< Despre Energia electrica

Razele infrarosii

---

Razele infrarosii se intind intre partea vizibila si microunde ale spectrului electromagnetic. Razele infrarosii au o gama a lungimii de unda, ca si lumina vizibila, care se intinde de la lumina rosie pana la lumina violeta. “Razele aproape infrarosii” sunt cele mai aproapiate in lungime de unda de lumina vizibila, iar “razele indepartate infrarosii” sunt mai apropiate de regiunea microundelor ale spectrului electromagnetic. Cele mai lungi, “razele infrarosii indepartate” au lungimi de unda de marimea unui varf de ac, iar celelalte, razele “aproape infrarosii” au dimensiunea unei celule microscopice.

Razele infrarosii departate sunt termice. Cu alte cuvinte, folosim acest tip de radiatie infrarosie zilnic, sub forma de caldura. Caldura pe care o simtim de la soare, de la foc, de la un radiator sau o caldura la apropiere, toate sunt infrarosii. Terminatiile nervoase din pielea noastra pot detecta diferente intre temperature corporala si temperature mediul inconjurator din imediata apropiere. Lumina infrarosie este uneori folosita la incalzirea mancarurilor din unele restaurante, cu ajutorul unor lampi speciale care emit unde infrarosii termice. Acestea sunt diferite de microundele pe care le folosim cu totii.

Pe scurt, razele “aproape infrarosii” nu sunt deloc calde – de fapt nici nu le putem simti. Aceste lungi de unda scurte sunt cele folosite de telecomanda TV-ului nostru.

Cum putem “vedea” folosind undele infrarosii ?
Deoarece sursa primara de radiatie infrarosie este caldura sau radiatia termica, orice obiect are o temperatura pe care o radiaza in infrarosu. Chiar si obiectele pe care le socotim ca fiind foarte reci (cum ar fi un cub de gheata), emit infrarosii. De exemplu, carbunele incins poate sa nu emit alumina dar poate sa emita radiatie infrarosie pe care noi o simtim ca si caldura. Cu cat este mai cald obiectul cu atat emite mai multa radiatie infrarosie.

Oamenii, la temperature normala a corpului, emit cea mai puternica radiatie infrarosie cu o lungime de unda de aproape 10 microni. (Un micron este marimea utilizata in astronomie pentru a milioana parte a unui metro). Aceasta imagine (proprietatea Centrului de Analiza  si Procesare a Razelor Infrarosii de la CalTech) ne arata un om tinand in mana un chibrit aprins. Care parte a imaginii credeti ca are cea mai mare temperatura ? Cum este temperatura ochelarilor omului comparativ cu a mainii ?

Pentru a face fotografii in infrarosu ca cea de alaturi, putem folosi camere foto speciale si film care detecteaza diferenta de temperatura, dupa care sa le adaugam diferite straluciri sau culori false. Aceasta transforma imaginea intr-o imagine pe care ochii nostri o pot interpreta. Imaginea (proprietate a SE-IR Corporation, Goleta, CA) prezinta o pisica in infrarosu. Zonele portocalii sunt cele mai calde iar zonele alb-albastre sunt cele mai reci. Aceasta imagine ne da o vedere diferita a unui animal familiar cu informatii pe care nu le putem obtine dintr-o fotografie facuta la lumina normala.

Oamenii nu sunt capabili sa vada lumina infrarosie, dar stiati ca sunt serpi (vipere cu corn) care au senzori folositi la imaginea infrarosie ? Acestia permit sarpelui sa detecteze animalele cu sange cald, chiar in gaurile intunecoase. Serpii cu 2 senzori sunt banuiti a avea perceptii de aproximare a distantelor in infrarosii. (multumim Centrului de de Procesare si Analiza al Razelor Infrarosii din cadrul NASA pentru ajutorul dat cu textul din aceasta sectiune)

Inafara de oameni si animale, multe corpuri emit raze infrarosii, ca Pamantul, Soarele si corpurile aflate la distante foarte mari ca stelele si galaxiile. Pentru o vedere de pe orbitele Pamantului, daca privim in spatiu sau spre Pamant, putem folosi aparatele aflate la bordul satelitilor.

Sateliti ca GOES 6 si Landsat 7 privesc spre Pamant. Senzori speciali, ca cei de la bordul lui Landsat 7, inregistreaza date despre cantitatea de raze infrarosii emisa sau reflectata de pe suprafata Pamantului.

Alti sateliti, ca Satelitul Astronomic Infrarosu (IRAS) cauta si masoara in spatiu razele infrarosii venind de la obiecte ca nori mari de gaz si praf, stele si galaxii.

Cum ne apar razele infrarosii ?

Aceasta este o imagine a Pamantului facuta de satelitul GOES 6 in 1986. Un cercetator a folosit temperature pentru a determina care parte a imaginii erau nori si care parte era pamant si mare. Bazandu-se pe diferenta de temperatura, le-a colorat pe fiecare in parte folosind 256 de culori, dand imaginii o afisare realista.
De ce sa folosim infrarosiile pentru a arata Pamantul? In timp ce este mai usor sa distingem norii de pe Pamant in spectrul vizibil, gasim mult mai multe informatii privind norii in infrarosu. Este foarte util sa studiem structura norilor. De exemplu, norii mai intunecati sunt mai caldurosi in timp ce norii mai deschisi la culoare sunt mai reci. In sud-estul insulelor Galapagos, din vestul coastelor Americii de Sud, este un loc unde puteti vedea intinderi multiple de nori, cu nori calzi la altitudini scazute, aproape de oceanul care i-a incalzit.


Stim daca ne uitam la o imagine in infrarosu a unei pisici, ca multe corpuri emit lumina infrarosie. Dar, multe obiecte reflecta aceste raze, in particular razele “aproape infrarosii”. Acestea nu sunt legate de temperature obiectului fotografiat, decat daca obiectul este foarte foarte fierbinte. Filmul infrarosu “vede” obiectele deoarece Soarele (sau alte surse de lumina) arunca  lumina infrarosie pe ele si aceasta este reflectata sau absorbita de obiecte. Se poate spune ca aceasta reflexive sau absorbtie de infrarosii ne ajuta sa deosebim culorile obiectelor, culoarea fiind o combinatie de rosu, verde, albastru si infrarosii.

Aceasta imagine a unei cladiri cu un copac si iarba in jur, ne arata cum clorofila din plante reflecta razele “aproape infrarosii” pe langa razele de lumina vizibile. Chiar daca nu putem vedea razele infrarosii, acestea sunt intotdeauna acolo. Razele luminoase vizibile din aceasta imagine sunt verzi, iar cele infrarosii sunt rosu pal.
 
Aceasta imagine a fost facuta cu un film special care poate detecta razele infrarosii invizibile. Aceasta este o imagine fals colorata, la fel ca cea a pisicii. Imaginile false in infrarosu folosesc deseori o schema color ca cea aratata aici, unde lumina infrarosie este afisata cu culoare vizibila rosie. Aceasta inseamna ca tot ce apare in rosu  reflecta sau respinge lumina infrarosie. Aceasta face ca vegetatia ca iarba si copacul apar in rosu. Razele de lumina vizibile aratate in imagine sunt verzi, iar cele infrarosii sunt rosu inchis.

Sursa: science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/infrared.html

---