infrarotstrahlen

Physisch

2022

Wir erklären, was Infrarotstrahlen sind, ihre Arten, Geschichte und Eigenschaften. Darüber hinaus seine Verwendungen und Hauptanwendungen.

Alle Materie bei einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt emittiert Infrarotstrahlung.

Was sind Infrarotstrahlen?

Infrarotstrahlung, im Volksmund als Infrarotstrahlung bekannt, ist eine Strahlungsform, die Teil der elektromagnetisches Spektrum, hat aber eine kürzere Wellenlänge als die hell sichtbar (obwohl größer als Mikrowellen). Dies sind elektromagnetische Wellen mit einer Länge von Welle sie liegen zwischen 0,7 und 1000 Mikrometer.

Da es nicht Teil des sichtbares Spektrum, können unsere Augen Infrarotstrahlung nicht wahrnehmen, obwohl wir sie als Empfindung von wahrnehmen können Wärme auf der Haut, zum Beispiel, wenn wir der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.

Auch jede Art von Angelegenheit präsentieren Temperatur oberhalb von 0 Grad Kelvin (also -273,15 Grad Celsius, der sogenannte "absolute Nullpunkt") emittiert eine gewisse Strahlung dieser Art. In der Tat, Lebewesen Wir emittieren aufgrund unserer Körperwärme eine erhebliche Menge an Infrarotstrahlung.

Auf der anderen Seite können Infrarotstrahlen je nach ihrer Lage im Wellenlängenbereich von drei Arten sein:

  • Nah-Infrarot. Sie liegen zwischen 0,78 und 2,5 Mikrometer (dies ist der Bereich, der dem sichtbaren Spektrum am nächsten liegt).
  • Mittleres Infrarot. Sie liegen zwischen 2,5 und 50 Mikrometer.
  • Fernes Infrarot. Sie liegen zwischen 50 und 1000 Mikrometer.

Infrarotstrahlen haben eine wichtige Präsenz in der Natur. Darüber hinaus haben sie verschiedene Anwendungen in Industrie.

Infrarot-Eigenschaften

Die Eigenschaften der Infrarotstrahlung sind wie folgt:

  • Sie sind eine Form elektromagnetischer Strahlung, die außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt (wir können sie mit bloßem Auge nicht sehen).
  • Ihre Wellenlängen variieren zwischen 0,7 und 1000 Mikrometer und ihre Frequenzwerte liegen zwischen 3 x 1011 und 3,84 x 1014
  • Es wird von allen Körpern, deren Temperatur über dem absoluten Nullpunkt liegt, insbesondere von Lebewesen, abgegeben und als eine Form von Oberflächenwärme wahrgenommen.

Geschichte der Infrarotstrahlen

Die Existenz der Infrarotstrahlung wurde Anfang des 19. Jahrhunderts von dem britisch-deutschen Musiker und Astronomen William Herschel (1738-1822), ebenfalls Entdecker der Planet Uranus.

Herschel verwendet a Thermometer von Quecksilber, um die Temperatur des Lichts im sichtbaren Spektrum zu messen, das durch ein optisches Prisma emittiert wird. So entdeckte er, dass die Werte zur roten Seite des Spektrums höher waren und dass die registrierte Wärme selbst beim Verlassen des Spektrums (dh als es über das sichtbare Rot hinausging) weiter zunahm. Dies führte ihn zu dem Schluss, dass er sich in der Gegenwart einer unsichtbaren Form von Licht befand, die er "Wärmestrahlen" nannte.

Dieses Experiment wurde in den ersten Bolometern (Geräten zur Messung elektromagnetischer Strahlung) repliziert, mit denen das Infrarotspektrum untersucht wurde und die Temperaturwerte des Lichts gemessen wurden.

Verwendung von Infrarotstrahlen

Die berührungslose Temperaturregelung verwendet Infrarotstrahlen.

Infrarotstrahlung hat heute viele Anwendungen für den Menschen:

  • Nachtsichtgeräte. Durch Infrarotlichtdetektoren werden optische Geräte hergestellt, die es in das sichtbare Spektrum übersetzen und es uns ermöglichen, im Dunkeln zu "sehen", wobei wir uns von der von Objekten abgegebenen Wärme leiten lassen. Diese Geräte sind in der Kriegsindustrie weit verbreitet.
  • Fernbedienungen. Die Verwendung von Infrarot-Sendern in Fernbedienungen und anderen Fernbedienungsgeräten ist üblich, die ansonsten Funkwellen verwenden müssten und „Umgebungsgeräusche“ für andere wichtigere Formen der Übertragung von Funkwellen erzeugen müssten. Daten, Als die W-lan.
  • Infrarot-Digitalübertragung. Diese Art von Technologie Datenübertragung (zwischen Computers oder zwischen Computern und ihren Peripheriegeräte in der Nähe) verwendet Infrarotsignale, um Daten über eine kurze Distanz zu übertragen.
  • Spektroskopische Studie in Astronomie. Durch die Messung der Infrarotstrahlung in der Atmosphäre kühler Sterne können Astronomen die chemische Elemente in ihnen vorhanden. Diese Strahlen werden auch verwendet, um Molekülwolken im Weltraum zu untersuchen.
  • Überwachung und Sicherheit. Die Messung des Temperaturniveaus in einer geschlossenen Umgebung ermöglicht neue Formen der Überwachung und Sicherheit, wie sie beispielsweise auf Flughäfen in Pandemiezeiten angewendet werden, um abnormale Temperaturniveaus in einer Masse von Menschen in Bewegung.
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