Infraröd strålning

Figur 1. En hund som ses i det infraröda spektrumet.

Infraröd strålning (IR) är en typ av strålningsenergi, med längre våglängder än det synliga ljus som människor kan se, men kortare våglängder än radiovågor. Dess räckvidd sträcker sig från ganska små våglängder nära den röda färgen, 700×10-9 m, till nästan en millimeter, 3×10-4 m.

Effekt av IR

Även om infraröd strålning inte kan ses av det mänskliga ögat kan den definitivt kännas. Infraröd energi upplevs som värme eftersom den interagerar med molekyler genom att excitera dem och få dem att röra sig snabbare, vilket ökar den inre temperaturen hos det objekt som absorberar den infraröda energin. Även om alla våglängder av strålningsenergi värmer upp ytor som absorberar dem, är infraröd strålning vanligast i det dagliga livet på grund av de ”vanliga” föremål som avger den som strålningsvärme (se svartkroppsstrålning och Wiens lag för mer information om detta). Människor med en temperatur på 37 °C avger till exempel den största delen av sin strålningsvärme i det infraröda området, vilket kan ses i figur 1.

Figur 2. Koldioxid kan interagera med infraröd strålning, vilket leder till en obalans mellan den strålning som kommer in i och ut ur atmosfären.

Omkring 50 % av solens energi till jorden är i form av infraröd strålning, därför är balansen av denna strålning i atmosfären avgörande för att hålla en stabil temperatur och ett stabilt klimat. Koldioxid i atmosfären ger upphov till en växthuseffekt, eftersom koldioxid kan absorbera och återutsända infraröd strålning (se figur 2), till skillnad från de gaser som utgör större delen av atmosfären (molekylärt syre, O2, cirka 21 % och kväve, N2, cirka 78 %). Växthuseffekten är nödvändig för att temperaturen på jorden ska vara livskraftig, men den ökande nivån av växthusgaser bidrar till en instabil uppvärmning av jorden, vilket ger anledning till stor oro. Läs mer om denna obalans här.

Då det infraröda spektrumet har lägre energi än det synliga ljuset begränsar detta mängden solenergi som kan utnyttjas med vanliga solceller.

Användning av IR

Figur 3. Nattseende omvandlar infraröd strålning som avges av objekt till synligt ljus som kan ses av det mänskliga ögat.

Infraröd strålning har många användningsområden, varav några är:

  • Värme (matlagning, bastu, industriellt)
  • Nattseende (glasögon, kameror)
  • Avbildning (biologiskt, mineral, försvar, astronomi)
  • Klimatologi och meteorologi

För ytterligare läsning

  • Elektromagnetisk strålning
  • Hetta
  • Radiant energi
  • Fjärranalys
  • Ljus
  • Och utforska en slumpmässig sida
  1. Wikimedia Commons , Tillgänglig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  2. CRISP, Elektromagnetiska vågor , Tillgänglig: http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/em.htm
  3. Hyperfysik, Värmestrålning , Tillgänglig: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2
  4. R. A. Hinrichs och M. Kleinbach, ”Heat and Work”, i Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Kanada: Thomson Brooks/Cole, 2006, kap. 4, sektion E, s. 111-114
  5. PhET Simulations, Molecules and Light , tillgänglig: https://phet.colorado.edu/en/simulation/molecules-and-light
  6. Handbok för passiv uppvärmning och kylning, Introduktion till solenergi , Tillgänglig: http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
  7. UCAR, Carbon Dioxide Absorbs and Re-emits Infrared Radiation , Tillgänglig: http://scied.ucar.edu/carbon-dioxide-absorbs-and-re-emits-infrared-radiation
  8. Wikimedia Commons , Tillgänglig: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Nightvision.jpg
  9. American Technologies Network Corporation, How Night Vision Works , Tillgänglig: http://www.atncorp.com/HowNightVisionWorks

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.