- Mitä ovat infrapunasäteet?
- Infrapunasäteen ominaisuudet
- Infrapunasäteiden historia
- Infrapunasäteiden käyttö
Selitämme, mitä infrapunasäteet ovat, niiden tyypit, historia ja ominaisuudet. Lisäksi sen käyttötarkoitukset ja pääsovellukset.
Mitä ovat infrapunasäteet?
Infrapunasäteily, joka tunnetaan yleisesti nimellä infrapunasäteet, on säteilyn muoto, joka on osa säteilyä sähkömagneettinen spektri, mutta sillä on lyhyempi aallonpituus kuin valoa näkyvissä (tosin enemmän kuin mikroaaltouunissa). Nämä ovat sähkömagneettisia aaltoja, joiden pituus on Aalto ne ovat 0,7 - 1000 mikronia.
Koska se ei ole osa näkyvä spektri, silmämme eivät pysty havaitsemaan infrapunasäteilyä, vaikka voimme havaita sen tunteena lämpöä iholla, esimerkiksi kun olemme alttiina auringon säteilylle.
Myös kaikenlaista asia esitellä a lämpötila yli 0 Kelvin-astetta (eli -273,15 celsiusastetta, ns. "absoluuttinen nolla") lähettää tietyn tason tämäntyyppistä säteilyä. Itse asiassa, elävät olennot säteilemme huomattavan määrän infrapunasäteilyä kehomme lämmöstä johtuen.
Toisaalta, riippuen niiden sijainnista aallonpituusalueella, infrapunasäteet voivat olla kolmenlaisia:
- Lähellä infrapunaa. Ne ovat 0,78 - 2,5 mikrometriä (se on lähimpänä näkyvää spektriä).
- Keski infrapuna. Ne ovat 2,5-50 mikronia.
- Kaukoinfrapuna. Ne ovat 50-1000 mikronia.
Infrapunasäteet ovat tärkeässä asemassa luonto. Lisäksi niillä on erilaisia sovelluksia ala.
Infrapunasäteen ominaisuudet
Infrapunasäteilyn ominaisuudet ovat seuraavat:
- Ne ovat sähkömagneettisen säteilyn muoto, joka on näkyvän spektrin ulkopuolella (emme voi nähdä sitä paljaalla silmällä).
- Niiden aallonpituudet vaihtelevat välillä 0,7 - 1000 mikrometriä ja niiden taajuusarvot ovat välillä 3 x 1011 - 3,84 x 1014
- Sitä lähettävät kaikki kappaleet, joiden lämpötila on absoluuttisen nollan yläpuolella, erityisesti elävät olennot, ja se nähdään eräänlaisena pintalämmön muodossa.
Infrapunasäteiden historia
Infrapunasäteilyn olemassaolon havaitsi 1800-luvun alussa brittiläis-saksalainen muusikko ja tähtitieteilijä William Herschel (1738-1822), joka myös löysi infrapunasäteilyn. planeetta Uranus.
Herschel käytti a lämpömittari elohopeaa mittaamaan optisen prisman läpi säteilevän valon lämpötilaa näkyvässä spektrissä. Siten hän havaitsi, että arvot olivat korkeammat spektrin punaista puolta kohti ja että jopa silloin, kun se lähti sieltä (eli kun se meni näkyvän punaisen ulkopuolelle), rekisteröity lämpö jatkoi kasvuaan. Tämä sai hänet päättelemään, että hän oli näkymättömän valomuodon läsnä ollessa, jota hän kutsui "lämpösäteiksi".
Tämä koe toistettiin ensimmäisissä bolometreissä (sähkömagneettisen säteilyn mittauslaitteet), joilla infrapunaspektriä alettiin tutkia mittaamalla valon lämpötila-arvoja.
Infrapunasäteiden käyttö
Infrapunasäteilyllä on nykyään monia ihmissovelluksia:
- Pimeänäkölaitteet. Infrapunavaloilmaisimien avulla valmistetaan optisia laitteita, jotka muuttavat sen näkyväksi spektriksi ja antavat meille mahdollisuuden "nähdä" pimeässä, ohjattuna esineiden lähettämän lämmön avulla. Näitä työkaluja käytetään laajalti sotateollisuudessa.
- Kaukosäätimet. Infrapunasäteilijöiden käyttö kaukosäätimissä ja muissa etälaitteissa on yleistä, sillä muutoin niiden olisi käytettävä radioaaltoja ja synnytettävä "ympäristön kohinaa" muissa tärkeämmissä radioaaltojen siirtomuodoissa. tiedot, Kuten Wifi.
- Digitaalinen infrapunalähetys. Tämän tyyppinen teknologiaa tiedonsiirto (välillä tietokoneita tai tietokoneiden ja niiden välillä oheislaitteet lähellä) käyttää infrapunasignaaleja tiedon lähettämiseen lyhyen matkan päähän.
- Spektroskooppinen tutkimus vuonna tähtitiede. Mittaamalla infrapunasäteilyä viileiden tähtien ilmakehässä tähtitieteilijät voivat tutkia kemiallisia alkuaineita läsnä niissä. Näitä säteitä käytetään myös molekyylipilvien tutkimiseen avaruudessa.
- Valvonta ja turvallisuus. Lämpötilatasojen mittaaminen suljetussa ympäristössä mahdollistaa uudet valvonnan ja turvallisuuden muodot, kuten pandemian aikana lentokentillä käytetyn, jotta voidaan havaita epänormaalit lämpötilatasot suuressa ihmismassassa. liikettä.