Promieniowanie podczerwone jest ciekawym i niezwykle przydatnym zjawiskiem. Od czasu jego odkrycia wynaleźliśmy mnóstwo sposobów na wykorzystanie podczerwieni w wielu gałęziach nauki oraz przemysłu.
Czym jest podczerwień?
Światło podczerwone (oznaczane skrótem IR) to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które emitowane jest przez każde ciało ogrzane, czyli o temperaturze większej od zera bezwzględnego. Im większa temperatura danego obiektu, tym więcej promieniowania on wydziela. Promienie podczerwone są niewidoczne dla ludzkiego oka i bezpieczne dla organizmu. Ich zakres wynosi od 780 nm do 1mm.
Odkrycie podczerwieni zawdzięczamy wybitnemu naukowcowi Wiliamowi Hershelowi, który zasłynął między innymi z odkrycia uranu. W 1800 roku Hershel postanowił sprawdzić, czy poszczególne barwy światła posiadają różne poziomy ciepła. W tym celu przepuścił wiązkę światła słonecznego przez pryzmat i po jego rozszczepieniu mierzył poziomy ciepła poszczególnych barw. Efektem ubocznym eksperymentu było odkrycie przez naukowca niewidzialnych promieni znajdujących się tuż poza światłem czerwonym. To wydarzenie przyczyniło się do dalszych badań nad tym zjawiskiem, nazwanym później promieniowaniem podczerwonym lub podczerwienią.
Podczerwień – przykładowe zastosowania
Obecnie podczerwień stosowana jest w wielu gałęziach nauki i przemysłu. Przykładowo astrologowie chętnie korzystają z tego zjawiska przy obserwacji wszechświata. Postęp technologiczny pozwolił na eksplorację wszystkich długości fal światła, w tym również promieniowania podczerwonego. W efekcie na przestrzeni lat powstało wiele sprzętów opartych na IR, jak choćby satelity IRAS, COBE czy ISO oraz teleskop kosmiczny Spitzera. Dzięki tym urządzeniom pogłębiliśmy naszą wiedzę na temat historii powstawania galaktyk oraz procesów gwiazdotwórczych.
W medycynie promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest między innymi w celach terapeutycznych. Właściwości cieplne podczerwieni mają działanie przeciwbólowe oraz relaksacyjne. Przydają się więc przy leczeniu rozmaitych urazów i schorzeń typu zwyrodnień stawów czy chorób reumatycznych. Zjawisko podczerwieni stosowane jest też przez biologów, którzy dzięki zaawansowanym mikroskopom są w stanie obserwować mikroorganizmy oraz ich właściwości.
Promieniowanie podczerwone służy również do fotografii satelitarnej prądów morskich lub zachmurzeń oraz do przekazywania danych w światłowodzie. Jest również często wykorzystywane w dziedzinie zwanej spektroskopią, polegającej na badaniu istoty widm.
Warto wspomnieć również o specjalistycznych kamerach na podczerwień, które pozwalają na wykrywanie szkodliwych gazów, między innymi metanu, sześciofluorku siarki oraz tlenku węgla. Takie kamery są chętnie wykorzystywane przez instytucje rządowe oraz przemysłowe, które zajmują się bezpieczeństwem oraz konserwacją.
Podczerwień ma też szerokie zastosowanie w codziennym użytku. Jednymi z najpopularniejszych domowych urządzeń korzystających z IR są piloty zdalnego sterowania np. do telewizora. Urządzenia te posiadają małe diody, które poprzez emisję światła w zakresie podczerwonym przesyłają sygnały do określonych sprzętów. Dodatkowo na początku XXI wieku niektóre telefony komórkowe korzystały z systemu przesyłu danych zwanego IrDa, który pozwalał na transfer plików za pomocą skupionych wiązek podczerwieni.
Standard ten został jednak szybko wyparty przez bardziej efektywne technologie typu Bluetooth oraz Wifi. Dzięki podczerwieni powstało również alternatywne źródło ogrzewania w postaci specjalnych paneli grzewczych, które ogrzewają nie powietrze, a ściany, przedmioty oraz osoby znajdujące się w pomieszczeniu. Skutkuje to równomiernym rozkładem temperatury oraz błyskawicznym odczuwaniem ciepła, bez potrzeby długotrwałego nagrzewania.
Podczerwień a noktowizja
Na osobny akapit zasługuje zastosowanie podczerwieni w noktowizji. Możemy je podzielić na dwie kategorie:
Bierna – stosowana jest w detektorach, które rejestrują promieniowanie podczerwone emitowane przez obiekty. Rozwiązanie to jest wykorzystywane w urządzeniach, które pozwalają na obserwację w ciemności obiektów cieplejszych niż otoczenie.
Czynna – polega na emisję i nakierowaniu promieni podczerwonych na określony obiekt, co umożliwia jego obserwację nawet w zupełnych ciemnościach. Ta druga metoda jest często wykorzystywana przy kamerach przemysłowych oraz noktowizorach.
Metodę czynną stosuje się za pomocą niewielkich urządzeń zwanych oświetlaczami IR. Dzięki ich zamontowaniu w kamerach przemysłowych możliwy jest skuteczny monitoring zarówno w dzień jak i w nocy, co ma szczególne znaczenie przy obserwacji i ochronie konkretnych miejsc lub obiektów. Światło podczerwone pozwala na dobrą widoczność w nawet zupełnych ciemnościach przy jednoczesnym zachowaniu dyskrecji.
Oświetlacz IR jest również istotnym akcesorium do noktowizorów. Budżetowe noktowizory pracują dobrze w idealnych warunkach czyli przy bezchmurnym niebie oświetlonym blaskiem księżyca. Korzystanie z noktowizji w kompletnych ciemnościach może skutkować gorszą widocznością lub całkowitym jej brakiem. Rozwiązaniem jest właśnie zastosowanie oświetlaczy IR. Urządzenie montujemy na korpusie sprzętu noktowizyjnego za pomocą specjalnych szyn. Niewidzialne gołym okiem światło podczerwone emitowane przez oświetlacze wyraźnie poprawia widoczność, nie ujawniając przy tym pozycji obserwatora.
Oświetlacz IR – rodzaje
Oświetlacze IR dzielimy ze względu na długość emitowanych pasm podczerwieni. Oświetlacz podczerwieni 850 nm cechuje się szczegółową widocznością i dobrym zasięgiem. Emitowane promienie „zahaczają” jednak delikatnie o pasmo widzialne, więc mogą zostać dostrzeżone gołym okiem.
Alternatywnym rozwiązaniem jest korzystanie z oświetlaczy o pasmach powyżej wartości 900 nm (np. oświetlacz 940 nm). Taka wartość oferuje gorszy zasięg i niewiele mniejszą szczegółowość, jednak w zamian promienie są niemal zupełnie niewidoczne dla oka, co stanowi ich niezaprzeczalną zaletę.
Wśród wyjątkowo popularnych oświetlaczy IR warto zwrócić uwagę na oświetlacz podczerwieni IR-850 uznanej firmy Elecrooptic. Iluminator ten cechuje się dalekim zasięgiem – do kilkuset metrów oraz długą żywotnością szacowaną na 10 000 godzin.
Niewielkie rozmiary i odporność na warunki atmosferyczne dają w efekcie przydatne akcesorium, które z łatwością zamontujemy na noktowizorze. Innym oświetlaczem zasługującym na uznanie marki AGM Global Vision jest Sioux 940 oferujący doświetlenie niewidoczne w paśmie 940 nm o zasięgu do 600 m.
Jak widać podczerwień to zjawisko o szerokim spektrum przydatności. Promienie podczerwone przydają się nie tylko w wielu dziedzinach nauki oraz przemysłu, lecz również do prywatnego użytku. Jeżeli chcemy dokonać cichej i skutecznej obserwacji bez zdradzania naszej pozycji warto zainteresować się oświetlaczem IR, który stanowi nieocenioną pomoc przy nawigowaniu tam, gdzie standardowe noktowizory zawodzą.
- Św. Ambroży – patron pszczelarzy - 11 sierpnia 2021
- Rodzina pszczela niczym wojsko, czyli jak wygląda hierarchia w ulu - 4 sierpnia 2021
- Lunety do obserwacji ptaków – najlepsze modele dla każdego pasjonata - 30 czerwca 2021
Bądź na bieżąco