Radiația infraroșie

Figura 1. Un câine văzut în spectrul infraroșu.

Radiația infraroșie (IR) este un tip de energie radiantă, cu lungimi de undă mai mari decât lumina vizibilă pe care oamenii o pot vedea, dar cu lungimi de undă mai mici decât undele radio. Gama sa se extinde de la lungimi de undă destul de mici, apropiate de culoarea roșie, 700×10-9 m, până la aproape un milimetru, 3×10-4 m.

Efectul IR

Chiar dacă radiația infraroșie nu poate fi văzută de ochiul uman, ea poate fi cu siguranță simțită. Energia infraroșie este resimțită ca căldură deoarece interacționează cu moleculele excitându-le, determinându-le să se miște mai repede, ceea ce crește temperatura internă a obiectului care absoarbe energia infraroșie. Deși toate lungimile de undă ale energiei radiante vor încălzi suprafețele care le absorb, radiația infraroșie este cea mai frecventă în viața de zi cu zi din cauza obiectelor „obișnuite” care o emit sub formă de căldură radiantă (a se vedea radiația corpului negru și Legea lui Wien pentru mai multe informații în acest sens). De exemplu, oamenii la o temperatură de 37°C emit cea mai mare parte a căldurii lor radiante în domeniul infraroșu, după cum se poate observa în figura 1.

Figura 2. Dioxidul de carbon este capabil să interacționeze cu radiația infraroșie, ceea ce duce la un dezechilibru al radiației care intră și iese din atmosferă.

Aproximativ 50% din energia Soarelui către Pământ este sub formă de infraroșu, prin urmare, echilibrul acestei radiații în atmosferă este crucial pentru a menține o temperatură și o climă stabile. Dioxidul de carbon din atmosferă produce un efect de seră, deoarece CO2 este capabil să absoarbă și să reemită radiația infraroșie, așa cum se vede în figura 2, spre deosebire de gazele care alcătuiesc cea mai mare parte a atmosferei (oxigen molecular, O2, aproximativ 21% și azot, N2, aproximativ 78%). Acest efect de seră este necesar pentru ca temperaturile de pe Pământ să fie acceptabile, însă creșterea nivelului de gaze cu efect de seră contribuie la o încălzire instabilă a Pământului, ceea ce reprezintă un motiv de mare îngrijorare. Citiți mai multe despre acest dezechilibru aici.

Din moment ce spectrul infraroșu are o energie mai mică decât lumina vizibilă, acest lucru limitează cantitatea de energie solară care poate fi valorificată cu ajutorul celulelor fotovoltaice standard.

Utilizarea IR

Figura 3. Vederea nocturnă transformă radiația infraroșie emisă de obiecte în lumină vizibilă care poate fi văzută de ochiul uman.

Radiația infraroșie are numeroase aplicații, unele dintre acestea fiind:

  • Încălzirea (gătit, saune, industrial)
  • Vederea pe timp de noapte (ochelari de protecție, camere de luat vederi)
  • Imagistică (biologică, minerală, apărare, astronomie)
  • Climatologie și meteorologie

Pentru lecturi suplimentare

  • Radiații electromagnetice
  • Căldura
  • .
  • Energia radiantă
  • Descoperire la distanță
  • Lumina
  • Sau explorați o pagină aleatorie
  1. Wikimedia Commons , Disponibil: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  2. CRISP, Electromagnetic waves , Disponibil: http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
  3. Hiperfizică, Radiație termică , Disponibil: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2
  4. R. A. Hinrichs și M. Kleinbach, „Heat and Work”, în Energy: Its Use and the Environment, 4th ed., Ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, cap.4, sec.E, pp.111-114
  5. PhET Simulations, Molecules and Light , Disponibil: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  6. Manual de încălzire și răcire pasivă, Introducere în energia solară , Disponibil: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  7. Manual de încălzire și răcire pasivă, Introducere în energia solară , Disponibil: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  8. https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light: http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
  9. UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , Disponibil: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
  10. Wikimedia Commons , Disponibil: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
  11. American Technologies Network Corporation, How Night Vision Works , Disponibil: http://www.atncorp.com/HowNightVisionWorks

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.