• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Promieniowanie podczerwone



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Infrared Data Association (IrDA) – powstała w 1993 r. grupa, skupiająca kilkudziesięciu producentów sprzętu komputerowego. Celem powstania było stworzenie i kontrolowanie międzynarodowych standardów transmisji danych w zakresie podczerwieni. Grupa ta opracowała firmowy system bezprzewodowej transmisji danych cyfrowych z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego. Jego elementy przeznaczone są przede wszystkim do tworzenia sieci tymczasowych, w których znajdują się komputery przenośne (laptopy, palmtopy).Tachimetria (nazywana też tachymetrią) – nazwa pochodzi z języka greckiego i dosłownie oznacza „szybki pomiar”, co uzyskuje się w praktyce przez stosowanie dalmierzy optycznych, elektrooptycznych lub laserowych do określania odległości oraz wykonywanie odczytów służących do wyznaczania kątów poziomych i pionowych ze średnią dokładnością.
    Zastosowania[ | edytuj kod]
    Fotografie kolejno: w zakresie widzialnym, bliskiej podczerwieni i dalekiej podczerwieni

    Termografia[ | edytuj kod]

    Promieniowanie podczerwone może służyć do zdalnego określania temperatury obiektów, oraz obrazowania z wykorzystaniem różnic w promieniowaniu cieplnym ciał. Dla ciał o temperaturze zbliżonej do pokojowej technika ta zwana jest termografią, a w przypadku gorących ciał pirometrią. Termografia jest stosowana głównie w zastosowaniach wojskowych i przemysłowych, ale technologia dociera na rynek publiczny w postaci kamer na podczerwień w samochodach ze względu na znacznie zmniejszenie kosztów produkcji kamer mikrobolometrycznych.

    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.William Herschel, właściwie Friedrich Wilhelm Herschel (ur. 15 listopada 1738 r. w Hanowerze, Niemcy, zm. 25 sierpnia 1822 r. w Windsorze) – astronom, konstruktor teleskopów i kompozytor, znany z wielu odkryć astronomicznych, a szczególnie z odkrycia Urana.

    W termografii zwanej czynną różnice promieniowania ciał uzyskuje się przez pobudzenie obserwowanego ciała energią z innego źródła. Stosowane techniki pobudzania (nagrzewania) mogą być wewnętrzne: przepływ prądu, indukcja elektromagnetyczna, rozpraszanie światła, rozpraszanie fal ultradźwiękowych, drgania. Wśród zewnętrznych technik pobudzania są ogrzewanie promieniowaniem podczerwonym lub widzialnym.

    Mikrofale – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami ultrakrótkimi, zaliczane są do fal radiowych. W różnych opracowaniach spotyka się różne zakresy promieniowania uznawanego za promieniowanie mikrofalowe, przykładowo od 1 mm (częstotliwość 300 GHz) do 30 cm (1 GHz), częstotliwość = 3·10 ÷ 3·10 Hz, a długości λ = 10 ÷ 0,1 m . Ten zakres pokrywa również pasma UHF oraz EHF (fale milimetrowe).Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.

    Noktowizja[ | edytuj kod]

    Promieniowanie podczerwone z zakresu bliskiej podczerwieni wykorzystywane jest w noktowizorach, zwiększenie zakresu rejestrowanego promieniowania zwiększa czułość kamery. Kamery, głównie w ochronie i nadzorze, w trybie nocnym rejestrują obraz w bliskiej podczerwieni umożliwiając obserwację w ciemności bez zaburzania środowiska światłem widzialnym. Kamery te są wyposażone we własne oświetlacze, albo wymagają zewnętrznego źródła promieniowania podczerwonego.

    Pryzmat – bryła z materiału przezroczystego o co najmniej dwóch ścianach płaskich nachylonych do siebie pod kątem (tzn. kątem łamiącym pryzmatu).Fale radiowe (promieniowanie radiowe) – promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się, że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz – 3 THz (3·10 – 3·10 Hz). Według literatury zachodniej zakres częstotliwości obejmuje fale od 3 Hz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.

    Obrazowanie wielospektralne[ | edytuj kod]

    Wybrane zakresy promieniowania podczerwonego mogą być rejestrowane w obrazowaniu wielospektralnym w którym w oprócz spektrum światła widzialnego rejestruje się także wybrane zakresy podczerwieni.

    Fotografia[ | edytuj kod]

    Aparaty i kamery fotograficzne powinny mieć charakterystykę widmową identyczną jak oko ludzkie i nie rejestrować promieniowania podczerwonego, ale niektóre aparaty fotograficzne, szczególnie te tanie i w smartfonach mają słaby filtr podczerwieni, w tych aparatach intensywność koloru czerwonego jest zaburzona przez promieniowanie podczerwone.

    Terapia promieniowaniem IR, infraterapia – dział fizykoterapii wykorzystujący działanie promieniowania podczerwonego na tkanki. Potocznie zabieg infraterapii określany bywa po prostu w skrócie jako promieniowanie IR.Noktowizor to urządzenie umożliwiające widzenie w ciemności. Jest ono wykorzystywane przez wojsko lub oddziały paramilitarne, a także przez myśliwych do obserwacji otoczenia w nocy lub przy znikomym oświetleniu (np. w jaskiniach oraz ciemnych pomieszczeniach). Dzięki noktowizorom żołnierze są w stanie dostrzec swoich przeciwników bez używania dodatkowych źródeł światła.

    Ogrzewanie i chłodzenie[ | edytuj kod]

    Promieniowanie podczerwone jest nośnikiem energii i każde ciało o temperaturze wyższej od temperatury otoczenia wypromieniowuje więcej energii cieplnej niż otrzymuje z otoczenia, dodatkowo powietrze jest przezroczyste dla podczerwieni. Powoduje to przekazywanie energii cieplnej przez promieniowanie, umożliwia także konstruowanie urządzeń, które nagrzane elektrycznie lub spalanie są promiennikami podczerwieni, są stosowane w ceramicznych kuchenkach elektrycznych, saunach, pomieszczeniach przemysłowych, procesach produkcyjnych. Promieniowanie podczerwone umożliwia szybkie i bezdotykowe nagrzanie powierzchni.

    PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.Obrazowanie wielospektralne (wielowidmowe) (multispektralne), superspektralne i hiperspektralne – techniki rejestracji obrazu będące uogólnieniem fotografii barwnej na pełną przestrzeń barw w zakresie światła widzialnego, a także mikrofal, dalekiej i bliskiej podczerwieni oraz ultrafioletu. Obraz wielospektralny składa się z wielu kanałów będących uogólnieniem kanałów barw podstawowych: R (red), G (green) i B (blue) na dowolne zakresy spektralne.

    Promieniowanie podczerwone ciał może być wykorzystane do chłodzenia ciał, w tym do chłodzenia budynków i innych systemów. W przestrzeni kosmicznej i przedmiotach w próżni jest jedynym sposobem przekazywania energii cieplnej.

    Komunikacja[ | edytuj kod]

    Transmisja informacji z wykorzystaniem podczerwieni przenoszonej w powietrzu znalazła liczne zastosowania. Jest powszechnie używana w pilotach zdalnego sterowania do sterowania sprzętem domowym, takim jak telewizory, sprzęt audio, klimatyzację. Jest wykorzystywana do detekcji położenia czujnika lub przegrody lub intruza w automatyce. Transmisja danych między urządzeniami techniki cyfrowej na niewielkie odległości w standardzie IrDA była lansowana pod koniec XX w., jednak została wyparta przez techniki oparte na falach radiowych. Tworzenie powietrznych łączy cyfrowych z użyciem laserów na podczerwień nie znalazło szerokiego zastosowania ze względu na wrażliwość transmisji na mgłę, zadymienie lub intruza przerywającego wiązkę promieniowania, ale wada ta została wykorzystana w zaawansowanych systemach ochrony obiektów do wykrywania naruszenia ciągłości wiązki w ochranianych obiektach.

    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców. Satelita meteorologiczny – sztuczny satelita Ziemi wyposażony w aparaturę do pomiarów własności fizycznych i chemicznych atmosfery i powierzchni Ziemi. Satelity meteorologiczne mogą być geostacjonarne (stacjonarne nad jednym punktem nad równikiem) lub krążyć na tzw. orbitach biegunowych. Satelity na orbicie synchronicznej ze Słońcem (ang. sun-synchronous) na orbicie biegunowej przelatują nad danym punktem Ziemi o mniej więcej tej samej porze. Pierwszym satelitą ściśle meteorologicznym był TIROS 1. Dotychczas instrumenty na satelitach meteorologicznych używane były do pasywnej teledetekcji atmosfery i powierzchni Ziemi. Obecnie (2006) istnieją plany wprowadzenia na orbitę instrumentów do aktywnej teledetekcji (radar i lidar), np. na satelicie Cloudsat w ramach konstelacji A-Train.

    Transmisja danych z wykorzystaniem podczerwieni przenoszonej w światłowodzie staje się w XXI w. coraz powszechniejszą techniką przekazywania informacji.

    Spektroskopia[ | edytuj kod]

    Spektroskopia w podczerwieni jest techniką, którą można zastosować do identyfikacji cząsteczek poprzez analizę ich wiązań składowych. Każde wiązanie chemiczne w cząsteczce wibruje z częstotliwością charakterystyczną dla tego wiązania. Jeśli oscylacja prowadzi do zmiany dipola w cząsteczce, wówczas cząsteczka pochłonie foton o energii równej energii wzbudzenia. Częstotliwości wibracyjne większości cząsteczek odpowiadają częstotliwościom światła podczerwonego. Zazwyczaj technikę stosuje się do badania związków organicznych wykorzystując promieniowanie podczerwone w środkowej podczerwieni.

    Kuchnia elektryczna (Kuchenka elektryczna) – urządzenie kuchenne zamieniająca energię elektryczną na ciepło używane do gotowania, smażenia i pieczenia. Podgrzewanie zachodzi na płytach grzejnych lub w piekarniku.Ultrafiolet, nadfiolet, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie nadfioletowe (skrót UV) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za ultrafiolet przyjmują zakres 100–400 nm), niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe są to fale krótsze niż promieniowanie widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Zostało odkryte niezależnie przez niemieckiego fizyka, Johanna Wilhelma Rittera, i brytyjskiego chemika, Williama Hyde’a Wollastona, w 1801 roku.

    Meteorologia i klimatologia[ | edytuj kod]

    Satelitarne fotografie chmur i powierzchni Ziemi w podczerwieni ułatwiają rozpoznawanie zjawisk pogodowych, ocenę rodzaju i temperatury chmur, temperaturę gleby i oceanu. Zastosowanie radiometrów w spektrografach umożliwia badanie spektroskopowe podczerwieni światła słonecznego przechodzącego przez atmosferę, a na jej podstawie analizę zawartości gazów cieplarnianych w atmosferze Ziemi, szczególnie dwutlenku węgla.

    Widmo optyczne (spektrum) – obraz uzyskany w wyniku rozłożenia światła niemonochromatycznego na składowe o różnych długościach fal (różnych barwach), np. za pomocą pryzmatu lub siatki dyfrakcyjnej.Nanometr (symbol: nm) – podwielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Jest to jedna miliardowa metra czyli jedna milionowa milimetra. Jeden nanometr równa się zatem 10 m. W notacji naukowej można go zapisać jako 1 E-9 m oznaczający 0,000 000 001 × 1 m. Rzadko stosowana jest również stara nazwa milimikron.

    Astronomia[ | edytuj kod]

    Obserwacje astronomiczne w zakresie bliskiej podczerwieni są prowadzone z użyciem metod i urządzeń stosowanych w astronomii optycznej. Dla dłuższych fal konieczne jest ograniczenie promieniowania cieplnego teleskopu, towarzyszących mu urządzeń i zewnętrznych obiektów, dlatego elementy teleskopu na podczerwień muszą być starannie osłonięte przed źródłami ciepła, a detektory są chłodzone nawet do temperatury ciekłego helu. Czułość ziemskich teleskopów na podczerwień jest znacznie ograniczona przez parę wodną i dwutlenek węgla w atmosferze, które pochłaniają promieniowanie podczerwone z wyjątkiem obszarów zwanymi oknami w podczerwieni . Ograniczenie to można częściowo złagodzić, umieszczając teleskop na dużej wysokości lub wyeliminować umieszczając teleskop w przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez chłodne obiekty astronomiczne, jest rozpraszane na zimnych, a przez to i ciemnych chmurach pyłu i gazu. Promieniowanie to znacznie lepiej przenika przez chmury pyłu. Dzięki czemu może być wykorzystane do wykrywania protogwiazd zanim zaczną emitować światło widzialne, obserwacji obszarów zasłoniętych pyłem kosmicznym w np. pobliżu centrów aktywnych galaktyk. Odstępstwo od spektrum promieniowania ciała doskonale czarnego w zakresie podczerwieni świadczy o obecności chłodnych obiektów w pobliżu gwiazd, mogą to być dyski albo planety.

    Temperatura pokojowa (ang. room temperature, oznaczana często skrótem r.t. albo R.T.) – warunek wykonania doświadczenia lub pomiaru, oznacza temperaturę 25 °C, czyli ok. 298 K, czasami określaną jako temperatura otoczenia. W starszych publikacjach spotyka się również określenie temperatury pokojowej jako 20 °C (293 K) – najczęściej w tablicach gęstości cieczy czy tablicach współczynników załamania światła.Dwutlenek węgla w atmosferze Ziemi – dwutlenek węgla CO2 w atmosferze ziemskiej jest gazem śladowym, zajmując około 0,04% (400 ppm) jej objętości.

    Inne zastosowania[ | edytuj kod]

  • pomiar odległości – dalmierze podczerwone w zakresie 0,25–1,5 μm (w tachimetrii, pomiar bazy w sieci triangulacyjnej), skanery laserowe pracujące w zakresie do 80 μm (pomiar opóźnienia)
  • badania historii obrazu malarskiego – w podczerwieni widać wcześniejsze warstwy szkiców i przemalowywań
  • Historia[ | edytuj kod]

    W 1800 roku fizyk William Herschel umieścił termometr rtęciowy w widmie optycznym uzyskanym z pryzmatu. Eksperyment ten pozwolił mu zmierzyć ilość energii cieplnej przenoszonej przez poszczególne kolory światła. Ku jego zaskoczeniu okazało się, że termometr najbardziej rozgrzewa się, gdy znajdzie się na nieoświetlonym polu poniżej czerwonego koloru. Doszedł do wniosku, iż istnieje niewidzialne dla oka promieniowanie „podczerwone”, które transmituje ciepło w postaci niewidocznej fali świetlnej.

    Spektroskopia w podczerwieni, spektroskopia IR (z ang. infrared spectroscopy) − rodzaj spektroskopii, w której stosuje się promieniowanie podczerwone. Najpowszechniej stosowaną techniką IR jest absorpcyjna spektroskopia IR, służąca do otrzymywania widm oscylacyjnych (choć w zakresie dalekiej podczerwieni obserwuje się także przejścia rotacyjne). Przy pomocy spektroskopii IR można ustalić jakie grupy funkcyjne obecne są w analizowanym związku.Bolometr – przyrząd do pomiaru energii przenoszonej przez promieniowanie w jak najszerszym zakresie długości fal (intencjonalnie w pełnym zakresie). W praktyce większość bolometrów jest wrażliwa na promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Współczesne bolometry działają na zasadzie zmiany oporu elektrycznego czujnika pod wpływem zmiany temperatury wywołanej pochłanianiem padającego promieniowania. Wpływa to na zmianę natężenia prądu w obwodzie. Czujnik stanowią cienkie druciki lub folia, wykonane z metalu, półprzewodnika albo materiału nadprzewodzącego; zmianę oporu elektrycznego czujnika, proporcjonalną do ilości pochłoniętej energii, mierzy się zwykle za pomocą mostka pomiarowego; próg czułości bolometru jest wysoki, rzędu 10–10 wata. Najbardziej czułe są bolometry nadprzewodnikowe znajdujące się w stanie bliskim nadprzewodnictwa. W tym zakresie temperatur niewielkie ilości padającej energii powodują znaczny wzrost oporu.


    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Galaktyka aktywna – galaktyka, w której energia w znaczącej ilości nie jest emitowana przez jej normalne składniki, czyli: gwiazdy, pył i gaz międzygwiazdowy. Ta część energii, zależnie od typu galaktyki aktywnej, może być emitowana w szerokim zakresie widma elektromagnetycznego jako podczerwień, fale radiowe, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie oraz promieniowanie gamma.
    Obraz – najczęściej kojarzony z malarstwem, przeważnie płaski utwór plastyczny, na którym za pomocą farb, przy zastosowaniu różnych technik malarskich i graficznych autor dokonał zapisu pewnych treści. Ewolucja podejścia do obrazu jako samodzielnego przedmiotu (magii lub sztuki) liczy ok. 30 000 lat. Obraz zazwyczaj wiąże się z pojęciem działalności artystycznej, choć bywa też wyrazem doraźnej potrzeby osobistej lub lokalnego obyczaju (np. malowanie pisanek). Drugie znaczenie obrazu to zdarzenie wizualne płaskie lub przestrzenne, najczęściej kojarzone z działaniem artystycznym.
    Promieniowanie cieplne (termiczne, temperaturowe) – promieniowanie elektromagnetyczne generowane przez cząstki naładowane elektrycznie w wyniku ich ruchu termicznego w materii. Cała materia o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne.
    PMCID (ang. PubMed Central Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego cytowanego artykułu naukowego bazy PubMed Central.
    Pirometr - przyrząd pomiarowy służący do bezdotykowego pomiaru temperatury. Działa w oparciu o analizę promieniowania cieplnego emitowanego przez badane ciała.
    Termografia to proces obrazowania w paśmie średniej podczerwieni (długości fali od ok. 0,9 do 14 μm). Pozwala on na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła; oraz, dodatkowo, na dokładny pomiar temperatury tych obiektów.
    Protogwiazda – początkowy etap ewolucji gwiazdy, czyli zapadający się na skutek grawitacji (i rozgrzewający się) obłok materii międzygwiazdowej. W jej wnętrzu nie zachodzą jeszcze reakcje termojądrowe. Emituje ona promieniowanie cieplne głównie z zakresu podczerwieni na skutek kurczenia się.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.898 sek.