De Infrarood straling of infrarood licht maakt deel uit van het elektromagnetische spectrum en bestaat uit elektromagnetische velden die zich in een vacuüm kunnen voortplanten en energie kunnen transporteren.
Het golflengtebereik van infraroodstraling ligt tussen 1 × 10-3 en 7 x 10-7 m. De bovengrens is met het rode licht van het zichtbare spectrum daaronder, vandaar de naam infrarood.
Levende wezens en objecten zenden in het algemeen warmtestraling of infraroodgolven uit. We kunnen ze niet zien, maar we nemen ze wel waar als warmte, aangezien bijna elk materiaal, inclusief de huid, ze gemakkelijk absorbeert.
Wanneer een object infraroodstraling absorbeert, neemt zijn interne energie toe, omdat atomen en moleculen trillen met grotere agitatie. Dit vertaalt zich in een temperatuurstijging en verschilt daarom van ioniserende straling, die wel genoeg energie heeft om moleculen te ioniseren..
De effecten van infraroodstraling op levende wezens zijn dus in wezen thermisch van aard..
Artikel index
Infraroodstraling is onderverdeeld in drie soorten of banden *, al naargelang hun gebruik:
-IRA of nabij-infrarood beperkt het zichtbare deel van het spectrum: 780-1400 nm
-IRB of mid-infrarood, met vele toepassingen: 1,4 - 3 μm
-CRI, het bereik dat microgolven volgt: 3 - 1000 μm
Opgemerkt moet worden dat deze limieten niet strikt zijn. Wetenschappers hebben ze opgesteld om de studie van elektromagnetische straling te vergemakkelijken, aangezien het golflengtebereik extreem breed is..
De grote Engelse astronoom William Herschel ontdekte infraroodstraling aan het begin van de 19e eeuw en later, rond 1879, waren er al apparaten uitgevonden om de warmtestraling van de zon te meten: bolometers.
Deze apparaten absorberen warmtestraling, die een materiaal opwarmt, waarvan het signaal wordt omgezet in een gemakkelijk meetbare elektrische stroom. Deze stroom is evenredig met de temperatuurstijging.
* 1 nm of nanometer is gelijk aan 1 x 10 -9 m, terwijl 1 μm 1 x 10 is -6 m.
Maar er is veel meer. Zoals we al zeiden, heeft infraroodstraling talloze toepassingen in techniek, wetenschap en geneeskunde, waarvan we er een paar zullen noemen:
Een infraroodthermometer heeft een sensor die de warmte opvangt die op natuurlijke wijze door objecten wordt afgegeven.
Om de lichaamstemperatuur te meten, wordt de thermometer bij het oor geplaatst, op deze manier bereikt de warmte die vrijkomt de thermometersensor, waar deze vervolgens wordt omgezet in een elektrisch signaal dat evenredig is met de gedetecteerde thermische energie. Lezen verschijnt snel op een digitaal display.
Infraroodstraling is een therapeutisch middel in de fysiotherapie, omdat het ontstekingsremmende effecten heeft op bepaalde aandoeningen en verwondingen, contracturen en pijn verlicht.
Daarom wordt het gebruikt voor de behandeling van artritis, rugpijn en als behandeling na het sporten, om maar een paar toepassingen te noemen..
De behandeling, die meestal tussen de 15 en 30 minuten duurt, wordt meestal uitgevoerd dankzij speciale lampen waarvan de lamp is gevuld met een inert gas.
De warmtebron is een wolfraam- of koolstoffilament voorzien van een reflector, om de straling goed naar het getroffen gebied te richten en ervoor te zorgen dat de huid niet verbrandt.
Het heelal zendt een grote hoeveelheid infrarode straling uit. Dit wordt gebruikt om nevels te observeren, gebieden in de ruimte gevuld met waterstof en helium, waar sterren en de overeenkomstige schijven van materie eromheen worden gevormd, die uiteindelijk zullen leiden tot planetaire systemen..
Zeer koude sterren, bijvoorbeeld rode dwergen, die ook het meest voorkomen in het universum, worden adequaat bestudeerd met infraroodstraling, evenals sterrenstelsels die van ons af bewegen.
Het is een analytische techniek die op veel gebieden wordt gebruikt: astronomie, materiaalkunde, voedsel en meer..
Het maakt gebruik van het infraroodspectrum om de chemische samenstelling van een stof te bepalen en is bijzonder geschikt voor de analyse van organische verbindingen.
Het werkt als volgt: straling die een medium bereikt, kan gedeeltelijk worden gereflecteerd en de rest wordt geabsorbeerd en vervolgens doorgelaten. Door de doorgelaten straling en de veranderingen daarvan ten opzichte van de invallende straling te analyseren, zijn de eigenschappen van het doorgelaten medium bekend.
Wanneer infraroodstraling wordt geabsorbeerd door een molecuul waarvan de grondtrilling dezelfde golflengte heeft als de invallende infraroodstraling, worden veranderingen in die trilling veroorzaakt. Deze wijzigingen worden genoemd resonantie.
Het experiment wordt uitgevoerd met een infrarood spectrometer. Daar interageert een monster met infraroodstraling en wordt de informatie over de doorgelaten straling verzameld..
De spectrometer bevat de software die nodig is om het spectrum van de stof te creëren, een grafiek met karakteristieke banden en pieken die lijkt op een vingerafdruk.
Elke piek geeft een bepaalde energetische toestand van de moleculen aan en de samenstelling en eigenschappen van de stof worden afgeleid uit hun waarneming..
Oorspronkelijk ontwikkeld als militair materieel, hebben ze sensoren die de warmte opvangen die wordt uitgestoten door materie, met name levende organismen..
Alle materie zendt in meer of mindere mate infrarode straling uit. Het absolute nulpunt van de temperatuur is gelijk aan de totale stopzetting van bewegingen in het atoom en zijn samenstellende deeltjes. Maar het is nog niet gedetecteerd, hoewel het in speciale lagetemperatuurlaboratoria redelijk dichtbij is gekomen.
Op deze manier zendt elk deel van het heelal infraroodstraling uit, bijvoorbeeld de eerder genoemde nevels..
Hieronder ziet u infraroodstraling van dichtbij:
-Thermische straling bereikt ons vanaf de zon, onze belangrijkste bron van licht en warmte..
-De aarde zelf heeft inwendige warmte, vanwege de dynamiek van de verschillende lagen waaruit de planeet bestaat, daarom is het ook een infraroodzender.
-Sommige atmosferische gassen, zoals onder andere kooldioxide en methaan, absorberen goed infraroodstraling, die vervolgens alle kanten op uitstralen en zo de planeet opwarmt. Het is het bekende broeikaseffect.
-Warmbloedige mensen en dieren geven warmte af.
-De bekende gloeilampen geven veel warmte af. In feite wordt bijna alle elektrische energie omgezet in warmtestraling en wordt er zeer weinig uitgezonden in het zichtbare lichtbereik..
-Afstandsbedieningen voor televisie, speelgoed, deuren en andere apparaten werken met infrarood licht.
De besturing heeft een kleine printplaat aan de binnenkant die het gecodeerde signaal voor elke functie bevat. Dit wordt naar de infraroodzender gestuurd (de rode led). Er is een ander circuit in het apparaat dat dit signaal ontvangt en de gevraagde functie uitvoert.
-Motoren worden heet tijdens hun werking, evenals elektrische en elektronische apparatuur, de elektrische stroom die door de geleiders gaat, genereert warmte en wrijving tussen bewegende delen.
-De laser, die wordt gebruikt in medische en industriële processen, produceert infraroodstraling. Er zijn solid-state lasers in cd-spelers en in de meest uiteenlopende sensoren.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.