Miten infrapunalämpö toimii?

Infrapuna viittaa sähkömagneettisen spektrin aallonpituuksiin, jotka sijaitsevat näkyvän valon ja mikroaaltojen välillä. Infrapunasäteily nähdään lämmönä, vaikka emme näe sitä. Infrapunalämmön alkuperä on atomitasolla, jossa subatomisten hiukkasten liikkeen tuottama lämpö muuttuu sähkömagneettiseksi säteilyksi infrapuna -alueella. Infrapunalämpö on erotettava lämpökonvektiosta ja lämmönjohtavuudesta, koska se voi kulkea tyhjiön läpi.

Infrapunalämmön toiminnan havaitsemiseksi maan lämmitys ja jäähdytys ovat luultavasti hyödyllisin esimerkki. Sen lisäksi, että ajetaan kaikkia sääilmiöitä ja -malleja sekä valtamerivirtoja, auringon infrapunalämpö lämmittää maapalloa päivän aikana, ja maa antaa sen illalla auringonlaskun jälkeen. On mielenkiintoista huomata, että vaikka aurinko lähettää valtavan määrän infrapunalämpöä, vain noin puolet maapallolla tuntevasta lämmöstä on peräisin auringon suorasta infrapunasäteilystä. Toinen puoli tulee näkyvän valon energiasta, jonka maapallon esineet absorboivat ja lähettävät myöhemmin infrapunalämmönä.

Keinotekoista infrapunalämpöä käytetään monissa sovelluksissa. Teollisissa olosuhteissa muovin lämmitys ja hitsaus suoritetaan infrapunalämmittimillä, samoin kuin tiettyjen pinnoitteiden kovettaminen ja tietyt lasinvalmistuksen vaiheet. Monet meistä ovat nähneet ravintoloissa infrapuna -lämpölamppuja, joita käytetään pitämään ruoka lämpimänä ennen tarjoilua. Nämä ovat erityisesti suunniteltuja hehkulamppuja, jotka on valmistettu antamaan mahdollisimman paljon infrapunanergiaa ilman, että painotetaan vähemmän valon tuottamista.

Infrapunalämpöä voidaan myös tarkoituksella tuottaa siten, että sillä on lääketieteellisesti terapeuttinen vaikutus. Infrapunasäteilyä käytetään joskus kivun lievitykseen niveltulehduspotilaille ja muille, jotka kärsivät kroonisesta kivusta. Sitä käytetään myös lentokoneiden siipien jäänpoistoon ja infrapunasaunoissa.

Emme tunne kaikkia infrapuna -aallonpituuksia lämmönä. Valo, joka on aivan näkyvän spektrin punaisen puolen ulkopuolella, ei ole ollenkaan kuumaa, ja tämä on infrapunavalon tyyppi, jota kauko -ohjaimet ja jotkin tietokonelaitteet käyttävät tietojen siirtämiseen. Tätä infrapuna -alueen osaa kutsutaan lähi -infrapunaksi, koska se on lähellä näkyvää spektriä. Keskipitkät ja pitkät infrapuna -aallot ovat niitä, jotka havaitsemme kalorilämmönä.