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出版者:SPIE-International Society for Optical Engine

作者:Brown, Gail J.; Razeghi, Manijeh

出品人:

页数:472

译者:

出版时间:2001-06-12

价格:USD 105.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780819439666

丛书系列:

图书标签:

光电探测器
半导体
光电子学
传感器
光学
材料科学
纳米技术
集成电路
器件物理
光通信

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具体描述

光明的守望者：探索超越可见的光之世界本书并非一本关于光电探测器的技术手册，也不是一本深入研究半导体材料物理学的专著。它是一扇通往一个我们日常生活中司空见惯，却又充满无限可能的世界的窗口——一个我们通过双眼无法直接感知，却被无数科技所依赖、所驱动的光之领域。想象一下，我们周围的世界，远不止我们所能看见的五彩斑斓。红外线在夜空中悄然流动，紫外线在阳光中默默穿梭，X射线在医疗影像中揭示身体的秘密，伽马射线在宇宙深处低语着恒星的诞生与灭亡。这些“看不见”的光，以其独特的波长、能量和相互作用方式，塑造着我们的生活，驱动着科学的进步，甚至帮助我们窥探宇宙的奥秘。《光明的守望者》将带您踏上一段充满好奇心的旅程，探索那些隐藏在可见光光谱之外的奇妙领域。我们将一同深入了解，这些我们肉眼无法捕捉的光，是如何被“看见”的，它们在现代社会扮演着怎样不可或缺的角色，又在哪些前沿科技中闪耀着智慧的光芒。一、隐藏的信使：红外线的无声世界红外线，这个温暖而无形的信使，是我们旅程的起点。我们或许只在遥控器、热成像仪和夜视设备中感受到它的存在。但红外线的世界远比这更广阔。它携带着物体的热量信息，能够穿透黑暗、烟雾甚至薄墙，为我们提供一个全新的感知维度。本书将追溯红外线从理论发现到实际应用的完整历程。我们将探讨不同类型的红外探测器，了解它们如何捕捉微弱的热辐射，以及它们在各个领域的杰出表现。军事与安防：从精确制导武器的“眼睛”，到夜间巡逻和边境监控的利器，红外技术让黑暗不再是障碍。你将了解到，在看不见的战场上，红外线如何成为至关重要的情报来源。医疗诊断：疾病的早期迹象，往往伴随着体温的细微变化。红外热成像技术，无需接触，就能无创地检测体温异常，帮助医生更早地发现炎症、肿瘤等病变，为疾病的早期诊断和治疗争取宝贵时间。工业检测与维护：机器的过热、电路的故障、管道的泄漏……这些潜在的危险，常常在发生之前就会发出“热信号”。红外热成像仪能够迅速定位这些“热点”，帮助工程师们在问题变得严重之前进行预防性维护，大大降低了生产事故的风险。天文学探索：宇宙并非总是明亮璀璨。许多天体，如年轻的恒星、寒冷的行星、隐藏在尘埃中的星系，它们主要以红外线的形式辐射能量。通过红外望远镜，天文学家们能够看到这些“暗淡”的宇宙居民，揭示宇宙的形成和演化过程。日常生活：遥控器只是冰山一角。你家中的电器、家里的温度计、甚至车辆的自动泊车系统，都可能在悄悄地使用着红外技术。我们将为你揭示这些熟悉物件背后的红外奥秘。二、能量的使者：紫外线的双重奏紫外线，这个我们常与阳光联系在一起的名字，既是生命能量的来源，也是潜在的伤害者。它以其更高的能量，在我们的生活中扮演着重要的角色。本书将深入剖析紫外线的光谱特性，以及我们如何通过紫外线探测技术，来理解和利用它的力量。消毒与杀菌：紫外线，特别是UVC波段，具有强大的杀菌能力，能够破坏细菌和病毒的DNA结构。从医疗设备消毒到饮用水净化，再到空气净化器，紫外线杀菌技术已成为保障公共卫生和个人健康的重要手段。材料科学：许多材料在紫外线照射下会发生特殊的反应，例如荧光效应。这种效应被广泛应用于防伪技术（如钞票上的隐藏标记）、矿物鉴定、以及作为化学反应的指示剂。天体物理学：恒星的活动，特别是年轻恒星的形成区域，会发出强烈的紫外线辐射。通过观测紫外线，天文学家可以研究恒星的演化、星际介质的成分，以及宇宙中的高能现象。生物医学：适当的紫外线照射（如UVA和UVB）能够促进人体合成维生素D，对骨骼健康至关重要。但过度的暴露则会损伤皮肤，增加患皮肤癌的风险。我们将探讨如何通过紫外线监测技术，来平衡紫外线带来的益处与风险。工业应用：紫外线固化技术，利用紫外线快速引发特定化学反应，使液体涂料、油墨、粘合剂等瞬间硬化。这项技术在印刷、家具制造、电子产品组装等领域具有广泛的应用。三、视界的延伸：X射线与伽马射线的宇宙洞察当我们将目光投向更高能量的光，X射线和伽马射线便呈现在我们眼前。它们拥有穿透物质的强大能力，为我们打开了探索微观世界和宏观宇宙的新维度。本书将带领读者领略X射线和伽马射线的独特魅力，以及它们如何成为科学研究和技术应用不可或缺的工具。医疗诊断的革命： X射线成像技术，尤其是CT扫描，能够提供人体的三维断层图像，让医生能够清晰地看到骨骼、器官和软组织，极大地提高了疾病诊断的准确性。我们将探讨X射线成像的原理，以及它如何成为现代医学的基石。工业检测的利器： X射线探伤技术，能够穿透金属、塑料等材料，检测内部的裂纹、气孔、杂质等缺陷，广泛应用于航空航天、汽车制造、焊接质量检测等领域。天文学的深度探索：宇宙中许多最剧烈的事件，如黑洞吸积盘、中子星碰撞、超新星爆发，都会产生强大的X射线和伽马射线辐射。通过X射线和伽马射线望远镜，天文学家能够观测到这些高能现象，了解宇宙中最极端环境下的物理过程。核物理与粒子物理：伽马射线是放射性衰变和核反应的产物，研究伽马射线的性质有助于我们深入理解原子核的结构和相互作用。粒子加速器产生的X射线和伽马射线，也为研究物质的基本构成提供了关键工具。安全检查：在机场、港口等关键场所，X射线扫描仪能够快速有效地检查行李和货物，识别潜在的危险物品，保障公共安全。四、超越可见的未来：光电技术的无限可能本书的意义，不仅在于回顾和介绍现有的光电技术，更在于展望它所带来的无限未来。随着科技的不断发展，我们对“看不见”的光的理解和利用将更加深入和广泛。下一代传感器：随着材料科学和纳米技术的进步，更灵敏、更高效、更微型化的光电探测器正在不断涌现，它们将为物联网、可穿戴设备、以及更智能的自动化系统提供强大的支持。量子时代的曙光：量子光学和量子计算的发展，将深刻改变我们对光与物质相互作用的认知。基于量子效应的光电探测器，有望实现前所未有的探测精度和信息处理能力。太空探索的飞跃：更强大的太空望远镜和探测器，将能够捕捉到更遥远、更微弱的光信号，帮助我们揭示宇宙起源的奥秘，甚至寻找地外生命存在的证据。生命科学的革新：通过对生物体发出的特定波长光的探测和利用，有望开发出更精确的疾病诊断方法，更有效的药物输送系统，甚至实现对生命过程的更精细调控。《光明的守望者》并非一本枯燥的教科书，它是一次充满惊奇和启发的探索之旅。它将帮助您重新认识我们所处的世界，理解那些“看不见”的光是如何默默地塑造着我们的生活，驱动着科技的进步，并指引着人类走向更加光明的未来。这是一本献给所有对世界充满好奇，对未知充满向往的读者的书。它邀请您，一同点亮那些未被照亮的光明角落，去感受、去理解、去拥抱那超越可见的光之世界。