Infrarött (IR) ljus är en våglängd av energi som är osynlig för det mänskliga ögat. Den vanligaste källan till denna energi är värme; objekt kan få sin relativa temperatur mätt efter hur mycket av denna energi de avger. Lägre våglängder eller ”nära infraröd” – närmast det synliga ljuset röd färg – är inte heta, och används ofta för att överföra data i elektronik. En fjärrkontroll kan till exempel använda en viss våglängd av nära infrarött för att kommunicera med en mottagare, skicka ljuspulser som sänder en signal till enheten och talar om för den vad den ska göra.
Beskrivning och mätning
En form av energi, IR är en del av det elektromagnetiska spektrumet. Detta spektrum består av radiovågor; mikrovågor; infrarött, synligt och ultraviolett ljus; röntgenstrålar; och gammastrålar. Varje form av energi är ordnad efter våglängd; infrarött faller mellan mikrovågor och vågor av synligt ljus eftersom dess vågor är kortare än mikrovågor men längre än de av synligt ljus.
Prefixet infra kommer från det latinska ordet som betyder ”under;” termen betyder ”under rött”, vilket indikerar dess position i det elektromagnetiska spektrumet. Synligt ljus har en rad våglängder som manifesteras i regnbågens sju färger; rött har den längsta våglängden och violett har den kortaste. Infraröd, med våglängder längre än färgen röd, är osynlig för det mänskliga ögat.
Precis som med synligt ljus finns det en rad våglängder för IR. Internationella belysningskommissionen har delat in den i tre allmänna sektioner baserat på vågens längd och densitet. Dessa grupper är allmänt kända som nära, medium och långt infraröd, där nära infraröd är närmast den synliga ljussidan av spektrumet och långt, eller långvåg, är nära mikrovågszonen. Det finns användningsområden för IR-våglängder i varje grupp, från trådlös kommunikation till att fungera som värmekälla.
Tillämpningar
Nästan alla föremål avger värme eller energi, och en av de lättast urskiljbara formerna av energi är infraröd. När ett föremål inte är tillräckligt varmt för att avge synligt ljus avger det det mesta av sin energi i IR-spektrumet. Det är denna värme som ger IR många applikationer inom nästan varje sektor av livet, inklusive hälsa, vetenskap, industri, konst och underhållning.
Att omvandla infraröd energi, även känd som strålningsvärme, till en bild som det mänskliga ögat kan se och förstå görs med en process som kallas termisk avbildning. En IR-kamera används för att noggrant mäta temperaturen på ett föremål, som sedan översätts till färg. Till exempel visar infraröd avbildning vanligtvis de varmaste områdena i en människokropp som röda, följt av gult, grönt, blått och violett när temperaturen sjunker. Genom att studera hur kroppsvärme fördelas, kan värmeavbildning sjukvårdspersonal analysera kroppsvävnad och vätska för att upptäcka skada eller sjukdom.
Infrarött ljus används i mörkerseendeutrustning, vilket gör att användaren kan se i mörkret. Två typer av mörkerseende använder båda IR: termisk och bildförstärkande. Termiskt mörkerseende gör att användaren kan känna igen människor och föremål genom värmemönstret de avger. Förstärkare förstärker befintligt ljus – inklusive infrarött – så att användaren kan se.
Som ett sätt att mäta temperatur används IR i många olika typer av applikationer. Militären använder infraröda sensorer för att lokalisera och spåra mål eller för att upptäcka dolda landminor eller vapencacher. Sensorer på satelliter används för miljöövervakning, lokalisering av områden med föroreningar, brand eller avskogning. Sök- och räddningsinsatser använder IR i stor utsträckning för att lokalisera försvunna personer som förlorats i skogen eller djungeln, såväl som i kollapsade byggnader eller på platsen för andra katastrofer.
Många fjärrkontroller i hemmen använder infraröd. Dessa fjärrkontroller använder den här typen av ljus för att överföra signaler mellan en fjärrkontrollsändare och enheten den styr. Sändaren sänder ut ljus i pulser, som översätts till binära koder som har motsvarande kommandon. Mottagaren är placerad på framsidan av enheten, där den tar emot dessa ljuspulser och avkodar dem till binära data, som förstås av mikroprocessorn inuti apparaten.
Många olika typer av forskare använder infrarött i sitt arbete, från astronomer använder det för att lära sig mer om galaxer ljusår bort till arkeologer som använder det när de studerar forntida bosättningar. Infraröd används också för att bevara, restaurera och bevara värdefulla historiska och konstnärliga verk; de osynliga detaljerna i forntida fragment och bilder målade under målningar lyfts fram genom användning av IR-teknik. Inom industrin är värmeavbildning ovärderlig för att testa och övervaka mekaniska system.