infrarøde stråler

Fysisk

2022

Vi forklarer hva infrarøde stråler er, deres typer, historie og egenskaper. I tillegg dens bruksområder og hovedapplikasjoner.

All materie ved en temperatur høyere enn absolutt null sender ut infrarød stråling.

Hva er infrarøde stråler?

Infrarød stråling, populært kjent som infrarød stråling, er en form for stråling som er en del av elektromagnetisk spektrum, men den har en kortere bølgelengde enn lys synlig (selv om den er større enn mikrobølger). Dette er elektromagnetiske bølger hvis lengder på bølge de er mellom 0,7 og 1000 mikron.

Siden det ikke er en del av synlig spektrumøynene våre er ikke i stand til å oppfatte infrarød stråling, selv om vi kan oppdage det som en følelse av varme på huden, for eksempel når vi utsettes for solens stråling.

Også, alle slags saken å presentere en temperatur over 0 grader Kelvin (det vil si -273,15 grader Celsius, den såkalte "absolutt null") sender ut et visst nivå av stråling av denne typen. Faktisk, levende vesener vi sender ut en betydelig mengde infrarød stråling på grunn av kroppsvarmen.

På den annen side, avhengig av deres plassering innenfor bølgelengdeområdet, kan infrarøde stråler være av tre typer:

  • Nær infrarød. De er mellom 0,78 og 2,5 mikrometer (det er området nærmest det synlige spekteret).
  • Midt infrarød. De er mellom 2,5 og 50 mikron.
  • Langt infrarødt. De er mellom 50 og 1000 mikron.

Infrarøde stråler har en viktig tilstedeværelse i natur. I tillegg har de ulike applikasjoner i industri.

Infrarøde stråler

Egenskapene til infrarød stråling er som følger:

  • De er en form for elektromagnetisk stråling som er utenfor det synlige spekteret (vi kan ikke se det med det blotte øye).
  • Deres bølgelengder varierer mellom 0,7 og 1000 mikrometer og frekvensverdiene er mellom 3 x 1011 og 3,84 x 1014
  • Det sendes ut av alle legemer hvis temperatur er over absolutt null, spesielt av levende vesener, og oppfattes som en form for overflatevarme.

Historien om infrarøde stråler

Eksistensen av infrarød stråling ble oppdaget på begynnelsen av 1800-tallet av den britisk-tyske musikeren og astronomen William Herschel (1738-1822), også oppdageren av planet Uranus.

Herschel brukte en termometer kvikksølv for å måle temperaturen på lys i det synlige spekteret, som sendes ut gjennom et optisk prisme. Dermed oppdaget han at verdiene var høyere mot den røde siden av spekteret, og at selv når det forlot det (det vil si når det gikk utover det synlige røde), fortsatte den registrerte varmen å øke. Dette førte til at han konkluderte med at han var i nærvær av en usynlig form for lys, som han kalte «varmestråler».

Dette eksperimentet ble replikert i de første bolometrene (enheter for måling av elektromagnetisk stråling) som det infrarøde spekteret begynte å bli studert med, og målte temperaturverdiene til lys.

Bruk av infrarøde stråler

Berøringsfri temperaturkontroll bruker infrarøde stråler.

Infrarød stråling har mange menneskelige bruksområder i dag:

  • Utstyr for nattsyn. Gjennom infrarøde lysdetektorer produseres optiske enheter som oversetter det til det synlige spekteret, og lar oss "se" i mørket, ledes av varmen som sendes ut av objekter. Disse redskapene er mye brukt i krigsindustrien.
  • Fjernkontroller. Bruk av infrarøde sendere i fjernkontroller og andre eksterne enheter er vanlig, som ellers ville måtte bruke radiobølger og generere "omgivelsesstøy" for andre viktigere former for overføring av radiobølger. data, Som Wifi.
  • Infrarød digital overføring. Denne typen teknologi dataoverføring (mellom datamaskiner eller mellom datamaskiner og deres periferiutstyr i nærheten) bruker infrarøde signaler for å overføre data over kort avstand.
  • Spektroskopisk studie i astronomi. Ved å måle den infrarøde strålingen i atmosfæren til kule stjerner, er astronomer i stand til å studere kjemiske elementer tilstede i dem. Disse strålene brukes også til å studere molekylære skyer i verdensrommet.
  • Overvåking og sikkerhet. Måling av temperaturnivåer i et lukket miljø tillater nye former for overvåking og sikkerhet, slik som den som brukes på flyplasser i perioder med pandemi, for å oppdage unormale temperaturnivåer i en masse mennesker i bevegelse.
!-- GDPR -->