Infrapunasäteily (IR) on eräänlaista säteilyenergiaa, jonka aallonpituus on pidempi kuin ihmisen näkyvän valon, mutta lyhyempi kuin radioaaltojen. Sen vaihteluväli ulottuu melko pienistä aallonpituuksista lähelle punaista väriä, 700×10-9 m, lähes millimetriin, 3×10-4 m.
IR-säteilyn vaikutus
Vaikka infrapunasäteilyä ei ihmissilmä voi nähdä, sen voi ehdottomasti tuntea. Infrapunaenergia tuntuu lämpönä, koska se on vuorovaikutuksessa molekyylien kanssa kiihdyttämällä niitä, jolloin ne liikkuvat nopeammin, mikä nostaa infrapunaenergiaa absorboivan kohteen sisälämpötilaa. Vaikka kaikki säteilyenergian aallonpituudet lämmittävät niitä absorboivia pintoja, infrapunasäteily on yleisintä jokapäiväisessä elämässä, koska ”tavalliset” esineet säteilevät sitä säteilylämpönä (ks. lisätietoja mustan kappaleen säteilystä ja Wienin laista). Esimerkiksi 37 °C:n lämpötilassa oleva ihminen säteilee suurimman osan säteilylämmöstään infrapuna-alueella, kuten kuvasta 1 nähdään.
Noin 50 % Auringon maapallolle lähettämästä energiasta on infrapunasäteilyä, joten tämän säteilyn tasapaino ilmakehässä on ratkaisevan tärkeää lämpötilan ja ilmaston pitämiseksi vakaana. Ilmakehässä oleva hiilidioksidi aiheuttaa kasvihuoneilmiön, koska hiilidioksidi pystyy absorboimaan ja lähettämään uudelleen infrapunasäteilyä, kuten kuvassa 2 nähdään, toisin kuin kaasut, jotka muodostavat suurimman osan ilmakehästä (molekyylinen happi, O2 noin 21 % ja typpi, N2, noin 78 %). Tämä kasvihuoneilmiö on välttämätön, jotta maapallon lämpötilat pysyisivät elinkelpoisina, mutta kasvihuonekaasujen lisääntyminen edistää maapallon epävakaata lämpenemistä, mikä antaa aihetta suureen huoleen. Lue lisää tästä epätasapainosta täältä.
Koska infrapunaspektrin energia on alhaisempi kuin näkyvän valon, tämä rajoittaa tavallisilla aurinkokennoilla hyödynnettävissä olevan aurinkoenergian määrää.
Infrapunan käyttö
Infrapunasäteilyllä on monia käyttökohteita, joista joitakin ovat:
- Lämmitys (ruoanlaitto, saunat, teollisuus)
- Yökuvaus (suojalasit, kamerat)
- Kuvantaminen (biologinen, mineraali-, puolustus,
- Klimatologia ja meteorologia
Lisälukemista
- Sähkömagneettinen säteily
- Lämpö
- Lämpö
- Säteilyenergia
- Kaukomittaus
- Valo
- Vai tutki satunnaista sivua
- Wikimedia Commons , Saatavilla: http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
- Hyperfysiikka, Lämpösäteily , Saatavissa: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2
- R. A. Hinrichs ja M. Kleinbach, ”Heat and Work,” in Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, ch.4, sec.E, pp.111-114
- PhET Simulations, Molecules and Light , Available: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
- Passiivisen lämmityksen ja jäähdytyksen käsikirja, Introduction to Solar Energy , Saatavissa: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
- Passive heating and cooling manual, Introduction to Solar Energy , Available: http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
- UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , Available: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
- Wikimedia Commons , Saatavissa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
- American Technologies Network Corporation, How Night Vision Works , Saatavissa: http://www.atncorp.com/HowNightVisionWorks