在，对于红外相机和夜视装置来说是亮的。
透视是利用比可见光更长的红外波长，可以透过一些可见光不能透过的织物(如棉、尼龙)，所以通过一定的选择性过滤，可以得到这些织物背后的图像。
9应用示例
生活中的高温杀菌，红外夜视仪，监控设备，手机红外口，酒店门卡，汽车电视遥控器，洗手池红外感应，酒店门前感应门。
主动红外夜视装置
它具有成像清晰、制作简单的特点，但其致命弱点是红外探照灯发出的红外光会被敌方的红外探测装置发现。20世纪60年代，美国首先研制出波式热像仪，不发射红外光，不易被敌人发现，具有透过雾雨观察的能力。
1982年4月至6月，英国与阿根廷爆发马尔维纳斯战争。13年4月的深夜，英军进攻了阿根廷守军最大的据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区突然出现在阿富汗防线前。英国所有的枪支和火炮都装有红外夜视装置，可以在黑暗中清楚地发现阿富汗军队的目标。而阿富汗军队则缺乏夜视设备，找不到英军。只是被动挨打。在英军火力的精确打击下，阿军支撑不住，英军趁机发起冲锋。到天亮时，英军已经占领了阿富汗防线上的几个主要制高点，阿富汗军队完全处于英军的火力控制之下。6月4日晚上9点，14，14 000阿富汗军队不得不向英军投降。英军领衔红外夜视装备，以实力悬殊赢得了一场战役。
在1991的海湾战争中，在充满风沙硝烟的战场上，美军装备了先进的红外夜视设备，能够在伊军坦克和炮火之前发现对方。伊军只是在美军坦克开火时，从炮口火光中得知敌人就在前方。由此可以看出红外夜视设备在现代战争中的重要作用。
透视望远镜
就像F717，晚上开夜视，加了滤镜，可以看透，但是对于棉服来说是最差的。这本来是一个很有用的功能，然而，用户很快发现，这种红外夜视镜不仅可以用来在晚上看远处，还可以透过人的衣服偷窥身体。这种夜视配件的制造商是山田电装，最初生产用于军事、国防和应用的光学相机。
红外热像仪
缘起:20世纪60年代初，瑞典AGA公司研制成功第二代红外成像器件，在红外寻的系统基础上增加测温功能，称为红外热像仪。
起初由于保密原因，只限于发达国家的军事用途。投入使用的热成像设备可以在夜间或厚云层中探测对方目标，探测伪装目标和高速运动目标。由于国家资金的支持，研发费用的投入很高，仪器的成本也很高。今后，考虑到工业生产发展中的实用性，结合工业红外检测的特点，将会降低仪器的成本。根据民用的要求，通过降低扫描速度来降低生产成本和提高图像分辨率等措施逐渐发展到民用领域。
60年代中期，AGA公司研制出第一台工业实时成像系统(THV)，采用液氮冷却，110V电源供电，重约35kg，使用时不便携。经过几代仪器的改进，1986研制的红外热像仪采用热电法制冷。1988推出的全功能热像仪集测温、修改、分析、图像采集、存储于一体，重量不到7 kg，功能、精度、可靠性都有了显著提升。
20世纪90年代中期，美国FSI公司首先成功研制出一种新型红外热像仪(CCD)，它是从军用技术(FPA)商业化而来，属于焦平面阵列结构的聚光成像器件。技术功能更先进。在现场测量温度时，只需对准目标拍摄图像，将上述信息存储在机器中的PC卡上，即完成所有操作。可以在室内用软件修改和分析各种参数的设置。最后直接得出检测报告。由于技术的提高和结构的改变，复杂的机械扫描已经被取代。仪器重量不到2 kg，可以像手持相机一样单手轻松操作。原理:红外热像仪是根据绝对零度(-273.15℃)以上的所有物体都辐射红外线，目标与背景本身的差异辐射红外线的基本原理来发现和识别目标的仪器。
特点:由于各种物体、人、动物、车辆、飞机等的红外辐射强度不同。可清晰观察，不受烟、雾、树木等障碍物影响，可昼夜工作。是目前人类掌握的最先进的夜视观测设备。但由于价格极高，目前只能用于军事。但由于热成像应用范围广，在电力、地下管道、消防医疗、救灾、工业检测等方面都有巨大的市场。随着社会经济的发展和科技的进步，红外热成像这一高新技术将在二三十年后广泛应用于私人市场，为人类做出贡献。
10国家标准
与红外线相关的现行国家标准
硅铁化学分析方法红外线吸收法测定碳量。
GB/t 11261-2006钢铁中氧含量的测定脉冲加热惰性气体熔融-红外吸收法
金属铬化学分析方法红外线吸收法测定碳量。
钼铁化学分析方法红外吸收法测定碳量
家用和类似用途电器的安全.紫外线和红外线辐射皮肤用具的特殊要求
铬铁和硅铬合金硫含量的测定红外线吸收法和燃烧中和滴定法
GB/T 4701.10-2008钛铁中硫含量的测定红外吸收法和燃烧中和滴定法
铬铁和硅铬合金碳含量的测定红外线吸收法和重量法
锰铁、锰铁硅合金、氮化锰铁和金属锰中硫含量的测定红外吸收法和燃烧中和滴定法
GB/T 7731.12-2008钨铁中硫含量的测定红外吸收法和燃烧中和滴定法
铌中铁和硫含量的测定燃烧碘量法、亚甲蓝分光光度法和红外吸收法
锰铁、锰铁硅合金、氮化锰铁和金属锰中碳含量的测定红外线吸收法、气体容量法、重量法和库仑法
GB/T 4702.16-2008金属中铬和硫含量的测定红外吸收法和燃烧中和滴定法
钼铁中硫含量的测定红外吸收法和燃烧碘量法
钒铁中硫含量的测定红外吸收法和燃烧中和滴定法
GB/T 8704.1-2009钒铁中碳含量的测定红外吸收法和气体容量法
GB/T 4701.8-2009钛铁中碳含量的测定红外吸收法
GB/T 24224-2009铬矿石中硫含量的测定:燃烧中和滴定法、燃烧碘酸钾滴定法和燃烧红外吸收法。
GB/T 23140-2009红外线灯泡
钒氮合金中硫含量的测定红外吸收法
钒氮合金中碳含量的测定红外吸收法
钒氮合金中氧含量的测定红外吸收法
钨铁化学分析方法红外线吸收法测定碳量。
GB/T 25930-2010红外气体分析仪测试方法
GB/T 25929-2010红外气体分析仪规范
GB/t 13193-1991水质中总有机碳(TOC)的测定非分散红外吸收法。