Infrardeče sevanje ali valovanje, znano tudi kot infrardeči žarki – nevidni žarki naravne sončne svetlobe – ima dobesedno na tisoče aplikacij, in verjamemo, da za večino sploh še niste slišali, nekatere pa vas bodo sploh osupnile.
Čeprav že dobro poznate infrardeče ogrevanje z našimi IR paneli in ste verjetno že slišali za infrardeče savne in infrardeče kamere, boste morda presenečeni, ko boste izvedeli, kako se IR žarki lahko aplicirajo tudi v športu, medicini, varnosti, komunikaciji, vodenju raket, vremenskih napovedih in celo oblačilih.
V današnjem prispevku bomo pogledali 25 fascinantnih dejstev o infrardečih žarkih, ki jih najbrž še ne poznate.
Pripravljeni? Gremo.
Kaj je infrardeče sevanje?
To se vam morda zdi čudno, vendar je večina svetlobe okoli vas človeškemu očesu nevidna. Čeprav je vaše oko neverjeten organ, lahko vidi svetlobo le pri določenih valovnih dolžinah – in je slepo za veliko več svetlobe, kot jo vidi.
Svetloba je pravzaprav oblika energije, ki potuje v valovih, te valove pa umestimo v elektromagnetni spekter.
Infrardeče sevanje ali valovanje je torej elektromagnetno sevanje z daljšimi valovnimi dolžinami od vidne svetlobe in je zato nevidno.
Razteza se od roba rdečega vidnega spektra pri 700 nanometrov (frekvenca 430 THz) do 1 mm (300 GHz). Infrardeča svetloba ima razpon valovnih dolžin, tako kot ima vidna svetloba valovne dolžine, ki segajo od rdeče do vijolične.
Daljno infrardeče sevanje je toplotno – vsak dan jih doživljamo v obliki toplote. Toplota (toplotna energija), ki jo čutimo od sončne svetlobe, radiatorja ali ognja, je infrardeča, valovne dolžine pa so približno velikosti glave žebljička.
Bližnje infrardeče sevanje je po valovnih dolžinah najbližje vidni svetlobi in pravzaprav sploh ni vroče. Žarki so velikosti celic ali mikroskopsko majhni.
25 neverjetnih dejstev o infrardečem sevanju
1. Skoraj polovica energije, ki prihaja na Zemljo s Sonca, prihaja kot infrardeča svetloba.
2. Vse, kar ima temperaturo, oddaja toploto ali infrardečo svetlobo.
3. Infrardeče valove oddajajo tudi zvezde, galaksije, svetilke, plameni in karkoli drugega, kar oddaja toploto – vključno z vami.
4. Ena od prednosti opazovanja z IR žarki je, da lahko zazna predmete, ki so prehladni, da bi oddajali vidno svetlobo. To je privedlo do odkritja prej neznanih predmetov, kot so kometi, asteroidi in medzvezdni oblaki prahu.
5. Vse ima nekaj toplote in oddaja infrardečo svetlobo. Tudi stvari, za katere mislimo, da so zelo mrzle, kot je ledena kocka – oddajajo nekaj toplote.
6. Infrardeča svetloba lahko potuje skozi gost dim, prah ali meglo in celo nekatere materiale.
7. V gasilstvu se infrardeče kamere uporabljajo za lociranje ljudi ali živali na nedostopnih mestih in za odkrivanje žarišč v gozdnih požarih.
8. Ljudje pri normalni telesni temperaturi najmočneje sevamo v infrardeči valovni dolžini približno 10 mikronov. (Mikron je izraz, ki se v astronomiji običajno uporablja za mikrometer ali milijoninko metra.)
9. Zdravljenje z dlanmi, starodavna tradicija na Kitajskem, že 3000 let uporablja zdravilne lastnosti dolgovalovnih infrardečih žarkov. Ti naravni zdravilci oddajajo energijo in toploto, ki sevajo iz njihovih rok za zdravljenje, podobno kot reiki zdravilci. Tudi jogiji v Indiji uporabljajo zdravljenje z dlanmi in ga priporočajo predvsem za lajšanje naprezanja oči.
10. Človeška koža lahko “vidi” infrardečo svetlobo (reagira na infrardeče fotone), ne le segret zrak.
Naredite eksperiment in na sončen dan stopite ven ter zaprite oči. Takoj boste ugotovili, da je zelo enostavno najti, kje je sonce na nebu, ne da bi sploh videli vidno svetlobo.
11. Ste se kdaj vprašali, zakaj nam je pozimi v prostoru pri 21 °C bolj prijetno v puloverju, poleti pa smo pri istih stopinjah v kratkih rokavih?
Razlaga je, da čeprav je temperatura zraka enaka, stene in strop poleti sevajo dolgovalovne IR žarke iz zunanjega sonca, kar povzroči, da se naša telesa segrejejo.
12. Pari, ki spijo skupaj, delujejo kot oddajniki in sprejemniki daljnih IR valov. Če spite sami, delujete kot oddajnik daljnih valov, vendar jih ne prejmete v zameno.
Ko ljudje sedijo skupaj in se pogovarjajo, drug od drugega pošiljajo in sprejemajo vibracije daljnih žarkov. Če boš objemal svojega ljubljenčka, si bosta delila tudi daljno IR toploto.
13. Ljudje morda ne morejmo videti infrardeče svetlobe, vendar imajo kače iz družine klopotač, tako kot klopotača, senzorične “jamice”, ki se uporabljajo za skeniranje infrardeče svetlobe.
To omogoča kači, da zazna toplokrvne živali, tudi v temnih rovih. Za kače z 2 senzoričnima jamicama se celo domneva, da imajo v infrardeči svetlobi določeno globinsko zaznavo.
14. Ribe uporabljajo bližnjo infrardečo svetlobo za lovljenje plena in za orientacijo pri plavanju. Ta sposobnost je pri ribah lahko pomembna predvsem pri slabih svetlobnih pogojih v mraku in v motnih površinskih vodah.
15. Infrardeče sevanje je za vreme in podnebje na planetu prav tako pomembno kot sončna svetloba. To je zato, ker mora za vso sončno svetlobo, ki jo Zemlja absorbira, enaka količina IR sevanja potovati iz Zemlje nazaj v vesolje.
V nasprotnem primeru bi prišlo do globalnega segrevanja ali globalnega hlajenja.
16. Razlog, zakaj se zrak tako hitro ohladi v jasnem, suhem večeru, je ta, da pomanjkanje vlage in oblakov omogoča, da velike količine IR sevanja hitro uidejo v vesolje, saj ga tla in druge površine oddajajo navzgor.
17. Sateliti, kot sta GOES 6 in Landsat 7, gledajo na Zemljo. Posebni senzorji, kot so tisti na satelitu Landsat 7, beležijo podatke o količini infrardeče svetlobe, ki se odbija ali oddaja od zemeljske površine.
Drugi sateliti, kot je infrardeči astronomski satelit (IRAS), gledajo v vesolje in merijo infrardečo svetlobo, ki prihaja iz elementov, kot so veliki oblaki prahu in plina, zvezde in galaksije!
18. IR svetloba se uporablja v očalih in opremi za nočno opazovanje, kadar ni dovolj vidne svetlobe za gledanje.
Naprave za nočno opazovanje pretvarjajo fotone zunanje svetlobe v elektrone, ki se nato s kemičnim in električnim postopkom ojačajo in nato pretvorijo nazaj v vidno svetlobo. To poveča vidljivost v temi brez dejanske uporabe vidnega vira svetlobe.
19. Prve pečice so bile infrardeče – v prejšnjih letih so bile infrardeče pečice najbolj razširjeni elektronski pripomočki za pogrevanje hrane. Izdelane so bili iz infrardečega gorilnika, ki je prebujal molekule in zvišal njihovo temperaturo.
Toda vroč zrak je hrano posušil in te pečice so tako nadomestile sedanje današnje pečice.
20. Infrardeče sledenje, znano tudi kot infrardeče nagibanje, se nanaša na pasivni sistem vodenja rakete, ki za sledenje uporablja emisijo tarče elektromagnetnega sevanja v infrardečem delu spektra.
21. Vremenski sateliti, opremljeni s skenirajočimi radiometri, proizvajajo toplotne ali infrardeče slike, ki lahko nato usposobljenemu analitiku omogočijo določitev višine in vrste oblakov, izračun temperature kopnega in površinske vode ter lociranje značilnosti oceanske površine.
22. Infrardeče sevanje je najpogostejši način za upravljanje naprav z daljinskimi upravljalniki
23. Japonci so obsežno raziskali daljno infrardečo tehnologijo za uporabo na področjih zdravljenja, konzerviranja, kuhanja, sušenja in ogrevanja. Med letoma 1977 in 1987 je bilo podeljenih več kot 150 pomembnih patentov.
Nekaj priljubljenih infrardečih izdelkov, ki jih tam precej uporabljajo:
- Spalne blazine in grelniki – omogočajo takojšnjo toploto, čeprav temperatura zraka ostane hladna
- Plastična plošča za ohranjanje svežih in rib in zelenjave v vašem hladilniku
- Keramični papir in keramika
- Tkanine – nogavice, rokavice, jakne, avtosedeži (IR tkanina ohranja telo toplo v hladnem okolju, hkrati pa zagotavlja pasivne koristi za zdravje)
- Sušilnik za lase – hladnejši in hitrejši, zmanjšuje poškodbe las, zdaj priljubljen po vsem svetu
24. Infrardečo reflektografijo (kot jo imenujejo konservatorji umetnosti) je mogoče uporabiti za slike, da razkrijejo osnovne plasti, brez da bi poškodovali sliko.
To je zelo koristna informacija pri odločanju, ali je slika prvotna različica izvirnega umetnika ali kopija in ali je bila spremenjena z restavratorskimi deli.
25. Bor-silikatni mineral ali turmalin (znan kot dragi kamen v svoji kristalni obliki), pri mletju v fin prah oddaja daljne infrardeče žarke (zato se običajno uporablja v najboljših infrardečih grelnih blazinah in preprogah).
- VIR (1) NASA LaRC
- VIR (2) NASA Science