In dit artikel wordt uitgelegd wat infraroodstraling is en waarvoor dit soort elektromagnetische straling wordt gebruikt.
Wat is infraroodstraling?
Infraroodstraling , ook wel IR-straling genoemd, is een soort elektromagnetische straling die onzichtbaar is voor het menselijk oog, omdat deze wordt gekenmerkt door een golflengte tussen 0,7 en 1000 μm.
Infraroodstraling wordt geproduceerd door elk lichaam waarvan de temperatuur boven het absolute nulpunt (0 K) ligt. Bijgevolg zendt elk lichaam of alledaags voorwerp infraroodstraling uit. Meer specifiek is infraroodstraling afkomstig van de trillingen van elektronen, atomen en moleculen.
Infraroodstraling verspreidt energie en momentum, en verwarmt ook lichamen op zijn pad. Infraroodstraling is dan ook één van de redenen dat het in een afgesloten ruimte warmer is als er veel mensen zijn.
Infraroodstraling werd in de 19e eeuw ontdekt door natuurkundige William Herschel.
Golflengte van infraroodstraling
De golflengte van infraroodstraling ligt tussen 0,7 en 1000 μm. Daarom ligt het elektromagnetische spectrumbereik tussen zichtbaar licht en microgolven.
Hieronder ziet u een tabel waarin verschillende banden van het elektromagnetische spectrum met elkaar worden vergeleken.
| naam | Golflengte | Frequentie |
|---|---|---|
| Gamma stralen | <0,01 nm | > 30 Hz |
| röntgenstralen | 0,01 nm – 10 nm | 30Hz – 30PH |
| Ultraviolet | 10 nm – 400 nm | 30PHZ – 790THZ |
| zichtbaar licht | 400 nm – 700 nm | 790THZ – 430THZ |
| infrarood | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Magnetron | 1 mm – 1 m | 300GHz – 300MHz |
| Radio | 1m – 10.000km | 300 MHz – 30 Hz |
Op dezelfde manier zijn er binnen infraroodstraling drie soorten infraroodstraling, afhankelijk van de waarde van de golflengte:
- Nabij-infrarood : golflengte tussen 0,7 μm en 1,5 μm.
- Midden-infrarood : golflengte tussen 1,5 μm en 5,60 μm.
- Ver-infrarood : golflengte tussen 5,6 μm en 1000 μm
Natuurlijke infraroodstraling
Zoals we hebben gezien zenden alle lichamen met temperatuur infraroodstraling uit naar hun omgeving. Maar een lichaam is ook in staat infraroodstraling te absorberen. Dus wanneer een lichaam infraroodstraling absorbeert, warmt het op. Dus wanneer een lichaam infraroodstraling uitzendt en deze elektromagnetische golven worden geabsorbeerd door een ander lichaam, verwarmt het eerste lichaam het tweede lichaam.
Meer dan de helft van de door de zon uitgezonden energie bestaat bijvoorbeeld uit infraroodstraling. De zon zendt met name zichtbaar licht, ultraviolet licht en infraroodstraling uit, waarbij de laatste het meest wordt uitgestraald.
Opgemerkt moet worden dat infraroodcamera’s onder andere gebruik maken van infraroodstraling die door lichamen wordt uitgezonden om hun temperatuur te berekenen.
Toepassingen van infraroodstraling
In dit laatste deel zullen we zien wat de toepassingen van infraroodstraling zijn. Logischerwijs worden niet alle toepassingen van infraroodstraling gepresenteerd, omdat er vele toepassingen voor bestaan, maar de belangrijkste worden wel weergegeven.
In de techniek worden infraroodcamera’s gebruikt om de verschillende temperaturen van een kamer of een heel gebouw te analyseren. Hierdoor is het mogelijk om lekkages, energieverliezen, oververhitting van machines etc. op te sporen. Daarnaast hebben infraroodcamera’s het voordeel dat ze de temperatuur van een object kunnen bepalen zonder fysiek contact te hoeven maken.
In de industriële sector kent infraroodstraling vele toepassingen. Net als het drogen van bepaalde verven, heeft het lamineren van glas of bepaalde productieprocessen baat bij dit soort straling.
In het dagelijks leven zijn objecten die gebruik maken van infraroodstraling heel gebruikelijk. Een infraroodlaser maakt bijvoorbeeld gebruik van dit soort elektromagnetische golven. Op dezelfde manier gebruiken afstandsbedieningen vaak infrarood om signalen naar de tv te sturen.
Het concept van infraroodstraling wordt ook gebruikt bij militaire of veiligheidstaken. Nachtzichtapparatuur maakt gebruik van infrarood om de zichtbaarheid te verbeteren in situaties waarin het menselijk oog geen zichtbaar licht kan opvangen.
Tenslotte is er nog een andere toepassing van infraroodstraling in de fysiotherapie, aangezien sommige revalidatieprocessen dit soort golven bevatten om het herstel te versnellen.