Figura 1. Un cane visto nello spettro infrarosso.

La radiazione infrarossa (IR) è un tipo di energia radiante, con lunghezze d’onda più lunghe della luce visibile che gli umani possono vedere, ma più corte delle onde radio. La sua gamma si estende da lunghezze d’onda abbastanza piccole vicino al colore rosso, 700×10-9 m, a quasi un millimetro, 3×10-4 m.

Effetto dell’IR

Anche se la radiazione infrarossa non può essere vista dall’occhio umano, può sicuramente essere sentita. L’energia infrarossa è percepita come calore perché interagisce con le molecole eccitandole, facendole muovere più velocemente, il che aumenta la temperatura interna dell’oggetto che assorbe l’energia infrarossa. Anche se tutte le lunghezze d’onda dell’energia radiante riscaldano le superfici che le assorbono, la radiazione infrarossa è più comune nella vita quotidiana a causa degli oggetti “ordinari” che la emettono come calore radiante (vedi radiazione del corpo nero e legge di Wien per maggiori informazioni su questo). Per esempio, gli esseri umani ad una temperatura di 37°C emettono la maggior parte del loro calore radiante nella gamma degli infrarossi, come si può vedere nella Figura 1.

Figura 2. L’anidride carbonica è in grado di interagire con la radiazione infrarossa, portando ad uno squilibrio della radiazione che entra ed esce dall’atmosfera.

Circa il 50% dell’energia del Sole alla Terra è sotto forma di infrarossi, quindi l’equilibrio di questa radiazione nell’atmosfera è cruciale per mantenere una temperatura e un clima stabili. L’anidride carbonica nell’atmosfera produce un effetto serra, perché la CO2 è in grado di assorbire e riemettere la radiazione infrarossa come si vede nella figura 2, a differenza dei gas che compongono la maggior parte dell’atmosfera (ossigeno molecolare, O2 circa il 21% e azoto, N2, circa il 78%). Questo effetto serra è necessario per le temperature vivibili sulla Terra, tuttavia un livello crescente di gas serra sta contribuendo ad un riscaldamento instabile della Terra che è motivo di grande preoccupazione. Leggi di più su questo squilibrio qui.

Siccome lo spettro infrarosso ha un’energia inferiore a quella della luce visibile, questo limita la quantità di energia solare che può essere sfruttata con celle fotovoltaiche standard.

Uso dell’IR

Figura 3. La visione notturna trasforma la radiazione infrarossa emessa dagli oggetti in luce visibile che può essere vista dall’occhio umano.

La radiazione infrarossa ha molte applicazioni, alcune delle quali sono:

• Riscaldamento (cucina, saune, industriale)
• Visione notturna (occhiali, telecamere)
• Immagini (biologiche, minerali, difesa, astronomia)
• Climatologia e meteorologia

Per ulteriori letture

• Radiazione elettromagnetica
• Calore
• Energia radiante
• Rilevamento a distanza
• Luce
• O esplorare una pagina casuale