Rysunek 1. Pies widziany w widmie podczerwieni.

Promieniowanie podczerwone (IR) jest rodzajem energii promienistej, o dłuższych falach niż światło widzialne, które człowiek może zobaczyć, ale o krótszych falach niż fale radiowe. Jego zakres rozciąga się od dość małej długości fali w pobliżu koloru czerwonego, 700×10-9 m, do prawie milimetra, 3×10-4 m.

Efekt podczerwieni

Mimo, że promieniowanie podczerwone nie może być widziane przez ludzkie oko, zdecydowanie może być odczuwane. Energia podczerwona jest odczuwalna jako ciepło, ponieważ oddziałuje z molekułami, wzbudzając je, powodując ich szybszy ruch, co zwiększa wewnętrzną temperaturę obiektu pochłaniającego energię podczerwoną. Chociaż wszystkie długości fal energii promienistej ogrzewają powierzchnie, które je pochłaniają, promieniowanie podczerwone jest najbardziej powszechne w życiu codziennym ze względu na „zwykłe” obiekty, które emitują je jako ciepło promieniste (więcej informacji na ten temat można znaleźć w części Promieniowanie ciała czarnego i Prawo Wiena). Na przykład, człowiek w temperaturze 37°C emituje większość swojego ciepła promieniowania w zakresie podczerwieni, jak widać na rysunku 1.

Rysunek 2. Dwutlenek węgla jest w stanie oddziaływać z promieniowaniem podczerwonym, co prowadzi do braku równowagi promieniowania wchodzącego i wychodzącego z atmosfery.

Około 50% energii Słońca docierającej do Ziemi jest w postaci podczerwieni, dlatego równowaga tego promieniowania w atmosferze jest kluczowa dla utrzymania stabilnej temperatury i klimatu. Dwutlenek węgla w atmosferze wywołuje efekt cieplarniany, ponieważ CO2 jest w stanie absorbować i reemitować promieniowanie podczerwone, jak widać na rysunku 2, w przeciwieństwie do gazów, które stanowią większość atmosfery (tlen cząsteczkowy, O2, około 21% i azot, N2, około 78%). Ten efekt cieplarniany jest niezbędny dla utrzymania temperatury na Ziemi, jednak rosnący poziom gazów cieplarnianych przyczynia się do niestabilnego ocieplenia Ziemi, co jest powodem do wielkiego niepokoju. Przeczytaj więcej o tym braku równowagi tutaj.

Ponieważ widmo podczerwieni ma niższą energię niż światło widzialne, ogranicza to ilość energii słonecznej, którą można wykorzystać za pomocą standardowych ogniw fotowoltaicznych.

Użycie promieniowania podczerwonego

Rysunek 3. Noktowizor przekształca promieniowanie podczerwone emitowane przez obiekty w światło widzialne, które może być widziane przez ludzkie oko.

Promieniowanie podczerwone ma wiele zastosowań, niektóre z nich to:

• Ogrzewanie (gotowanie, sauny, przemysłowe)
• Widzenie nocne (gogle, kamery)
• Obrazowanie (biologiczne, mineralne, obronne, astronomia)
• Klimatologia i meteorologia

Do dalszej lektury

• Promieniowanie elektromagnetyczne
• Ciepło
• Energia promieniowania
• Remote sensing
• Światło
• Or explore a random page