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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 交流一下，如何提高物体对红外线的反射和散射
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tangbo

金虫 (正式写手)

[交流] 交流一下，如何提高物体对红外线的反射和散射

RT，如何提高物体对红外的反射和散射，比如尺寸，形状等等，或者有没有什么物质对红外的吸收特别大的？
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1楼 2012-03-29 14:39:55
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Jalain

新虫 (小有名气)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
红外发射与温度有关，所以低温的应该对红外的吸收较好吧
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3楼2012-03-30 11:22:34
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taofei

捐助贵宾 (正式写手)
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tangbo: 金币+5, 非常感谢您详细的回答，受益匪浅~~ 2012-04-02 09:24:52
高载流子浓度的材料通常对红外光有很强的反射，如金属Au,Ag,Al,Cu等
还有些半导体也是这样ITO，ATO，AZO，InSb等对近红外和中红外都有较好的反射
如果把这些材料镀/贴膜在表面就可以起到反射红外的作用，最常见的就是汽车的隔热膜，其隔热原理就是金属的反射红外作用
散射是一种消光，根据Mie原理，通常散射光强和粒径的4次方成反比，说实话红外线不太容易被散射，这也就是信号灯为什么是红色的居多的原因。另外上面所说的一些材料也都对红外线有一定的吸收，但不是很强。
一些半导体材料的带宽在红外频率，比如HgCdTe,InGaAs，这些对特定区间的红外有较好的吸收
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5楼2012-03-31 17:20:30
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474568268

铜虫 (小有名气)
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tangbo: 金币+5, 非常感谢您详细的回答，受益匪浅~~ 2012-03-30 10:22:36
提高物体对红外的反射可以在物体表面镀反射率高的膜，比如银、金等；增加散射可以使物体表面变得粗糙，把反射尽量变成漫反射；红外的吸收特别大物质的与吸收的波长和温度有关，一般的非金属物质在常温下吸收率都能达到0.9以上，如碳，纸，水，砖，土等，而对金属常温下从0.05到0.8不等，一般都为0.1，0.2左右
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2楼2012-03-29 15:55:35
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zhshguan

木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by 474568268 at 2012-03-29 16:55:35
提高物体对红外的反射可以在物体表面镀反射率高的膜，比如银、金等；增加散射可以使物体表面变得粗糙，把反射尽量变成漫反射；红外的吸收特别大物质的与吸收的波长和温度有关，一般的非金属物质在常温下吸收率都能达 ...

有一个比较弱的问题想请教，呵呵，既然金属对红外反射很强，为什么在太阳下暴晒的金属表面要比其他的物体更烫呢？ 是不是因为金属的热传导比较大啊？
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6楼2012-11-13 13:28:32
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circlexu

铁虫 (初入文坛)
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3楼: Originally posted by Jalain at 2012-03-30 11:22:34
红外发射与温度有关，所以低温的应该对红外的吸收较好吧

弱弱的怀疑一下 更具基尔霍夫定律 吸收=发射？那么为什么增加材料的温度会导致材料发射率的增加呢？
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7楼2013-05-15 10:26:02
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circlexu

铁虫 (初入文坛)
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5楼: Originally posted by taofei at 2012-03-31 17:20:30
高载流子浓度的材料通常对红外光有很强的反射，如金属Au,Ag,Al,Cu等
还有些半导体也是这样ITO，ATO，AZO，InSb等对近红外和中红外都有较好的反射
如果把这些材料镀/贴膜在表面就可以起到反射红外的作用，最常见的 ...

我想问一个问题，金属“高载流子浓度”是不是指金属电导率高呢？那么如果要吸收增加对红外光的吸收和透射 是用绝缘体就可以了么？
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8楼2013-05-15 10:29:51
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香醉夕阳

木虫 (正式写手)
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7楼: Originally posted by circlexu at 2013-05-15 10:26:02
弱弱的怀疑一下 更具基尔霍夫定律 吸收=发射？那么为什么增加材料的温度会导致材料发射率的增加呢？...

基尔霍夫定律  是说发射和吸收是成正比例关系  吸收能力大的物体发射能力也大  两者之比是常数  这个常数是波长和温度的函数 当温度变化时其波长也是随着变化的 但两者比值是不变的  所以温度增加时材料的发射率是增加的   简单可以认为温度高电子发生跃迁的机会增多 那么辐射度就增加 结果导致材料的发射率增加   发射率与实际物体的组成、表面光洁度、温度、辐射的波长、观察的角度等都有关系
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9楼2015-03-26 11:22:52
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香醉夕阳

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by zhshguan at 2012-11-13 13:28:32
有一个比较弱的问题想请教，呵呵，既然金属对红外反射很强，为什么在太阳下暴晒的金属表面要比其他的物体更烫呢？ 是不是因为金属的热传导比较大啊？...

太阳光谱不只是红外光谱波段吧   可见光波段呢  金属对红外反射强  但是对可见光就不一定了  只要满足电子跃迁能级差  就可以发生吸收  就可以使金属的温度上升
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10楼2015-03-26 11:27:53
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zhshguan

木虫 (正式写手)
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10楼: Originally posted by 香醉夕阳 at 2015-03-26 12:27:53
太阳光谱不只是红外光谱波段吧   可见光波段呢  金属对红外反射强  但是对可见光就不一定了  只要满足电子跃迁能级差  就可以发生吸收  就可以使金属的温度上升...

我觉得反射吸收基本上都是表面性质，一般金属表面都是氧化物，实际上是氧化物吸收红外，如果你把金属表面打磨的锃亮，反射能力很强，可能也就不烫了。
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11楼2015-03-27 09:08:49
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香醉夕阳

木虫 (正式写手)
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11楼: Originally posted by zhshguan at 2015-03-27 09:08:49
我觉得反射吸收基本上都是表面性质，一般金属表面都是氧化物，实际上是氧化物吸收红外，如果你把金属表面打磨的锃亮，反射能力很强，可能也就不烫了。...

说得很有道理  这个说法我在文献上看到过
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12楼2015-03-27 09:57:11
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caesarly

金虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by taofei at 2012-03-31 17:20:30
高载流子浓度的材料通常对红外光有很强的反射，如金属Au,Ag,Al,Cu等
还有些半导体也是这样ITO，ATO，AZO，InSb等对近红外和中红外都有较好的反射
如果把这些材料镀/贴膜在表面就可以起到反射红外的作用，最常见的 ...

你好，ITO是反射，但是ATO对红外主要是吸收吧？还有掺杂的WO3对红外也主要是吸收，一直不太明白为何都是掺杂产生高浓度载流子，为何对红外的作用有反射和吸收两种类型。
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13楼2015-04-13 21:33:34
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nudthit

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by zhshguan at 2012-11-13 13:28:32
有一个比较弱的问题想请教，呵呵，既然金属对红外反射很强，为什么在太阳下暴晒的金属表面要比其他的物体更烫呢？ 是不是因为金属的热传导比较大啊？...

还有可能是金属的比热比较小吧？
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14楼2019-09-09 10:34:53
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--八云--

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5楼: Originally posted by taofei at 2012-03-31 11:20:30
高载流子浓度的材料通常对红外光有很强的反射，如金属Au,Ag,Al,Cu等
还有些半导体也是这样ITO，ATO，AZO，InSb等对近红外和中红外都有较好的反射
如果把这些材料镀/贴膜在表面就可以起到反射红外的作用，最常见的 ...

1. ITO是导体不是半导体，在红外也是有吸收的

2. InSb对近红外和中红外都有较强的吸收。
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15楼2019-09-10 18:54:03
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--八云--

专家顾问 (知名作家)
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7楼: Originally posted by circlexu at 2013-05-15 04:26:02
弱弱的怀疑一下 更具基尔霍夫定律 吸收=发射？那么为什么增加材料的温度会导致材料发射率的增加呢？...

温度升高，如果假设材料折射率不随温度变化的话，材料的发射率是不变的，增加的发射的光强
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16楼2019-09-10 18:55:54
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--八云--

专家顾问 (知名作家)
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8楼: Originally posted by circlexu at 2013-05-15 04:29:51
我想问一个问题，金属“高载流子浓度”是不是指金属电导率高呢？那么如果要吸收增加对红外光的吸收和透射 是用绝缘体就可以了么？...

金属在红外波段的响应，要考虑plasmonics，详细的可参考Drude model

绝缘体不吸收红外光
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17楼2019-09-10 18:57:12
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--八云--

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9楼: Originally posted by 香醉夕阳 at 2015-03-26 05:22:52
基尔霍夫定律  是说发射和吸收是成正比例关系  吸收能力大的物体发射能力也大  两者之比是常数  这个常数是波长和温度的函数 当温度变化时其波长也是随着变化的 但两者比值是不变的  所以温度增加时材料的发射率是 ...

发射率和吸收率不是温度的函数，如果前提假设材料折射率不随温度改变的话

因为麦克斯韦方程组是不含温度的，如果材料折射率一定，对于一个特定的物体，其吸收率可以被唯一确定，在平衡态下，定向基尔霍夫定律成立，所以发射率也是常数。
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18楼2019-09-10 19:00:16
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--八云--

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11楼: Originally posted by zhshguan at 2015-03-27 03:08:49
我觉得反射吸收基本上都是表面性质，一般金属表面都是氧化物，实际上是氧化物吸收红外，如果你把金属表面打磨的锃亮，反射能力很强，可能也就不烫了。...

技术氧化物一般是绝缘体，不吸收红外光

金属反而吸收较强
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19楼2019-09-10 19:01:16
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--八云--

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13楼: Originally posted by caesarly at 2015-04-13 15:33:34
你好，ITO是反射，但是ATO对红外主要是吸收吧？还有掺杂的WO3对红外也主要是吸收，一直不太明白为何都是掺杂产生高浓度载流子，为何对红外的作用有反射和吸收两种类型。...

Drude model

查文献，这个关键词
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20楼2019-09-10 19:01:55
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nudthit

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6楼: Originally posted by zhshguan at 2012-11-13 13:28:32
有一个比较弱的问题想请教，呵呵，既然金属对红外反射很强，为什么在太阳下暴晒的金属表面要比其他的物体更烫呢？ 是不是因为金属的热传导比较大啊？...

主要原因是金属的热导率大，界面附近的热量可以很快流到皮肤表面，而其他材料，比如木材，热导率低，同样时间内只有表面很薄一层的热量可以流到皮肤。所以感觉金属的表面更烫，其实他们表面的温度应该是差不多的。
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21楼2019-10-23 14:05:06
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lwb1985

新虫 (小有名气)
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小太阳就用金属镀层对红外线进行反射。金属镀层，尤其是铜、银镀层，对红外线反射最强＞99%    水和玻璃对远红外吸收率最高。蜂窝孔结构可以提高红外吸收率。
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22楼2019-10-25 00:19:47
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lwb1985

新虫 (小有名气)
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6楼: Originally posted by zhshguan at 2012-11-13 13:28:32
有一个比较弱的问题想请教，呵呵，既然金属对红外反射很强，为什么在太阳下暴晒的金属表面要比其他的物体更烫呢？ 是不是因为金属的热传导比较大啊？...

金属也吸收可见光，金属的体感温度高，是因为金属的热导率高，而非温度高。50度的金属比50度的橡胶烫的多
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23楼2019-10-25 00:22:01
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xuyawei774楼
2012-03-30 17:51   回复  
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