Lumea noastra in infrarosu

Sir Frederick William Herschel (1738-1822) a facut o descoperire importanta in 1800. Studiind lumina soarelui cu ajutorul prismei (filtrelor colorate) el a vrut sa stie continutul de caldura a fiecarei culori. El a constatat ca prin filtrele de diferite culori pareau sa treaca diferite intensitati de caldura. El a directionat lumina soarelui printr-o prisma de sticla pentru a crea un spectru (de curcubeu create atunci cand lumina este impartita in culorile sale), pe urma a masurat temperatura din fiecare culoare

Herschel a utilizat trei termometre bulbi cu cerneala (pentru o mai buna absorbtie a caldurii) si in fiecare culoare a spectrului vizibil, plasa un termometru bulb, in timp ce celelalte doua au fost plasate dincolo de spectrul de control ca mostra. A masurat temperaturi individuale de violet, albastru, verde, galben, portocaliu, rosu si lumina,observand ca toate culorile au avut temperaturi mai mari decat spectrul de control. Mai mult decat atat, el a constatat ca temperaturile de culori au crescut de la violet la rosu intr-o parte a spectrului.

Herschel a suplimentant experimentele efectuate asupra a ceea ce el a numit "razele calorice" (derivat din cuvantul latin pentru caldura) dincolo de spectrul rosu. El a constatat ca acestea au fost reflectate, absorbite si transmise intr-un mod similar cu lumina vizibila. Ce a descoperit Herschel, a fost o forma de lumina (sau de radiatii) dincolo de lumina rosie, fiind cunoscute in prezent: radiatii in infrarosu.

Cercetarile si dezvoltarea tehnologiei moderne au dus la numeroase aplicatii folositoare, utilizand radiatiile in infrarosu

Razele infrarosuPutem vedea doar o foarte mica parte din intreaga gama de radiatii numite spectrul

electromagnetic. Spectrul electromagnetic include raze gamma, raze X, ultraviolete, vizibile, infrarosii, microunde si unde radio. Singura diferenta intre aceste diferite tipuri de radiatii este de lungime de unda sau de frecventa. Lungimea de unde creste iar frecventa (ca si energie a radiatilor) scade de la raze gamma la unde radio. Toate aceste forme de radiatie se propaga la viteza luminii

Razele infrarosu pot fi folosite ca o modalitate de a masura caldura radiata de catre un obiect. Aceasta radiatie este produsa de catre miscarea de atomi si molecule intr-un material. Cu cat este mai mare temperatura materialului, miscarea atomilor si a moleculelor este mai intense , emitand radiatii in infrarosu.Orice obiect care are o temperatura ceva mai ridicata, adica peste zero absolut (-459,67 grade Fahrenheit sau -273,15 grade Celsius sau 0 grade Kelvin), emite in infrarosu.

Atunci cand un obiect nu este suficient de cald pentru a emite radiatii vizibile, acesta va emite de cele mai multe ori energie in infrarosu. De exemplu, arderea carbunelui nu emite lumina vizibila, dar emit radiatii infrarosii, pe care noi o simtim sub forma de caldura.Cu cat este mai ridicata temperature unui obiect, cu atat emite mai mult in infrarosu.

Utilizarea razelor infrarosii in industria alimentare

Tehnologia senzorilor infrarosii sunt aplicate in industria alimentara pentru a masura umiditatea, uleiul, grasimile, hidratii de carbon, proteine, zaharuri, cafeina din produsele alimentare. Masuratorile infrarosii sunt efectuate fara a intra in contact direct cu produsele alimentare, si acestea se pot face foarte rapid. Razele infrarosii sunt folosite pentru a dezvalui insecte ascunse sau infestari in produse, cum ar fi graul. Testarea infrarosie se face si pe echipamentele implicate in tratarea si depozitarea produselor alimentare. Aceste teste au salvat milioane de dolari prin sprijinirea prevenirii alimentelor infestate.

Utilizarea razelor infrarosii in Medicina

Masurarea temperaturii unei persoana ofera informatii de baza asupra sanatatii lor. NASA a dezvoltat un Termometru cu radiatii infrarosii, care inregistreaza temperatura pacientului in doua secunde. Tehnologia este utilizata pentru analiza non-invaziva a fluidelor si tesuturilor organismului. Informatiile medicale despre leziuni prin studierea de caldura, despre cum este distribuit in organism, cum ar fi sindromul de canal carpian si de boli, cum ar fi artrita si cancerul de san. Infrarosul de imagini este utilizat pentru a determina adancimea arsurilor, precum si in analiza fluxului de sange si de performante musculare. Multe din aceste metode sunt, de asemenea, utilizate in medicina veterinara. Senzorul infrarosu este util in monitorizarea bolilor care sunt propagate prin tantari, a caror prezenta este asociat cu anumite caracteristici de teren sau de vegetatie. La NASA este in derulare un proiect care va permite efectuarea de catre chirurgi operatii si in intuneric.

Utilizarea razelor infrarosii in arheologie

Imaginile termice infrarosii au fost folosite pentru descoperirea a sute de kilometri de drumuri si carari vechi, furnizand informatii valoroase pentru arheologici. Aceste drumuri au fost descoperite prin masuratori de temperatura aproape de sol. Cea mai veche carare gasita vreodata, datand din aproximativ 500 i.Hr. in Costa Rica, au fost descoperite de catre un satelit orbital cu senzori de infrarosu. Aceste carari s-au detectat peste o jungla deasa de vegetatie. Peste 200 de mile de drumuri s-au gasit la Chaco Canyon, New Mexico datand din 900 -1000 si cladiri, ziduri, si campuri agricole, oferind informatii valoroase despre civilizatii disparute.

Material realizat de : Gaitanaru Madalina si Munteanu Andreea Clasa a XI a D