Infrarød stråling

Figur 1. En hund set i det infrarøde spektrum.

Infrarød stråling (IR) er en type strålingsenergi med længere bølgelængder end det synlige lys, som mennesker kan se, men med kortere bølgelængder end radiobølger. Dens rækkevidde strækker sig fra ret små bølgelængder nær den røde farve, 700×10-9 m, til næsten en millimeter, 3×10-4 m.

Effekt af IR

Selv om infrarød stråling ikke kan ses af det menneskelige øje, kan den helt sikkert mærkes. Infrarød energi mærkes som varme, fordi den interagerer med molekyler ved at ophidse dem, hvilket får dem til at bevæge sig hurtigere, hvilket øger den indre temperatur i det objekt, der absorberer den infrarøde energi. Selv om alle bølgelængder af strålingsenergi opvarmer overflader, der absorberer dem, er infrarød stråling mest almindelig i dagligdagen på grund af de “almindelige” genstande, der udsender den som strålevarme (se sortlegemsstråling og Wien’s lov for at få flere oplysninger om dette). For eksempel udsender mennesker ved en temperatur på 37 °C det meste af deres strålevarme i det infrarøde område, som det ses i figur 1.

Figur 2. Kuldioxid er i stand til at interagere med infrarød stråling, hvilket fører til en ubalance mellem den stråling, der kommer ind i og ud af atmosfæren.

Omkring 50 % af solens energi til Jorden er i form af infrarød stråling, og derfor er balancen mellem denne stråling i atmosfæren afgørende for at opretholde en stabil temperatur og et stabilt klima. Kuldioxid i atmosfæren giver en drivhuseffekt, fordi CO2 er i stand til at absorbere og genudsende infrarød stråling, som det fremgår af figur 2, i modsætning til de gasser, der udgør det meste af atmosfæren (molekylær ilt, O2, ca. 21 % og nitrogen, N2, ca. 78 %). Denne drivhuseffekt er nødvendig for, at temperaturen på Jorden kan opretholdes, men et stigende niveau af drivhusgasser bidrager til en ustabil opvarmning af Jorden, hvilket giver anledning til stor bekymring. Læs mere om denne ubalance her.

Da det infrarøde spektrum har en lavere energi end det synlige lys, begrænser det den mængde solenergi, der kan udnyttes med almindelige solceller.

Anvendelse af IR

Figur 3. Nattesyn omdanner infrarød stråling, der udsendes af objekter, til synligt lys, der kan ses af det menneskelige øje.

Infrarød stråling har mange anvendelsesmuligheder, hvoraf nogle er:

  • Varme (madlavning, saunaer, industrielt)
  • Nattesyn (beskyttelsesbriller, kameraer)
  • Billeddannelse (biologisk, mineralsk, forsvar, astronomi)
  • Klimatologi og meteorologi

For Further Reading

  • Elektromagnetisk stråling
  • Varme
  • Radiant energi
  • Fjernfølelse
  • Lys
  • Og udforsk en tilfældig side
  1. Wikimedia Commons , Tilgængelig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  2. CRISP, Elektromagnetiske bølger , Tilgængelig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  3. CRISP, Elektromagnetiske bølger , Tilgængelig: http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
  4. Hyperfysik, Varmestråling , Tilgængelig: http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
  5. Hyperfysik, Varmestråling , Tilgængelig: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2
  6. R. A. Hinrichs og M. Kleinbach, “Heat and Work,” i Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, kap.4, sek.E, s.111-114
  7. PhET Simulations, Molekyler og lys , Available: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  8. Håndbog om passiv opvarmning og køling, Introduktion til solenergi , Tilgængelig: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  9. http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
  10. UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , Tilgængelig: http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
  11. UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , Tilgængelig: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
  12. Wikimedia Commons , Tilgængelig: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
  13. Wikimedia Commons , Tilgængelig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
  14. American Technologies Network Corporation, How Night Vision Works , Tilgængelig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
  15. American Technologies Network Corporation, How Night Vision Works , Tilgængelig: http://www.atncorp.com/HowNightVisionWorks

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.