Infrarød ( IR ) straling er elektromagnetisk straling av bølgelengder lengre enn synlig lys , men kortere enn mikrobølger . Navnet kommer fra det latinske ordet infra som betyr under og rød som er den fargen innenfor spektret av synlig lys som har den lengste bølgelengden. Infrarød straling dekker tre bølgelengde-dekader : 700  nm ? 1  mm .

Ulike infrarøde omrader [ rediger | rediger kilde ]

IR deles ofte opp i:

• nær infrarød NIR , IR-A DIN , 0.7–1.4  μm i bølgelengde, definert ved vannabsorpsjon, og hyppig brukt i fiberoptisk telekommunikasjon pa grunn av den lave dempningen i kvarts (SiO ₂ )-glass
• kortbølge IR SWIR , IR-B DIN , 1.4–3 μm ? Vannabsorpsjon øker signifikant ved 1450 nm
• mellombølge IR MWIR , IR-C DIN , ogsa kalt midlere IR (IIR), 3–8 μm
• langbølge IR LWIR , IR-C DIN , 8–15 μm
• fjern infrarød FIR , 15–1000 μm

Disse betegnelsene er imidlertid ikke helt presise, og brukes forskjellig i ulike studier, dvs. nær (0.7–5 μm) / mid (5–30 μm) / lang (30–1000 μm). Spesielt innenfor telekom-bølgelengder er spektret videre inndelt i et antall band, pga. begrensninger i detektorer, forsterkere og stralekilder. Infrarød straling er ofte forbundet med varme, ettersom objekter ved romtemperatur og høyere sender ut straling hovedsakelig i midt-infrarødt band (ref. svart legeme ).

De normale betegnelser er tilpasset menneskelig respons pa slik straling (≪nær infrarød≫ = det røde du akkurat ikke kan se, ≪fjern infrarød≫ = termisk straling). Andre definisjoner følger ulike fysike mekanismer (stralingstopper, vs. band, vannabsorpsjon) og de nyeste følger tekniske kriterier (De vanlige Si-detektorer er følsomme for ~1050 nm, mens InGaAs-følsomheten starter rundt 950 nm og stopper mellom 1700 og 2200 nm, avhengig av den spesifikke konfigureringen). Dessverre er de internasjonale standarder for denne spesifikasjonen ikke fritt tilgjengelig.

Telekommunikasjonsband i infrarødt [ rediger | rediger kilde ]

Optisk telekommunikasjon i nær infrarødt er teknisk ofte plassert til spesifikke frekvensband basert pa tilgjengelighet av lyskilder, transportmaterialer (fibre) og detektorer.

• O-bandet 1260-1360 nm
• E-bandet 1360-1460 nm
• S-bandet 1460-1530 nm
• C-bandet 1530-1565 nm
• L-bandet 1565-1625 nm
• U-bandet 1625-1675 nm
• G-bandet 1855-1976 nm

Historie [ rediger | rediger kilde ]

I 1800 holdt den engelske astronomen William Herschel et kvikksølvtermometer i det optiske spektrum av sollys sendt gjennom et glassprisme for a male varmen fra ulike lysfarger. Han oppdaget en ytterligere temperaturøkning nar han flyttet termometeret forbi det synlige røde lyset. Dette var det første eksperimentet som viste at varme kunne overføres via en usynlig form for lys . ^{[ trenger referanse ]}

Jorden som en infrarød stralekilde [ rediger | rediger kilde ]

Jordens overflate absorberer synlig straling fra solen og sender mye av energien som infrarød straling tilbake til atmosfæren. Visse gasser i atmosfæren betegnet drivhusgasser , hovedsakelig vanndamp og karbondioksid , absorberer denne stralingen, og sender den ut igjen i alle retninger, ogsa tilbake til jordoverflaten. Denne effekten, som kalles drivhuseffekten , sørger for a holde atmosfæren mye varmere enn den ville vært uten disse gassene.

Anvendelser [ rediger | rediger kilde ]

Infrarød straling utnyttes i nattsyn -utstyr for bruk ved utilstrekklig synlig lys. Stralingen detekteres og omgjøres til et bilde pa en skjerm. Varme objekter fremtrer lysere og gjør det mulig for politi og militært personell a operere mer effektivt i mørke.

Røyk er mer gjennomsiktig for infrarødt enn for synlig lys. Derfor bruker ogsa røykdykkere infrarødt-utstyr. Brannmenn bruker infrarød-kameraer i trehus etter at en brann er slukket, for a finne mulige varme soner bak veggene slik at en kan gjøre tiltak for a hindre en brann a blusse opp igjen.

Innenfor vedlikehold av bygninger og eiendommer, kan IR brukes som et kostnadsbesparerende verktøy ved a avbilde ulike bygningsdeler og -utstyr. Infrarød termografi er en fotografisk teknikk som paviser temperaturforskjeller. Den viser varme punkter/flater langs husets yttervegger og lokaliserer dermed detaljer som avgir varme. Teknikken brukes ogsa for a oppdage varmgang og brannfare i elektriske installasjoner i boliger, industri og bygninger.

En vanligere bruk av IR er i fjernkontroller for TV-apparater etc. I dette tilfelle brukes infrarøde frekvenser istedenfor de lavere radiofrekvenser, ettersom disse ikke interfererer med annet utstyr i tilstøtende rom. Dette er spesielt viktig i omrader med tett befolkning fordi IR, i motsetning til radiobølger, ikke kan ga gjennom vegger. IR-basert dataoverføring brukes ogsa i nærkommunikasjon mellom data-utstyrsdeler (for eksempel tradløs mus og tastatur) og data-assistenter.

Disse enhetene følger som regel standarder utgitt av IrDA (≪Infrared Data Association≫). Fjernkontroller og IrDA-enheter bruker lysdioder (LED) som sender ut infrarød straling som sa fokuseres til en smal strale av en plastlinse. Stralen er modulert , dvs. slas hurtig av og pa for a angi ulike signalkoder. Mottakeren bruker en fotocelle for a konvertere den infrarøde stralingen tilbake til et elektrisk signal. Mottakeren reagerer bare pa hurtig pulserende signaler, og filtrerer den langsomme endringen av infrarød straling fra omgivelsene.

Innenfor infrarød fotografi brukes infrarøde filtre for bare a fange det infrarøde spektrum. Digitalkameraer er ofte utstyrt med et filter pa sensoren som blokkerer infrarødt lys for derved a oppna skarpere bilder i det synlige omradet. Enkelte modeller leveres uten dette filteret eller det er mulig a fjerne det. ^[1] Det finnes ogsa overvakingskamera som leser i det infrarøde frekvensomradet. I et fargebilde ved normalt dagslys vil det være forstyrrende a vise infrarødt lys, og de mest avanserte kameraene har da en automatisk funksjon som kobler ut IR-filteret og switcher over i svart/hvitt idet lyset faller under en gitt grense. Ved i tillegg a supplere med IR-lyskastere kan man fa fullgode bilder i svart/hvitt fra et tilsynelatende stummende mørkt miljø.

Infrarød spektroskopi er en analysemetode for a identifisere og kvantifisere ulike forbindelser. Den utnytter det forhold at molekyler vibrerer ved at de kovalente bindingene strekkes og bøyes. De fleste molekyler har en eller flere vibrasjoner med frekvenser som ligger i den infrarøde delen av det elektromagnetiske spektrum. En hver forbindelse har sitt unike infrarøde spektrum, som et fingeravtrykk. For a oppna dette ma IR-stralingen splittes opp i sine enkelte bølgelenger, og analyseres hver for seg. De varmesøkende teknikkene beskrevet over behandler alle bølgelengdene samlet.

Referanser [ rediger | rediger kilde ]