Infraraudonųjų spindulių (IR) šviesa yra energijos bangos ilgis, nematomas žmogaus akiai. Dažniausias šios energijos šaltinis yra šiluma; Objektų santykinė temperatūra gali būti matuojama pagal tai, kiek šios energijos jie išskiria. Žemesni bangos ilgiai arba “arti infraraudonieji spinduliai” – arčiausiai matomos šviesos raudonos spalvos – nėra karšti ir dažnai naudojami duomenims perduoti elektronikoje. Pavyzdžiui, nuotolinio valdymo pultas gali naudoti tam tikro artimojo infraraudonųjų spindulių bangos ilgį, kad galėtų susisiekti su imtuvu, siųsdamas šviesos impulsus, perduodančius signalą į įrenginį, nurodydamas, ką daryti.
Aprašymas ir matavimas
Energijos forma, IR yra elektromagnetinio spektro dalis. Šį spektrą sudaro radijo bangos; mikrobangų krosnelės; infraraudonoji, matoma ir ultravioletinė šviesa; rentgeno spinduliai; ir gama spinduliai. Kiekviena energijos forma yra suskirstyta pagal bangos ilgį; infraraudonieji spinduliai patenka tarp mikrobangų ir matomos šviesos bangų, nes jos bangos yra trumpesnės nei mikrobangų, bet ilgesnės nei matomos šviesos.
Priešdėlis infra kilęs iš lotyniško žodžio, kuris reiškia „apačioje“; terminas reiškia “žemiau raudonos spalvos”, nurodant jo vietą elektromagnetiniame spektre. Matoma šviesa turi daugybę bangų ilgių, kurie pasireiškia septyniomis vaivorykštės spalvomis; raudona turi ilgiausią bangos ilgį, o violetinė – trumpiausią. Infraraudonieji spinduliai, kurių bangos ilgiai yra ilgesni už raudoną spalvą, yra nematomi žmogaus akiai.
Kaip ir su matoma šviesa, yra IR bangos ilgių diapazonas. Tarptautinė apšvietimo komisija jį suskirstė į tris bendrąsias dalis, atsižvelgdama į bangos ilgį ir tankį. Šios grupės paprastai žinomos kaip artimasis, vidutinis ir tolimasis infraraudonieji spinduliai, o artimieji infraraudonieji spinduliai yra arčiausiai matomos šviesos spektro pusės, o tolimosios arba ilgosios bangos yra arti mikrobangų zonos. Kiekvienoje grupėje yra infraraudonųjų spindulių bangų ilgių naudojimo būdai, nuo belaidžio ryšio iki šilumos šaltinio veikimo.
Programos
Beveik visi objektai skleidžia šilumą arba energiją, o viena iš lengviausiai atpažįstamų energijos formų yra infraraudonieji spinduliai. Kai objektas nėra pakankamai karštas, kad skleistų matomą šviesą, didžiąją dalį energijos jis skleidžia IR spektre. Būtent ši šiluma suteikia IR daug pritaikymų beveik visuose gyvenimo sektoriuose, įskaitant sveikatą, mokslą, pramonę, meną ir pramogas.
Infraraudonųjų spindulių energija, dar vadinama spinduliuojančia šiluma, paverčiama vaizdu, kurį mato ir supranta žmogaus akis, naudojant procesą, vadinamą terminiu vaizdavimu. IR kamera naudojama tiksliai matuoti objekto temperatūrą, kuri vėliau paverčiama spalva. Pavyzdžiui, infraraudonųjų spindulių vaizdavimas paprastai parodo šilčiausias žmogaus kūno vietas kaip raudoną, o po to geltoną, žalią, mėlyną ir violetinę, kai temperatūra mažėja. Tirdami, kaip pasiskirsto kūno šiluma, šiluminis vaizdas gali sveikatos specialistams analizuoti kūno audinius ir skysčius, kad nustatytų sužalojimą ar ligą.
Naktinio matymo įrangoje naudojama infraraudonųjų spindulių šviesa, leidžianti vartotojui matyti tamsoje. Dviejų tipų naktinis matymas naudoja IR: šiluminis ir vaizdą sustiprinantis. Šiluminis naktinis matymas leidžia vartotojui atpažinti žmones ir objektus pagal jų skleidžiamą šilumos modelį. Stiprintuvai sustiprina esamą šviesą, įskaitant infraraudonuosius spindulius, kad vartotojas galėtų matyti.
Kaip temperatūros matavimo būdas, IR naudojamas daugelyje skirtingų programų. Kariuomenė naudoja infraraudonųjų spindulių jutiklius, kad nustatytų ir sektų taikinius arba aptiktų paslėptas sausumos minas ar ginklų talpyklas. Palydovų jutikliai naudojami aplinkos stebėjimui, užterštoms, gaisrų ar miškų naikinimo vietoms nustatyti. Paieškos ir gelbėjimo operacijose plačiai naudojamas IR, siekiant surasti dingusius žmones, pasiklydusius miške ar džiunglėse, taip pat sugriuvusiuose pastatuose ar kitų nelaimių vietoje.
Daugelis namų nuotolinio valdymo įrenginių naudoja infraraudonųjų spindulių ryšį. Šie nuotolinio valdymo pultai naudoja šio tipo šviesą signalams perduoti tarp nuotolinio valdymo pulto siųstuvo ir įrenginio, kuriam jis vadovauja. Siųstuvas siunčia šviesą impulsais, kurie paverčiami dvejetainiais kodais, turinčiais atitinkamas komandas. Imtuvas yra įrenginio priekyje, kur jis priima šiuos šviesos impulsus ir iššifruoja juos į dvejetainius duomenis, kuriuos supranta aparato viduje esantis mikroprocesorius.
Infraraudonuosius spindulius savo darbe naudoja daug skirtingų tipų mokslininkų, pradedant astronomais, kad sužinotų daugiau apie galaktikas, esančias už šviesmečių, iki archeologų, kurie jį naudoja tyrinėdami senovės gyvenvietes. Infraraudonieji spinduliai naudojami vertingiems istorijos ir meno kūriniams išsaugoti, restauruoti ir konservuoti; naudojant IR technologiją į dienos šviesą iškeliamos nematomos senovinių fragmentų detalės ir po paveikslais tapyti vaizdai. Pramonėje terminis vaizdavimas yra neįkainojamas tikrinant ir stebint mechanines sistemas.