Infračervené záření

Obrázek 1. Pes viděný v infračerveném spektru.

Infračervené záření (IR) je druh zářivé energie s delší vlnovou délkou než viditelné světlo, které vidí lidé, ale kratší vlnovou délkou než rádiové vlny. Jeho rozsah sahá od poměrně malých vlnových délek blízkých červené barvě, 700×10-9 m, až po téměř milimetr, 3×10-4 m.

Vliv infračerveného záření

Přestože infračervené záření lidské oko nevidí, rozhodně ho lze cítit. Infračervená energie je pociťována jako teplo, protože interaguje s molekulami tak, že je vzrušuje a způsobuje jejich rychlejší pohyb, což zvyšuje vnitřní teplotu objektu, který infračervenou energii absorbuje. Ačkoli všechny vlnové délky zářivé energie zahřívají povrchy, které je absorbují, infračervené záření se v každodenním životě vyskytuje nejčastěji kvůli „obyčejným“ předmětům, které ho vyzařují jako sálavé teplo (více informací o tom najdete v části Záření černého tělesa a Wienův zákon). Například člověk při teplotě 37 °C vyzařuje většinu svého sálavého tepla v infračervené oblasti, jak je vidět na obrázku 1.

Obrázek 2. Oxid uhličitý je schopen interagovat s infračerveným zářením, což vede k nerovnováze záření vstupujícího a vystupujícího z atmosféry.

Přibližně 50 % sluneční energie dopadající na Zemi je ve formě infračerveného záření, proto je rovnováha tohoto záření v atmosféře klíčová pro udržení stabilní teploty a klimatu. Oxid uhličitý v atmosféře způsobuje skleníkový efekt, protože CO2 je schopen absorbovat a znovu vyzařovat infračervené záření, jak je vidět na obrázku 2, na rozdíl od plynů, které tvoří většinu atmosféry (molekulární kyslík, O2, asi 21 % a dusík, N2, asi 78 %). Tento skleníkový efekt je nezbytný pro udržení přijatelných teplot na Zemi, avšak zvyšující se množství skleníkových plynů přispívá k nestabilnímu oteplování Země, což je důvodem k velkým obavám. Více o této nerovnováze se dočtete zde.

Protože infračervené spektrum má nižší energii než viditelné světlo, omezuje to množství sluneční energie, které lze využít pomocí standardních fotovoltaických článků.

Využití infračerveného záření

Obrázek 3. Noční vidění transformuje infračervené záření vyzařované objekty na viditelné světlo, které může být viděno lidským okem.

Infračervené záření má mnoho využití, některá z nich jsou:

  • Ohřívání (vaření, sauny, průmyslové)
  • Noční vidění (brýle, kamery)
  • Zobrazování (biologické, minerální, obranné, astronomie)
  • Klimatologie a meteorologie

Pro další čtení

  • Elektromagnetické záření
  • Topení
  • Topení
  • Zářivá energie
  • Dálkové snímání
  • Světlo
  • Nebo prozkoumejte náhodnou stránku
  1. Wikimedia Commons , K dispozici: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  2. CRISP, Elektromagnetické vlny , Dostupné: : http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
  3. Hyperfyzika, Tepelné záření , dostupné:
  4. Simulace PhET, molekuly a světlo , dostupné: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  5. Příručka pasivního vytápění a chlazení, Introduction to Solar Energy , dostupné: http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
  6. UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , dostupné: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
  7. Wikimedia Commons , dostupné: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
  8. American Technologies Network Corporation, Jak funguje noční vidění , dostupné: http://www.atncorp.com/HowNightVisionWorks

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.