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光源辐射的应用:加热,其实比你想的更“高科技”

我们平时感受到的最直观的辐射,就是热。只要某种材料能吸收合适波长的辐射能,就能被加热——哪怕是在真空中。这也是为什么太空中没有空气,却依然能“晒伤”航天器表面。

实际上,只要物体能吸收某一波长的光,就能实现辐射加热。甚至紫外线也能起到加热作用,不过最常见、最经济的,还是红外线加热。
像我们熟悉的钨丝灯、卤钨灯,就是非常高效的红外加热光源。
如果要求更高,比如需要在极短时间内达到极高温度,就会用到氙弧灯。这种灯在“弧象炉”中应用很典型——它把氙灯发出的辐射聚焦到一个小小的点上,就能轻松超过 2000℃。

有趣的是,到目前为止,还没有任何加热装置能让物体的温度超过辐射源本身的温度。也就是说,光源能到多少度,被照的物体顶多也只能接近那个温度。
唯一的“例外”,大概就是——激光。它能通过极高的能量密度,在瞬间把材料加热、熔化,甚至汽化。

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