Radiación infrarroja
Esta entrada o sección sobre el tema de la física no cita las fuentes necesarias o las presentes son insuficientes . |
La radiación infrarroja ( IR ), en física , es la radiación electromagnética con una banda de frecuencia del espectro electromagnético menor que la de la luz visible , pero mayor que la de las ondas de radio , es decir, una longitud de onda entre 700 nm y 1 mm ( banda infrarroja ). El término significa "debajo del rojo" (del latín infra , "abajo"), porque el rojo es el color visible con la frecuencia más baja.
A menudo se asocia con los conceptos de " calor " y "radiación térmica", ya que cualquier objeto con una temperatura superior al cero absoluto (prácticamente cualquier objeto real) emite radiación de forma espontánea en esta banda (según la ley de Wien al aumentar la temperatura el pico de la emisión se mueve cada vez más hacia lo visible hasta que el objeto se vuelve incandescente ).
Historia
En 1800 , el físico William Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro producido por un prisma de vidrio, para medir el calor de las diferentes bandas de luz de colores. Descubrió que el termómetro seguía subiendo incluso después de moverse más allá del borde rojo del espectro, donde ya no había luz visible. Fue el primer experimento que mostró cómo se podía transmitir el calor gracias a una forma invisible de luz.
Clasificaciones
Dada la amplitud del espectro infrarrojo y la multiplicidad de usos de la radiación ubicada en varios puntos dentro de él, se han desarrollado varias clasificaciones en otras subregiones. Desafortunadamente, no existe un estándar único reconocido para estas bandas, sino múltiples convenciones sectoriales, nacidas en diferentes campos de investigación e ingeniería para subdividir las regiones conectadas a diferentes clases de fenómenos en la rama en cuestión de vez en cuando.
| Nombre de banda | Limite superior | Límite inferior |
|---|---|---|
| Estándar DIN / CIE | ||
| ENFADO | 0,7 µm - 428 T Hz | 1,4 µm - 214 THz |
| IR-B | 1,4 µm - 214 THz | 3 µm - 100 THz |
| IR-C | 3 µm - 100 THz | 1000 µm (1 mm) - 300 GHz |
| Clasificación astronómica | ||
| cerca | 0,7 - 1 µm - 428-300 THz | 5 µm - 60 THz |
| medio | 5 µm - 60 THz | 25-40 µm - 12-7,5 THz |
| lejos | 25-40 µm - 12-7,5 THz | 250-350 µm - 1,2 THz-428 GHz |
| Sistema de ingeniería | ||
| cerrar ( NIR ) | 0,75 µm - 400 THz | 1,4 µm - 214 THz |
| onda corta ( SWIR ) | 1,4 µm - 214 THz | 3 µm - 100 THz |
| onda media ( MWIR ) | 3 µm - 100 THz | 8 µm - 37,5 THz |
| onda larga ( LWIR ) | 8 µm - 37,5 THz | 15 µm - 20 THz |
| lejos ( FIR ) | 15 µm - 20 THz | 1000 µm - 300 GHz |
<700 nm (0,7 µm) = luz visible
> 1 mm = microondas
Otro sistema práctico, desarrollado dentro de la industria de las telecomunicaciones, divide la región del infrarrojo cercano de interés para la transmisión por fibra óptica en bandas muy estrechas.
| Nombre de pila | Intervalo |
|---|---|
| O (original) | 1260-1360 nm |
| E (extendido) | 1360 - 1460 nm |
| S (corto) | 1460-1530 nm |
| C (convencional) | 1530-1565 nm |
| L (largo) | 1565-1625 nm |
| U (ultra largo) | 1625 - 1675 nm |
En las longitudes de onda adyacentes a las visibles hasta un par de micrones , los fenómenos asociados son esencialmente similares a los de la luz, incluso si la respuesta de los materiales a la luz visible no es en absoluto indicativa de la de la luz infrarroja. Por encima de 2 µm, por ejemplo, el vidrio normal es opaco, así como muchos gases, por lo que hay ventanas de absorción en las que el aire es opaco y por tanto las frecuencias que caen allí están ausentes del espectro solar observado en el suelo. Se abre una nueva ventana de transmisión entre 3 y 5 µm, correspondiente al pico de emisión de cuerpos muy calientes (la banda que utilizan, por ejemplo, los misiles buscadores de calor ).
Por el contrario, muchos materiales que parecen perfectamente opacos a nuestros ojos son más o menos transparentes en estas longitudes de onda. Por ejemplo, el silicio y el germanio en estas longitudes de onda tienen opacidades muy bajas, tanto que se utilizan para fabricar lentes y fibras ópticas (atenuaciones del orden de 0,2 dB / km para 1550 nm). Muchos plásticos sintéticos también tienen buena transparencia a estas radiaciones.
En longitudes de onda más largas hay fenómenos cada vez más similares a las ondas de radio.
El límite inferior de infrarrojos a menudo se denomina 1 mm porque la última de las bandas de radio clasificadas ( EHF , 30–300 GHz) termina en esta longitud de onda. Sin embargo, la región de aproximadamente 100 µm a 1 mm fue considerada una "tierra de nadie", difícil de investigar debido a la falta de sensores y sobre todo de fuentes de luz aptas para operar en esta banda. Desde finales de la primera década del 2000 estas limitaciones técnicas han ido desapareciendo, dando lugar a una intensa actividad investigadora en esta parte del espectro electromagnético que ahora se prefiere definir como la región de radiación de terahercios , también conocida como " Rayos T ".
Usos
La radiación infrarroja se utiliza en dispositivos de visión nocturna cuando no hay suficiente luz visible. Los sensores infrarrojos convierten la radiación entrante en una imagen: esta puede ser monocromática (por ejemplo, los objetos más calientes serán más claros), o se puede utilizar un sistema de color falso para representar las diferentes temperaturas. Estos dispositivos se extendieron inicialmente a los ejércitos de numerosos países, para poder ver sus objetivos incluso en la oscuridad.
Hay dos clases de cámaras de infrarrojos en el mercado: las primeras son generalmente sensibles tanto a la luz infrarroja cercana como a la luz visible y no permiten la medición de temperatura, generalmente se denominan cámaras de infrarrojos (o día y noche), las segundas son sensibles al infrarrojo medio (térmicas) y se conocen como cámaras termográficas.
Entre las aplicaciones de la radiación infrarroja se encuentra la denominada termografía , una evolución en el campo civil de la tecnología de visión nocturna creada con fines militares .
El humo es más transparente a la radiación infrarroja que la luz visible, por lo que los bomberos pueden usar dispositivos infrarrojos para orientarse en ambientes con humo.
El infrarrojo también se utiliza como medio de transmisión de datos: en mandos a distancia de televisión (para evitar interferencias con las ondas de radio de la señal de televisión), entre portátiles y ordenadores fijos, PDA , teléfonos móviles , sensores de movimiento y otros dispositivos electrónicos.
El estándar de transmisión de datos establecido es IrDA (Asociación de datos infrarrojos). Los controles remotos y los aparatos IrDA utilizan diodos emisores de radiación infrarroja (comúnmente llamados LED infrarrojos). La radiación infrarroja que emiten es enfocada por lentes de plástico y modulada, es decir, se enciende y apaga muy rápidamente, para transportar datos. El receptor utiliza un fotodiodo de silicio para convertir la radiación infrarroja incidente en corriente eléctrica . Responde solo a la señal pulsante del transmisor y es capaz de filtrar señales infrarrojas que cambian más lentamente, como la luz entrante del Sol, otros objetos calientes, etc.
La luz utilizada en las fibras ópticas también suele ser infrarroja.
Además, la radiación infrarroja se utiliza en espectroscopia infrarroja , utilizada en la caracterización de materiales.
Artículos relacionados
- Analisis fallido
- Ola (físico)
- Onda electromagnética
- Radiación electromagnética
- Espectroscopia de infrarrojos
- Detector de infrarrojos
- Termómetro infrarojo
- Calefacción por infrarrojos
- Radiación de terahercios
Otros proyectos
-
Wikcionario contiene el lema del diccionario « infrarrojo » -
Wikimedia Commons contiene imágenes u otros archivos sobre radiación infrarroja
enlaces externos
- ( EN ) Radiación infrarroja , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- (ES) Cómo transformar una cámara web estándar en una cámara de infrarrojos - Vídeo que muestra cómo convertir en unos minutos una cámara web normal en una cámara sensible a los infrarrojos
- ( ES ) En esta página puede ver numerosas fotos que muestran la diferencia entre un objeto observado en luz visible y el mismo objeto observado en infrarrojos.
- En esta página puede ver numerosas fotos tomadas con filtros infrarrojos en SLR digitales con sensor CCD o CMOS .
- En esta página puede ver una colección de videos hechos por cámaras infrarrojas.
| Control de autoridad | Tesauro BNCF 22505 · LCCN (EN) sh85066322 · GND (DE) 4161686-8 · BNF (FR) cb11948695s (fecha) · BNE (ES) XX526729 (fecha) · NDL (EN, JA) 00,570,566 |
|---|
