Infrapunavalo (IR) on energian aallonpituus, joka on ihmissilmälle näkymätön. Yleisin tämän energian lähde on lämpö; esineiden suhteelliset lämpötilat voidaan mitata siitä, kuinka paljon energiaa ne luovuttavat. Alemmat aallonpituudet tai “lähellä infrapuna” – lähimpänä näkyvää valon väriä punainen – eivät ole kuumia, ja niitä käytetään usein tietojen siirtämiseen elektroniikassa. Kauko -ohjain voi esimerkiksi käyttää tiettyä lähi -infrapuna -aallonpituutta kommunikoidakseen vastaanottimen kanssa ja lähettää valopulsseja, jotka lähettävät signaalin laitteelle ja kertovat sille, mitä tehdä.
Kuvaus ja mittaus
Energian muoto, IR on osa sähkömagneettista spektriä. Tämä spektri koostuu radioaalloista; mikroaaltouunit; infrapuna-, näkyvä ja ultraviolettivalo; röntgenkuvat; ja gammasäteitä. Jokainen energiamuoto on järjestetty aallonpituuden mukaan; infrapuna putoaa mikroaaltojen ja näkyvän valon aaltojen väliin, koska sen aallot ovat lyhyempiä kuin mikroaaltoja, mutta pidemmät kuin näkyvän valon.
Etuliite infra tulee latinalaisesta sanasta, joka tarkoittaa “alla”; termi tarkoittaa “punaisen alapuolella”, mikä osoittaa sen sijainnin sähkömagneettisessa spektrissä. Näkyvällä valolla on useita aallonpituuksia, jotka ilmenevät sateenkaaren seitsemässä värissä; punaisella on pisin aallonpituus ja violetilla on lyhin. Infrapuna, jonka aallonpituus on pidempi kuin punainen, on näkymätön ihmissilmälle.
Aivan kuten näkyvässä valossa, IR -aallonpituuksia on useita. Kansainvälinen valaistuskomissio on jakanut sen kolmeen yleiseen osaan aallon pituuden ja tiheyden perusteella. Nämä ryhmät tunnetaan yleisesti lähi-, keski- ja kaukana infrapuna-alueina, ja lähi-infrapuna on lähimpänä spektrin näkyvää valopuolta ja kaukana tai pitkäaaltoisena lähellä mikroaaltoaluetta. Jokaisessa ryhmässä on IR -aallonpituuksille käyttötarkoituksia langattomasta viestinnästä lämmönlähteenä toimimiseen.
Sovellukset
Lähes kaikki esineet säteilevät lämpöä tai energiaa, ja yksi helpoimmin havaittavista energian muodoista on infrapuna. Kun kohde ei ole tarpeeksi kuuma antamaan näkyvää valoa, se lähettää suurimman osan energiastaan IR -spektrissä. Tämä lämpö tarjoaa IR: lle monia sovelluksia lähes kaikilla elämänaloilla, mukaan lukien terveys, tiede, teollisuus, taide ja viihde.
Infrapunaenergian, joka tunnetaan myös nimellä säteilylämpö, muuttaminen kuvaksi, jonka ihmissilmä voi nähdä ja ymmärtää, suoritetaan lämpökuvauksella. Infrapunakameraa käytetään mittaamaan tarkasti kohteen lämpötila, joka muutetaan sitten väriksi. Esimerkiksi infrapunakuvaus näyttää tyypillisesti ihmiskehon lämpimimmät alueet punaisina, mitä seuraa keltainen, vihreä, sininen ja violetti lämpötilan laskiessa. Tutkimalla kehon lämmön jakautumista lämpökuvantaminen voi terveydenhuollon ammattilaisia analysoida kehon kudosta ja nestettä havaitakseen vamman tai sairauden.
Infrapunavaloa käytetään pimeänäkölaitteissa, joten käyttäjä voi nähdä pimeässä. Kaksi yönäkötyyppiä käyttää molempia IR: lämpöä ja kuvanvahvistusta. Lämpöisen yönäkymän avulla käyttäjä voi tunnistaa ihmiset ja esineet niiden lähettämän lämpökuvion perusteella. Vahvistimet vahvistavat olemassa olevaa valoa – mukaan lukien infrapuna -, jotta käyttäjä voi nähdä.
Lämpötilan mittaamiseen IR -tekniikkaa käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Armeija käyttää infrapuna -antureita kohteiden paikantamiseen ja jäljittämiseen tai piilotettujen maamiinojen tai aseiden välimuistien havaitsemiseen. Satelliittien antureita käytetään ympäristön seurantaan, saastumisen, tulipalon tai metsien hävittämisen alueiden määrittämiseen. Etsintä- ja pelastustoimet käyttävät IR: tä laajasti metsässä tai viidakossa kadonneiden kadonneiden henkilöiden paikantamiseen sekä romahtaneisiin rakennuksiin tai muiden katastrofien paikkoihin.
Monet kodin kauko -ohjaimet käyttävät infrapunaa. Nämä kaukosäätimet käyttävät tämän tyyppistä valoa signaalien siirtämiseen kauko -ohjaimen lähettimen ja sen ohjaaman laitteen välillä. Lähetin lähettää valoa pulsseina, jotka muunnetaan binäärikoodeiksi, joilla on vastaavat komennot. Vastaanotin on sijoitettu laitteen etuosaan, missä se vastaanottaa nämä valopulssit ja dekoodaa ne binääridatana, joka ymmärretään laitteen sisällä olevalla mikroprosessorilla.
Monet erityyppiset tutkijat käyttävät työssään infrapunaa, tähtitieteilijät käyttävät sitä oppiakseen lisää valovuosien päässä olevista galakseista arkeologeihin, jotka käyttävät sitä tutkiessaan muinaisia siirtokuntia. Infrapunaa käytetään myös arvokkaiden historiallisten ja taiteellisten teosten säilyttämiseen, palauttamiseen ja säilyttämiseen; näkymättömät yksityiskohdat muinaisista palasista ja maalausten alla maalattuista kuvista tuodaan esiin IR -tekniikan avulla. Teollisuudessa lämpökuvaus on korvaamaton mekaanisten järjestelmien testauksessa ja seurannassa.