Figuur 1. Een hond gezien in het infraroodspectrum.

Infrarode straling (IR) is een soort stralingsenergie, met langere golflengten dan het zichtbare licht dat mensen kunnen zien, maar kortere golflengten dan radiogolven. Het bereik strekt zich uit van vrij kleine golflengten in de buurt van de kleur rood, 700×10-9 m, tot bijna een millimeter, 3×10-4 m.

Effect van IR

Ondanks dat infrarode straling niet met het menselijk oog kan worden gezien, kan zij wel degelijk worden gevoeld. Infrarode energie wordt als warmte gevoeld omdat zij in wisselwerking staat met moleculen door deze op te wekken, waardoor zij sneller gaan bewegen, waardoor de inwendige temperatuur van het voorwerp dat de infrarode energie absorbeert, toeneemt. Hoewel alle golflengten van stralingsenergie oppervlakken verwarmen die ze absorberen, komt infrarode straling het meest voor in het dagelijks leven vanwege de “gewone” voorwerpen die het uitstralen als stralingswarmte (zie zwarte-lichaamsstraling en de wet van Wien voor meer informatie hierover). Zo zenden mensen met een temperatuur van 37°C het grootste deel van hun stralingswarmte uit in het infrarode bereik, zoals te zien is in figuur 1.

Figuur 2. Kooldioxide kan reageren met infrarode straling, wat leidt tot een onevenwicht tussen de straling die de atmosfeer binnenkomt en de straling die de atmosfeer verlaat.

Rongeveer 50% van de energie van de zon voor de aarde is in de vorm van infraroodstraling, en daarom is de balans van deze straling in de atmosfeer van cruciaal belang om een stabiele temperatuur en een stabiel klimaat te handhaven. Koolstofdioxide in de atmosfeer veroorzaakt een broeikaseffect, omdat CO2 in staat is infrarode straling te absorberen en weer uit te stralen, zoals te zien is in figuur 2, in tegenstelling tot de gassen die het grootste deel van de atmosfeer uitmaken (moleculaire zuurstof, O2, ongeveer 21% en stikstof, N2, ongeveer 78%). Dit broeikaseffect is noodzakelijk voor de leefbare temperaturen op aarde, maar een toenemend niveau van broeikasgassen draagt bij tot een onstabiele opwarming van de aarde, wat reden is tot grote bezorgdheid. Lees hier meer over deze onbalans.

Omdat het infraroodspectrum een lagere energie heeft dan zichtbaar licht, beperkt dit de hoeveelheid zonne-energie die met standaard fotovoltaïsche cellen kan worden benut.

Gebruik van IR

Figuur 3. Nachtzicht zet infrarode straling die door voorwerpen wordt uitgezonden, om in zichtbaar licht dat door het menselijk oog kan worden waargenomen.

Infraroodstraling kent vele toepassingen, waarvan enkele zijn:

• Verwarming (koken, sauna’s, industrie)
• Nachtzicht (brillen, camera’s)
• Imaging (biologisch, mineralen, defensie, astronomie)
• Klimatologie en meteorologie

Voor verder lezen

• Elektromagnetische straling
• Hitte
• Stralingsenergie
• Remote sensing
• Light
• Of verken een willekeurige pagina