Dieser Artikel erklärt, was Infrarotstrahlung ist und wofür diese Art elektromagnetischer Strahlung verwendet wird.
Was ist Infrarotstrahlung?
Infrarotstrahlung , auch IR-Strahlung genannt, ist eine für das menschliche Auge unsichtbare Art elektromagnetischer Strahlung, da sie durch eine Wellenlänge zwischen 0,7 und 1000 μm gekennzeichnet ist.
Infrarotstrahlung wird von jedem Körper erzeugt, dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (0 K) liegt. Folglich sendet jeder Körper oder Alltagsgegenstand Infrarotstrahlung aus. Genauer gesagt entsteht Infrarotstrahlung durch die Schwingungen von Elektronen, Atomen und Molekülen.
Infrarotstrahlung verbreitet Energie und Impuls und erwärmt auch Körper in ihrem Weg. Infrarotstrahlung ist daher einer der Gründe dafür, dass es in einem geschlossenen Raum mit vielen Menschen wärmer ist.
Infrarotstrahlung wurde im 19. Jahrhundert vom Physiker William Herschel entdeckt.
Wellenlänge der Infrarotstrahlung
Die Wellenlänge der Infrarotstrahlung liegt zwischen 0,7 und 1000 μm. Daher liegt sein elektromagnetischer Spektrumbereich zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellen.
Unten sehen Sie eine Tabelle, die verschiedene Bänder des elektromagnetischen Spektrums vergleicht.
| Name | Wellenlänge | Frequenz |
|---|---|---|
| Gamma Strahlen | <0,01 nm | > 30Hz |
| Röntgenstrahlen | 0,01 nm – 10 nm | 30 Hz – 30 PH |
| Ultraviolett | 10 nm – 400 nm | 30PHZ – 790THZ |
| sichtbares Licht | 400 nm – 700 nm | 790 THZ – 430 THZ |
| Infrarot | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Mikrowelle | 1mm – 1m | 300 GHz – 300 MHz |
| Radio | 1m – 10000km | 300 MHz – 30 Hz |
Ebenso gibt es innerhalb der Infrarotstrahlung je nach Wellenlängenwert drei Arten von Infrarotstrahlung:
- Nahes Infrarot : Wellenlänge zwischen 0,7 μm und 1,5 μm.
- Mittleres Infrarot : Wellenlänge zwischen 1,5 μm und 5,60 μm.
- Fernes Infrarot : Wellenlänge zwischen 5,6 μm und 1000 μm
Natürliche Infrarotstrahlung
Wie wir gesehen haben, senden alle Körper mit Temperatur Infrarotstrahlung an ihre Umgebung aus. Aber auch ein Körper ist in der Lage, Infrarotstrahlung zu absorbieren. Wenn ein Körper also Infrarotstrahlung absorbiert, erwärmt er sich. Wenn also ein Körper Infrarotstrahlung aussendet und diese elektromagnetischen Wellen von einem anderen Körper absorbiert werden, dann erwärmt der erste Körper den zweiten Körper.
Beispielsweise ist mehr als die Hälfte der von der Sonne emittierten Energie Infrarotstrahlung. Die Sonne sendet vor allem sichtbares Licht, ultraviolettes Licht und Infrarotstrahlung aus, wobei letztere am stärksten abgestrahlt wird.
Es ist zu beachten, dass Infrarotkameras neben anderen Strahlungsarten auch die von Körpern ausgesendete Infrarotstrahlung nutzen, um deren Temperatur zu berechnen.
Anwendungen von Infrarotstrahlung
In diesem letzten Abschnitt werden wir sehen, welche Anwendungen Infrarotstrahlung bietet. Logischerweise werden nicht alle Verwendungszwecke der Infrarotstrahlung vorgestellt, da es viele Verwendungszwecke gibt, aber die wichtigsten werden vorgestellt.
In der Technik werden Infrarotkameras eingesetzt, um die unterschiedlichen Temperaturen eines Raumes oder eines ganzen Gebäudes zu analysieren. Dadurch ist es möglich, Undichtigkeiten, Energieverluste, Überhitzung von Maschinen usw. zu erkennen. Darüber hinaus haben Infrarotkameras den Vorteil, dass sie die Temperatur eines Objekts ermitteln können, ohne dass ein physischer Kontakt erforderlich ist.
Im industriellen Bereich findet Infrarotstrahlung vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Von dieser Art der Strahlung profitieren beispielsweise die Trocknung bestimmter Lacke, das Laminieren von Glas oder bestimmte Herstellungsprozesse.
Im täglichen Leben sind Objekte, die Infrarotstrahlung nutzen, weit verbreitet. Beispielsweise nutzt ein Infrarotlaser diese Art elektromagnetischer Wellen. Ebenso verwenden Fernbedienungen häufig Infrarot, um Signale an den Fernseher zu senden.
Der Begriff der Infrarotstrahlung wird auch bei militärischen oder sicherheitstechnischen Aufgaben eingesetzt. Nachtsichtgeräte nutzen Infrarot, um die Sicht in Situationen zu verbessern, in denen das menschliche Auge kein sichtbares Licht wahrnehmen kann.
Eine weitere Anwendung der Infrarotstrahlung ist schließlich die Physiotherapie, da einige Rehabilitationsprozesse diese Art von Wellen verwenden, um die Genesung zu beschleunigen.