Τι είναι το υπέρυθρο; Ο υπέρυθρη ακτινοβολία (IR), ή υπέρυθρο φως, είναι ένας τύπος ακτινοβολίας ενέργειας. Είναι αόρατο στα ανθρώπινα μάτια, αλλά μπορούμε να το αισθανθούμε σαν ζέστη. Όλα τα αντικείμενα στο σύμπαν εκπέμπουν κάποιο επίπεδο ακτινοβολίας υπερύθρων, αλλά δύο από τις πιο προφανείς πηγές είναι ο ήλιος και η φωτιά.
Το IR είναι ένας τύπος ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, μια συνέχεια συχνοτήτων που παράγονται όταν τα άτομα απορροφούν και απελευθερώνουν ενέργεια. Ο Βρετανός αστρονόμος William Herschel ανακάλυψε το υπέρυθρο φως το 1800, σύμφωνα με τη NASA.
Σε ένα πείραμα για τη μέτρηση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των χρωμάτων στο ορατό φάσμα, τοποθέτησε θερμόμετρα στη φωτεινή διαδρομή μέσα σε κάθε χρώμα στο ορατό φάσμα. Παρατήρησε αύξηση της θερμοκρασίας από μπλε σε κόκκινο και βρήκε μια ακόμη πιο θερμή μέτρηση θερμοκρασίας λίγο πιο πέρα από το κόκκινο άκρο του ορατού φάσματος.
ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
Μέσα στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, τα υπέρυθρα κύματα εμφανίζονται σε συχνότητες πάνω από τα μικροκύματα και ακριβώς κάτω από αυτές του ορατού κόκκινου φωτός, εξ ου και το όνομα «υπέρυθρο». Τα κύματα υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι μακρύτερα από αυτά του ορατού φωτός, σύμφωνα με το California Institute of Technology (Caltech).
Οι συχνότητες υπερύθρων κυμαίνονται από περίπου 3 gigahertz (GHz) έως περίπου 400 terahertz (THz). Τα μήκη κύματος υπολογίζονται μεταξύ 1.000 μικρομέτρων (μm) και 760 νανομέτρων (2.9921 ίντσες). Ωστόσο, αυτές οι τιμές δεν είναι οριστικές, σύμφωνα με τη NASA.
Παρόμοιο με το φάσμα ορατού φωτός, το οποίο κυμαίνεται από βιολετί (το μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός) έως κόκκινο (μεγαλύτερο μήκος κύματος), η υπέρυθρη ακτινοβολία έχει το δικό της εύρος μηκών κύματος. κύμα.
Τα συντομότερα κύματα "κοντά στο υπέρυθρο", τα οποία είναι πιο κοντά στο ορατό φως στο φάσμα ηλεκτρομαγνητικά, δεν εκπέμπουν ανιχνεύσιμη θερμότητα και αποβάλλονται από το τηλεχειριστήριο της τηλεόρασης για αλλαγή τα κανάλια.
- Δωρεάν διαδικτυακό μάθημα εκπαίδευσης χωρίς αποκλεισμούς
- Δωρεάν online βιβλιοθήκη παιχνιδιών και μάθημα εκμάθησης
- Δωρεάν διαδικτυακό μάθημα προσχολικών μαθηματικών
- Δωρεάν διαδικτυακό μάθημα παιδαγωγικών πολιτιστικών εργαστηρίων
Τα μακρύτερα κύματα "υπέρυθρης ακτινοβολίας", τα οποία βρίσκονται πλησιέστερα στο τμήμα μικροκυμάτων του φάσματος ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, μπορεί να γίνει αισθητή ως έντονη θερμότητα, όπως η θερμότητα του ηλιακού φωτός ή η φωτιά, σύμφωνα με ΝΑΣΑ
Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι ένας από τους τρεις τρόπους μεταφοράς θερμότητας. Τα άλλα δύο είναι η μεταφορά και η αγωγιμότητα. Όλα με θερμοκρασία πάνω από 5 βαθμούς Kelvin (μείον 268 βαθμούς Κελσίου) εκπέμπουν ακτινοβολία υπερύθρων.
Ο ήλιος εκπέμπει τη μισή συνολική του ενέργεια ως υπέρυθρος. Μεγάλο μέρος του ορατού φωτός του αστεριού απορροφάται και εκπέμπεται εκ νέου ως IR, σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Τενεσί.
οικιακές χρήσεις
Οικιακές συσκευές όπως λαμπτήρες Οι φρυγανιέρες και οι φρυγανιέρες χρησιμοποιούν υπεριώδη ακτινοβολία για τη μετάδοση θερμότητας. Οι βιομηχανικοί θερμαντήρες όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται για το στέγνωμα και τη σκλήρυνση υλικών χρησιμοποιούν επίσης IR. Στο λαμπτήρες πυρακτώσεως μετατρέπουν μόνο περίπου το 10% της ηλεκτρικής τους ενέργειας σε ορατή ενέργεια, ενώ το άλλο 90% μετατρέπεται σε υπέρυθρη ακτινοβολία.
Τα υπέρυθρα λέιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επικοινωνία μεταξύ σημείων σε απόσταση μερικών εκατοντάδων μέτρων. Τα τηλεχειριστήρια της τηλεόρασης που βασίζονται στην υπέρυθρη ακτινοβολία εκπέμπουν παλμούς υπέρυθρης ενέργειας από μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED) σε έναν δέκτη υπερύθρων στην τηλεόραση. Ο δέκτης μετατρέπει τους παλμούς φωτός σε ηλεκτρικά σήματα που δίνουν εντολή σε έναν μικροεπεξεργαστή να εκτελέσει την προγραμματισμένη εντολή.
ανίχνευση υπέρυθρων
Μία από τις πιο χρήσιμες εφαρμογές του υπέρυθρου φάσματος είναι η ανίχνευση. Όλα τα αντικείμενα στη Γη εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία με τη μορφή θερμότητας. Αυτό μπορεί να εντοπιστεί από ηλεκτρονικοί αισθητήρες, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε γυαλιά νυχτερινής όρασης και υπέρυθρες κάμερες.
Ένα απλό παράδειγμα ενός τέτοιου αισθητήρα είναι το βολόμετρο. Αποτελείται από ένα τηλεσκόπιο με ευαίσθητη στη θερμοκρασία αντίσταση στο εστιακό του σημείο. Εάν ένα θερμό σώμα εισέλθει στο οπτικό πεδίο αυτού του οργάνου, η θερμότητα προκαλεί μια ανιχνεύσιμη αλλαγή.
Ο κωδικός πρόσβασης έχει σταλεί στο email σας.
