Τι είναι το υπέρυθρο;

Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μια από τις πολλές μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που βρίσκετε σε όλη τη φύση. Έχει ένα μοναδικό μήκος κύματος το οποίο το καθιστά αόρατο για το ανθρώπινο μάτι, αλλά πολύ χρήσιμο όταν χρησιμοποιείται σε πολλά καταναλωτικά προϊόντα.

Υπάρχουν διάφοροι όροι που χρησιμοποιούνται όταν οι άνθρωποι μιλούν για υπερύθρες, συμπεριλαμβανομένου του υπέρυθρου φωτός, της υπέρυθρης ακτινοβολίας και των υπέρυθρων κυμάτων. Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε για όλους αυτούς τους όρους και πώς η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε πολλά gadget που χρησιμοποιείτε γύρω από το σπίτι σας.

Καθ 'όλη τη φύση, κάθε αντικείμενο αντικατοπτρίζει ή εκπέμπει φως σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. Αυτό το μήκος κύματος καθορίζει το χρώμα του αντικειμένου.

Το κόκκινο χρώμα έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος που είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι.

Το μήκος κύματος υπέρυθρου είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από αυτό του κόκκινου χρώματος, καθιστώντας το αόρατο στο ανθρώπινο μάτι.

Ο λόγος που το υπέρυθρο φάσμα είναι τόσο σημαντικό όταν πρόκειται για την τεχνολογία νυχτερινής όρασης είναι επειδή, ακόμη και όταν ένα αντικείμενο είναι αόρατο σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, θα μπορούσατε ακόμα να «βλέπετε» αυτό το αντικείμενο εάν τα μάτια σας ήταν καλώδιο να βλέπετε την υπέρυθρη ακτινοβολία.

Η σχέση μεταξύ θερμότητας και υπερύθρων

Για να κατανοήσετε αυτήν την έννοια, εξετάστε πώς βλέπετε αντικείμενα. Τα ανθρώπινα μάτια χρειάζονται φωτόνια (φως) για να τα εισάγουν, έτσι μπορούμε να δούμε ένα αντικείμενο. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο ήλιος αντανακλά το φως του από αντικείμενα και τα μάτια μας συλλαμβάνουν αυτό το φως για να καθορίσουν το σχήμα, το μέγεθος και το χρώμα του.

Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο χωρίς άλλη πηγή φωτός, δεν υπάρχει αντανακλαστικό φως για τα μάτια μας για να δει τίποτα.

Ωστόσο, αν ένα αντικείμενο έχει αποθηκεύσει θερμότητα, εκπέμπει το δικό του φως. Έτσι λειτουργεί ο ήλιος.

Για να καταλάβετε αυτό, σκεφτείτε ένα κερί στη μέση ενός σκοτεινού δωματίου.

Μπορείτε να δείτε ένα κερί επειδή εκπέμπει το δικό του φως σε διάφορα μήκη κύματος.

Μπλε: Αυτό είναι το πιο καυτό μέρος της φλόγας, περίπου στους 1.500 βαθμούς Κελσίου.
λευκό: Η θερμοκρασία στο εσωτερικό του λευκού μέρους της φλόγας είναι 1300 και 1500 βαθμοί C.
Πορτοκάλι: Το εξωτερικό μέρος της φλόγας εμφανίζεται ως πορτοκαλί επειδή είναι μεταξύ 1.100 και 1.300 βαθμών C.
το κόκκινο: Το πιο δροσερό μέρος της φλόγας είναι μεταξύ 525 και 1.100 βαθμών C.

Αφού το ζεστό, κόκκινο φυτίλι του κεριού καταλήξει έξω, δεν μπορείτε να δείτε το κερί πια.

Ωστόσο, με μια ειδική κάμερα που είναι εξοπλισμένη για να βλέπει μήκος κύματος ελαφρώς μακρύτερο από εκείνο του κόκκινου, μπορείτε ακόμα να δείτε το κερί λόγω της θερμότητας που συνεχίζει να εκπέμπει.

Πώς λειτουργούν οι υπέρυθρες κάμερες νυχτερινής όρασης

Εάν έχετε αγοράσει ποτέ μια κάμερα nanny ή μια εξωτερική κάμερα ασφαλείας σπίτι που έχει τη δυνατότητα νυχτερινής όρασης, έχετε πιθανώς παρατηρήσει ότι ο φακός της κάμερας έχει μια σειρά από μικρούς, σαφείς βολβοί που είναι τοποθετημένοι κάπου στο μπροστινό μέρος της κάμερας.

Αυτοί οι λαμπτήρες LED εκπέμπουν δέσμη φωτονίων που βρίσκονται στο υπέρυθρο φάσμα. Αυτό το "φως" φωτίζει ολόκληρη την περιοχή μπροστά από την κάμερα.

Επειδή οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν αυτό το μήκος κύματος, η περιοχή εξακολουθεί να εμφανίζεται μαύρη σε όλους όσους στέκονται κοντά στην κάμερα.

Ωστόσο, η κάμερα είναι εξοπλισμένη με ειδικούς αισθητήρες πυριτίου που μπορούν να ανιχνεύσουν το φως IR.

Έτσι, στη φωτογραφική μηχανή (και σε οποιονδήποτε παρακολουθεί το βίντεο της κάμερας), η περιοχή εμφανίζεται σαν να είναι ενεργοποιημένος ο φακός.

Αυτή η τεχνολογία είναι ο λόγος για τον οποίο πολλοί κλέφτες έχουν πιαστεί με κόκκινο χέρι. Δεν έχουν ιδέα ότι ακόμη και σε ένα μαύρο σοκάκι, είναι ορατά τόσο ξεκάθαρα όσο η μέρα, χάρη στην υπέρυθρη τεχνολογία.

Πώς λειτουργούν οι μηχανές θερμικής απεικόνισης

Σχεδόν κάθε αντικείμενο ή σώμα εκπέμπει μια υπερύθρων υπογραφή. Η "υπογραφή" είναι η ποσότητα της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από το αντικείμενο και σχετίζεται άμεσα με το πόσο κρύο ή θερμό είναι το αντικείμενο.

Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο με τις κάμερες IR ασφαλείας. Ωστόσο, οι αισθητήρες ρυθμίζονται σε μια "συστοιχία" που επιτρέπει στην κάμερα όχι μόνο να ανιχνεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία που προέρχεται από ένα αντικείμενο, αλλά και την ένταση αυτών των εκπομπών.

Οι δορυφόροι καιρού έχουν αυτούς τους αισθητήρες.

Με αυτόν τον τρόπο οι μετεωρολόγοι μπορούν να καθορίσουν τη θερμοκρασία των ανέμων μέσα σε έναν τυφώνα ή να προβλέψουν τη ροή του καιρού σε ολόκληρη τη Γη.

Η τεχνολογία υπερύθρων είναι χρήσιμη

Η εισαγωγή της υπέρυθρης τεχνολογίας σε καταναλωτικά προϊόντα έδωσε στους ανθρώπους τη δυνατότητα να κάνουν πολλά πράγματα ποτέ πριν.

Οι γονείς μπορούν να δουν το μωρό τους να κοιμάται ειρηνικά σε ένα μαύρο βρεφονηπιακό σταθμό με τη χρήση ενός IR-νταντά cam. Ένας ερευνητής πυρκαγιάς μπορεί να εντοπίσει την πηγή πυρκαγιάς χρησιμοποιώντας μια θερμική κάμερα απεικόνισης. Το τηλεχειριστήριο της τηλεόρασής σας διαθέτει ακόμη τεχνολογία υπέρυθρων ακτινών που σας επιτρέπει να αναπαράγετε εντολές στην τηλεόρασή σας

Όλες αυτές οι τεχνολογίες γίνονται δυνατές από αισθητήρες που επιτρέπουν στους ανθρώπους να δουν την αόρατη υπέρυθρη ακτινοβολία που είναι γύρω μας.