Mikä On Infrapuna?

{h1}

Infrapunasäteily on eräänlainen sähkömagneettinen säteily. Se on näkymättömiä ihmisen silmille, mutta ihmiset voivat tuntea sen lämpöä.

Infrapunasäteily on eräänlainen sähkömagneettinen säteily, kuten radioaallot, ultraviolettisäteily, röntgenkuvat ja mikroaallot. Infrapuna (IR) -valo on osa EM-taajuutta, jota ihmiset kohtaavat eniten arjessa, vaikka suuri osa siitä jää huomaamatta. Se on näkymättömiä ihmisen silmille, mutta ihmiset voivat tuntea sen lämpöä.

IR-säteily on yksi kolmesta tavasta, jolla lämpö siirretään paikasta toiseen, kaksi muuta ovat konvektiota ja johtamista. Kaikki, joiden lämpötila on yli 5 astetta Kelvin (miinus 450 astetta Fahrenheit tai miinus 268 astetta Celsius), lähettää IR-säteilyä. Aurinko laskee puolet koko energiansa IR: stä ja suurin osa sen näkyvästä valosta imeytyy ja lähettää uudelleen IR: ksi, Tennessee Universityn mukaan.

Ympäristönsuojeluviraston mukaan hehkulamput muuntavat vain noin 10 prosenttia niiden sähköenergiatulosta näkyvästä valoenergiasta. noin 90 prosenttia muuttuu infrapunasäteilylle. Kodinkoneiden, kuten lämpö- lamppujen ja leivänpaahtimien, lämpöä lähetetään IR-säteilylle, samoin kuin teollisuuslämmittimet, kuten kuivatus- ja kuivatusmateriaalit. Nämä laitteet lähettävät yleensä mustan säteilyn, jonka huipputeho on näkyvän aallonpituuden alapuolella, vaikka jotain energiaa emittoidaan näkyväksi punaiseksi valoksi.

TV-kaukosäädin käyttää IR-aaltoja kanavien vaihtamiseen. Kauko-ohjaimessa IR-valodiodi (LED) tai laser lähettävät binäärikoodattuja signaaleja nopeina päälle / pois-pulsseina NASAn mukaan. TV: n ilmaisin muuntaa nämä valopulsseiksi sähköisiksi signaaleiksi, jotka ohjaavat mikroprosessoria vaihtamaan kanavaa, säätämään äänenvoimakkuutta tai suorittamaan muita toimenpiteitä. IR-lasereita voidaan käyttää pisteestä pisteeseen muutaman sadan metrin etäisyydellä tai telakoilla.

Aallonpituus ja taajuus

Sähkömagneettinen (EM) säteily lähetetään aalloissa tai hiukkasissa eri aallonpituuksilla ja taajuuksilla. Tämä laaja aallonpituusalue tunnetaan sähkömagneettisina spektrinä. Spektri jakautuu yleensä seitsemään alueeseen alenevan aallonpituuden ja energian ja taajuuden kasvaessa. Yhteiset nimitykset ovat radioaaltoja, mikroaaltoja, infrapuna (IR), näkyvä valo, ultravioletti (UV), röntgenkuvat ja gamma-säteet.

Infrapunan aallot ovat pidempiä kuin näkyvän valon, aivan näkyvän spektrin punaisen pään yläpuolella. Infrapuna (IR) kuuluu mikroaaltojen ja näkyvän valon välille (EM). Sen taajuudet ovat noin 3 GHz - noin 400 THz ja aallonpituudet noin 30 cm - 740 nanometriä (0.00003 tuumaa), vaikka nämä arvot eivät ole lopullisia.

Löytö

Britannian tähtitieteilijä William Herschel löysi infrapunavalon vuonna 1800 NASAn mukaan. Kokeessa, jolla mitattiin lämpötilan ero näkyvien spektrien väreissä, hän asetti lämpömittarit valon polulle jokaisen näkyvän spektrin väreissä. Hän havaitsi lämpötilan nousua sinestä punaiseen, mukaanlukien vielä lämpimämpi lämpötilan mittaus vain näkyvän spektrin punaisen pään yläpuolella.

Infrapunatunnistus

Yksi IR-spektrin kaikkein käyttökelpoisimmista sovelluksista on tunnistamisessa ja havaitsemisessa. Kaikki maanpäälliset kohteet tuottavat IR-säteilyä tai lämpöä, jota voidaan havaita elektronisilla antureilla, kuten esimerkiksi yöaukon suojalaseilla ja infrapunakameroilla. Yksinkertainen esimerkki tällaisesta anturista on bolometri, joka koostuu kaukoputkesta, jossa on lämpötilaherkkä vastus tai termistori sen keskipisteessä. Jos lämmin runko tulee tämän laitteen näkökentään, lämpö aiheuttaa havaittavissa olevan muutoksen jännitteessä termistorin yli. Näkövideokamerat käyttävät bolometrin hienostuneempia versioita. Nämä kamerat sisältävät tyypillisesti latauskytkentäisiä laitteita (CCD), jotka ovat herkkiä IR-valolle. CCD: n muodostama kuva voidaan sitten toistaa näkyvässä valossa. Nämä järjestelmät voidaan tehdä tarpeeksi pieniksi käytettäväksi kädessä pidettävissä laitteissa tai käytettävissä yövalosuojissa. Niitä voidaan käyttää myös aseiden näkökykyyn IR-laserin lisäämisellä kohdistukseen tai ilman sitä.

Infrapunaspektroskopialaimet IR-päästöt materiaaleista tietyillä aallonpituuksilla. Aineen IR-spektrillä on tyypillisiä dips ja huippuja, kun molekyylit elektronit absorboivat tai emittoivat fotoneja, kun ne siirtyvät orbiteiden tai energiatasojen välillä. Tätä tietoa voidaan käyttää tunnistamaan aineet ja seuraamaan kemiallisia reaktioita. Missouri State Universityn fysiikan professori Robert Mayanovicin mukaan infrapunaspektroskopia, kuten Fourier-muunnos-infrapuna (FTIR) -spektroskopia, on erittäin hyödyllinen useille tieteellisille sovelluksille. Näihin kuuluvat molekyylijärjestelmien ja 2D-materiaalien, kuten grafeenin, tutkiminen.

Infrapuna tähtitiede

Kalifornian teknillinen tutkimuslaitos (CalTech) kuvaa infrapuna-astronomiaa "maailmankaikkeuden esineistä peräisin olevan infrapunasäteilyn (lämpöenergian) havaitsemiseksi ja tutkimiseksi". IR CCD -kuvantamisjärjestelmien eteneminen on mahdollistanut IR-lähteiden jakelun yksityiskohtaisen havainnoinnin, paljastaen monimutkaiset rakenteet märehtijöissä, galaksit ja maailmankaikkeuden laajamittainen rakenne.

Yksi IR-havainnon etuna on se, että se voi havaita esineitä, jotka ovat liian viileitä näkyvän valon säteilemiseksi. Tämä on johtanut aiemmin tuntemattomien esineiden, kuten komeettojen, asteroidien ja pölyisten tähtienvälisten pölypilvien löytämiseen, jotka näyttävät esiintyvän koko galaksissa.IR-tähtitiede on erityisen hyödyllinen kylmän molekyylin ja pölyhiukkasten tarkkailemiseksi tähtienvälisessä väliaineessa niiden kemiallisen koostumuksen määrittämiseksi, sanoi Missouri State Universityn tähtitieteen professori Robert Patterson. Nämä havainnot suoritetaan käyttämällä erikoistuneita ladattuja kytkentälaitteita (CCD) ilmaisimia, jotka ovat herkkiä IR-fotoneille.

IR-säteilyn toinen etu on se, että sen pidemmän aallonpituuden vuoksi se on vähemmän sirontaa kuin näkyvä valo. Koska näkyvä valo voi imeä tai heijastaa kaasu- ja pölyhiukkasia, pidemmät IR-aallot yksinkertaisesti kulkevat näiden pienten esteiden ympärille. Tämän ominaisuuden ansiosta IR: tä voidaan käyttää havaitsemaan esineitä, joiden valo on peitetty kaasulla ja pölyllä. Tällaisia ​​kohteita ovat hiljattain muotoilevat tähdet, jotka on upotettu sumuihin tai Maan galaksin keskelle.

Useimmat IR-havainnot suoritetaan satelliiteilla, jotta vältetään ilmakehän häiriöt. Yksi näistä satelliiteista näkyvimmäksi oli infrapunatunnisteen (IRAS), joka tuotti taivaan kuvia aallonpituuksilla 12, 25, 60 ja 100 mikrometriä (μm). Sen kuvantamisanturi oli jäähdytettävä 2 K: iin (miinus 456 F) käyttäen 161 kg. (73 kilogrammaa) superfluidista nestemäistä heliumia, mikä rajoitti satelliitin tehtävän vain 10 kuukauteen. Kuitenkin tuona ajanjaksona se täytti kyselyn, joka kattaa 96 prosenttia taivasta. Se identifioi useita asteroideja, komeettoja ja tähtienvälisiä pölypilviä, ja se tuotti galaktisen ytimen ensimmäiset kuvat. Tuotettuja tietoja käytetään yhä edelleen havaintojen ohjaamiseksi muilla aallonpituuksilla.

Siitä lähtien on käynnistetty useita satelliitteja tarkempien havaintojen tekemiseksi tiettyihin kohteisiin ja rajattomilla taivasalueilla. Kuitenkin toista täydellistä ilmatutkimusta ei tehty vielä vuoteen 2006, kun japanilainen avaruusjärjestö JAXA käynnisti satelliitti AKIRI, joka on japanilainen "kevyt". Satelliitin parannettu kryogeeninen järjestelmä mahdollisti sen tavoitteen saavuttaa 18 kuukautta, noin 50 prosenttia enemmän kuin IRAS. AKIRI: llä oli myös herkempiä ja korkeamman resoluution antureita kuin IRAS, jolloin tuloksena oli todella merkittäviä kuvia, jotka sisälsivät runsaasti uusia tietoja.

Lisäresurssit

  • NASA Mission Science: infrapunavalssa
  • UC Davis: Miten FTIR-spektrometri toimii
  • UC Berkeley: Bolometrit
Mikä On Infrapuna?


Video Täydentää: Clean Bandit - Solo feat. Demi Lovato [Official Video].




Tutkimus


Kuinka Isorokko Muutti Maailmaa
Kuinka Isorokko Muutti Maailmaa

Tasmanian Devilsin Salaperäinen Syöpä Voi Tulla Kahteen Lajikkeeseen
Tasmanian Devilsin Salaperäinen Syöpä Voi Tulla Kahteen Lajikkeeseen

Tiede Uutiset


"Aikaisin Christian Artifact" Just Random Squiggles, Tutkijat Väittävät

Maanjäristys Kuulostaa Omalta Tsunami-Varoitukseltaan
Maanjäristys Kuulostaa Omalta Tsunami-Varoitukseltaan

Miksi Miehet Käyttävät Hääryhmiä? (Ja Miksi Jotkut Eivät)
Miksi Miehet Käyttävät Hääryhmiä? (Ja Miksi Jotkut Eivät)

Vuotanut: Konservatiiviset Ryhmät Suunnitelmat Anti-Climate Koulutusohjelma
Vuotanut: Konservatiiviset Ryhmät Suunnitelmat Anti-Climate Koulutusohjelma

Utah Maisemoottorit Tutustu Jääkauden Jäänteisiin
Utah Maisemoottorit Tutustu Jääkauden Jäänteisiin


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2024 FI.WordsSideKick.com