問與答

紅光?紅外線?近紅外線?遠紅外線?有甚麼不同?

紅光與"紅外線"的關係

光線是一種輻射電磁波,其波長分布自300nm紫外線)到14,000nm(遠紅外線)。不過以人類的經驗而言,「光域」通常指的是肉可見的光波域,即是從400nm(紫)到700nm(紅)可以被人類眼睛感覺得到的範圍,一般稱為「可見光域」(Visible)。紅光落在可見光譜的邊緣,波長在620–750nm,是最接近紅外線的可見光,在紅光的旁邊緊接著就是一般我們常聽聽到,可是很少看到的紅外線(IR)。依據拓墣研究所的資料,不同的光,會起不同的影響作用,其中又以紅光與近紅外線的應用領域最廣。

紅外線有分近紅外外線與遠紅外線

波長大於700nm以上的「近紅外線」與波長短於400nm以下的「紫外線」已超出人類視覺範圍,因此在技術上不應該把這兩種波譜稱為「光」,須稱其為「線」。一般我們常聽到的紅外線類別包含有近紅外線(NIR)以及遠紅外線(FIR)。

紅光與近紅外線(NIR)

根據國外學者研究指出,紅光及近紅外線對人體皮膚穿透深度最深。經Y-Y. Huang與多位學者研究,當600~900nm的紅光和近紅外線照射在人體,皮膚細胞內的粒線體發色團會吸收光子,引發電子傳輸,而釋放人體最小的能量單位ATP(三磷酸腺苷)NO(一氧化氮),保健ROS(活性氧類)含量,以這方面來說,紅光與近紅外線可說是對人體有幫助的光,也可說是生物可吸收的光。

由Absorbaqnce圖中可發現,近紅外線大多數的能量會被水吸收,而細胞中最大的成分是水,因此一般近紅外線在使用時間以及距離上會有所限制,須注意到熱能的累積。而紅光是最靠近紅外線的安全波段,又不似近紅外線有灼傷的疑慮,適合日常居家保健的運用。

紅外線是甚麼?

紅外線Infrared,簡稱IR)是波長介乎微波可見光之間的電磁波,其波長在760奈米(nm)至1毫米(mm)之間,是波長比紅光長的非可見光,對應頻率約是在430 THz到300 GHz的範圍內。室溫下物體所發出的熱輻射多都在此波段。

紅外線是在1800年由天文學家威廉·赫歇爾發現,他發現有一種頻率低於紅色光的輻射,雖然用肉眼看不見,但仍能使被照射物體表面的溫度上昇。地球太陽獲得的能量中,有超過一半是以吸收紅外線的方式。地球吸收及發射紅外線輻射的平衡對其氣候有關鍵性的影響。

遠紅外線是甚麼?

遠紅外線(Far Infrared,縮寫FIR),一般是指光譜上位於15~1000µm區域的光波,屬於紅外線的波長範圍。其位於可見光光譜紅色光的外側,為不可見光。不同學界對於遠紅外線的範圍定義常常不同,例如,天文學上常定義遠紅外線為在波長25 µm與350 µm之間的電磁波。生物體可以「熱」的型式,感受其存在。

4μm ~ 14 μm範圍的遠紅外線又被稱為「生育之光」,因此遠紅外線除了科技、天文上的應用之外,也可用於保健方面。有些植物的胚芽經過遠紅外線照射後,有助於活性活化,加速發芽。

由於遠紅外線廣泛在保健品的運用,各國均有認證遠紅外線產品的要求。當中有官方層面的機構;亦有同業間設立的機構,例如:日本的日本遠紅外線協會和韓國的韓國遠赤外線協會。台灣認證機構則有中華民國遠紅外線保健科技發展協會中華遠紅外線應用發展協會

參考資料:

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粒線體中的感光蛋白質細胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase),可吸收某些特殊波段的紅光,進而幫助能量ATP(三磷酸腺苷),以及ROS(活性氧類)、NO(一氧化氮)等健康養護元素。

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