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想要理解夜视仪的原理，就必须对光的原理有所了解。光波的能量大小与其波长有关：波长越短，能量越高。在可见光中，紫光的能量较高，而红光的能量较低。与可见光光谱相邻的是红外线光谱。红外线分为三类：近红外线（近IR）——近红外线与可见光相邻，其波长范围是0.7-1.3微米（1微米等于百万分之一米）。中红外线（中IR）——中红外线的波长范围是1.3-3微米。近红外线和中红外线应用到各种电子设备中，例如遥控器。热红外线（热IR）——热红外线占据了红外线光谱中较大的一部分，其波长范围是3-30微米。热红外线与其他两种红外线的主要区别是，热红外线是由物体发射出来的，而不是从物体上反射出来的。物体之所以能够发射红外线，是因为其原子发生了某种变化。

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在一次与英军坦克纵队的中，装备了红外观瞄装置的德军豹式坦克在一举击毁两辆英军萤火虫坦克，值得一提的是，役中德军使用的是被动式红外夜视装置，因此作战时还有一部猫头鹰红外探照灯车在远方用红外线为豹式坦克照明。

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夜视仪的工作原理是环境中的光线进入夜视仪中，照射到阴极光电管传感器上，传感器将光线转化为电子。这些电子然后将通过一个叫“光电增强管”的设备增强信号。接着这些信号会被投射到荧光屏上，荧光屏的工作原理类似于老式电子管射线电视机的工作原理，将通过电子管的光影图像加强并发送到显示屏上。

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