Gelombang radiasi inframerah, aplikasi, contoh

Itu radiasi infra merah o Cahaya inframerah adalah bagian dari spektrum elektromagnetik dan terdiri dari medan elektromagnetik yang mampu menyebar dalam ruang hampa dan pengangkutan energi.

Kisaran panjang gelombang radiasi inframerah adalah antara 1 × 10^-3 dan 7 x 10^-7 M. Batas atas dengan lampu merah dari spektrum yang terlihat, di bawahnya, karenanya nama inframerah.

Proyektor dengan sensor inframerah. Sumber: Pixabay.

Makhluk hidup dan objek secara umum memancarkan radiasi termal atau gelombang inframerah. Kami tidak dapat melihatnya, tetapi kami menganggapnya sebagai panas, karena hampir semua bahan, termasuk kulit, dengan mudah menyerapnya.

Ketika suatu objek menyerap radiasi inframerah, energi internalnya meningkat, karena atom dan molekul bergetar dengan agitasi yang lebih besar. Ini berarti peningkatan suhu, sehingga berbeda dari radiasi pengion, yang memang memiliki energi yang cukup untuk mengionisasi molekul.

Jadi efek radiasi inframerah pada makhluk hidup pada dasarnya adalah sifat termal.

[TOC]

Gelombang inframerah

Spektrum elektromagnetik yang menunjukkan kisaran inframerah. André Oliva / domain publik.

Radiasi inframerah dibagi menjadi tiga jenis atau pita*, sesuai dengan penggunaan yang diberikan kepada mereka:

-Kemarahan atau inframerah di dekatnya, batas dengan bagian spektrum yang terlihat: 780-1400 nm

-IRB atau inframerah sedang, dengan banyak aplikasi: 1.4 - 3 μm

-IRC, interval yang mengikuti microwave: 3 - 1000 μm

Harus dicatat bahwa batasan ini tidak ketat. Para ilmuwan mendirikan mereka untuk memfasilitasi studi radiasi elektromagnetik, karena kisaran panjang gelombang sangat luas.

Aplikasi radiasi inframerah

Gambar dua orang yang diambil dengan cahaya inframerah panjang gelombang panjang. Sumber: Wikimedia Commons

Astronom Inggris yang hebat William Herschel menemukan radiasi inframerah pada awal abad ke -19, dan kemudian, sekitar tahun 1879, perangkat telah ditemukan untuk mengukur radiasi termal matahari: bolometer.

Dapat melayani Anda: bekerja: formula, unit, contoh, latihan

Perangkat ini menyerap radiasi termal, yang memanaskan bahan, yang sinyalnya diubah menjadi arus listrik yang mudah diukur. Arus ini sebanding dengan kenaikan suhu.

*1 nm atau nanometer sama dengan 1 x 10 ^-9 M, sedangkan 1 μm adalah 1 x 10 ^-6 M.

Tapi masih banyak lagi. Seperti yang telah kami katakan, radiasi inframerah memiliki banyak aplikasi dalam bidang teknik, sains dan kedokteran, yang akan kami beri nama beberapa:

Termometer

Termometer sensor inframerah. Sumber: Pixabay.

Termometer inframerah memiliki sensor yang menangkap panas yang dipancarkan secara alami oleh benda -benda.

Untuk mengukur suhu tubuh, termometer ditempatkan di dekat telinga, dengan cara ini panas yang memancar mencapai sensor termometer, di mana ia kemudian menjadi sinyal listrik yang sebanding dengan energi termal yang terdeteksi. Membaca muncul dengan cepat di layar digital.

Fisioterapi

Radiasi inframerah adalah agen terapeutik dalam fisioterapi, karena memiliki efek anti -inflamasi pada penyakit dan cedera tertentu, ia mengurangi kontraktur dan nyeri.

Oleh karena itu digunakan untuk mengobati artritis, nyeri punggung dan sebagai perawatan pasca latihan, untuk menyebutkan hanya beberapa aplikasi.

Perawatan, yang biasanya berlangsung antara 15 dan 30 menit, biasanya dilakukan berkat lampu khusus yang bohlamnya penuh dengan gas inert.

Sumber termal adalah filamen tungsten atau karbon yang dilengkapi dengan reflektor, untuk mengarahkan radiasi dengan benar ke daerah yang terkena, berhati -hati untuk tidak membakar kulit.

Astronomi Inframerah

Semesta memancarkan sejumlah besar radiasi inframerah. Ini digunakan untuk mengamati nebula, daerah ruang angkasa penuh hidrogen dan helium, di mana bintang -bintang dan cakram subjek yang sesuai terbentuk di sekitarnya, yang pada akhirnya akan memunculkan sistem planet.

Bintang yang sangat dingin, misalnya kerdil merah, yang juga paling banyak di alam semesta, dipelajari dengan benar dengan radiasi inframerah, serta galaksi yang menjauh dari kita.

Dapat melayani Anda: gesekan: jenis, koefisien, perhitungan, latihan

Spektroskopi inframerah

Ini adalah teknik analitik yang digunakan di banyak bidang: astronomi, ilmu material, makanan dan banyak lagi.

Saya menggunakan spektrum inframerah untuk menentukan komposisi kimia suatu zat dan sangat cocok untuk analisis senyawa organik.

Ini bekerja seperti ini: radiasi yang mencapai media dapat tercermin sebagian dan sisanya diserap dan kemudian ditransmisikan. Saat menganalisis radiasi yang ditransmisikan dan perubahannya mengenai radiasi insiden, sifat -sifat lingkungan diketahui.

Ketika radiasi inframerah diserap oleh molekul yang keadaan getaran mendasarnya memiliki panjang gelombang yang sama dengan radiasi inframerah insiden, perubahan getaran tersebut disebabkan. Perubahan ini disebut resonansi.

Percobaan dilakukan dengan a spektrometer inframerah. Ada sampel yang berinteraksi dengan radiasi inframerah dan informasi radiasi yang ditransmisikan dikumpulkan.

Spektrometer memasukkan perangkat lunak yang diperlukan untuk membuat spektrum zat, grafik dengan pita karakteristik dan puncak yang seperti sidik jari.

Setiap puncak menunjukkan keadaan energi tertentu dari molekul dan komposisi pengamatannya dan sifat -sifat zat disimpulkan.

Tim untuk penglihatan malam

Awalnya dikembangkan sebagai tim militer, mereka memiliki sensor yang menangkap panas yang dikeluarkan oleh materi, khususnya organisme hidup.

Contoh radiasi inframerah

Perbandingan foto normal (di bawah) dan gambar inframerah (di bawah). Kantong plastik transparan untuk inframerah gelombang panjang, tetapi kacamata pria buram

Semua materi memancarkan radiasi inframerah ke tingkat yang lebih besar atau lebih kecil. Suhu absolut nol sama dengan penghentian total pergerakan dalam atom dan partikel konstituennya. Tetapi belum terdeteksi, meskipun di laboratorium khusus suhu rendah itu sudah cukup dekat.

Dapat melayani Anda: fenomena bergelombang

Dengan cara ini, bagian mana pun dari alam semesta memancarkan radiasi inframerah, misalnya nebula yang disebutkan di atas.

Lalu ada radiasi inframerah yang lebih dekat:

Matahari dan Bumi

-Radiasi termal berasal dari matahari, sumber utama cahaya dan panas kami.

-Tanah itu sendiri memiliki panas batin, karena dinamika berbagai lapisan yang membentuk planet ini, oleh karena itu juga merupakan stasiun inframerah.

-Beberapa gas atmosfer, seperti karbon dioksida dan metana, antara lain, adalah penyerap yang baik dari radiasi inframerah, yang kemudian memancar ke segala arah, memanaskan planet ini. Itu adalah kenalan efek rumah kaca.

Makhluk hidup

-Orang dan hewan berdarah panas memancarkan panas.

Teknologi

-Bola pijar yang diketahui dengan baik mengeluarkan sejumlah besar panas. Faktanya, hampir semua energi listrik diubah menjadi radiasi termal dan sangat sedikit yang dipancarkan dalam kisaran cahaya yang terlihat.

-Kontrol televisi jarak jauh, mainan, pintu dan perangkat lain, bekerja dengan cahaya inframerah.

Kontrol memiliki di dalam sirkuit cetak kecil yang berisi sinyal kode dari setiap fungsi. Ini dikirim ke pemancar inframerah (LED merah). Di perangkat ada sirkuit lain yang menerima sinyal ini dan menjalankan fungsi yang diminta.

-Mesin dipanaskan selama operasinya, serta peralatan listrik dan elektronik, arus listrik melalui pengemudi menghasilkan panas, serta gesekan antara bagian yang bergerak.

-Laser, yang digunakan dalam proses medis dan industri, menghasilkan radiasi inframerah. Ada laser solid state pada pembaca CD dan dalam sensor yang paling bervariasi.

Referensi

1. Fontal, b. Spektrum elektromagnetik dan aplikasinya. Sekolah Venezuela untuk Pengajaran Kimia.
2. Giancoli, d.  2006. Fisika: Prinsip dengan aplikasi. 6. Ed Prentice Hall.
3. Mondragón, hlm. Spektroskopi inframerah. Pulih dari: ciateJ.MX.
4. Radiasi dan cahaya inframerah. Pulih dari: ptolemy.Unam.MX.
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 2. 7. Ed. Pembelajaran Cengage.