Infrapunasäteily

Wikipedia

Koira kuvattuna infrapunakameralla

Infrapunasäteily on sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituus on suurempi kuin näkyvän valon mutta pienempi kuin mikroaaltojen. Infrapunasäteilyn aallonpituus on siis väliltä 700 nm...1 mm.

Auringosta Maan ilmakehään saapuvasta lyhytaaltoisesta säteilystä yli puolet on infrapunasäteilyä (53 % kokonaisenergiasta). Ultraviolettisäteilyä on 8 % ja näkyvää valoa 39 %.

Infrapunasäteilyä kutsutaan myös lämpösäteilyksi, koska huoneenlämpöiset kappaleet säteilevät infrapuna-alueella sitä voimakkaammin, mitä lämpimämpiä ne ovat. Takka, keittolevy, Aurinko ja muut kuumat kappaleet ovat voimakkaita infrapunalähteitä.

[muokkaa] Historia

Infrapunasäteilyn löysi William Herschel vuonna 1800. Hän antoi Auringon valon kulkea prisman läpi, jolloin se hajosi aallonpituuden mukaan spektriksi. Hän piti lämpömittaria spektrin eri kohdissa ja mittasi siten säteilyn tehoa. Mitä punaisempi väri, sitä voimakkaammin valo lämmitti mittaria. Mittari kuumeni näkyvän valon alueen ulkopuolellakin. Tästä voitiin päätellä, että Aurinko säteilee myös ihmissilmälle näkymätöntä valoa.

Infrapunasätelyn kulkemista ja yhteyttä kappaleen lämpötilaan tutki Wilhelm Wien ("Wienin siirtymälaki") joka sai asiasta Nobelin fysiikanpalkinnon 1911.

[muokkaa] Sovelluksia

CD-soittimissa CD-levyn alapintaa lukee lasersäde, joka on silmälle näkymättömällä infrapuna-alueella. Samanlaista tekniikkaa käytetään myös tietokoneiden CD-ROM-asemissa. Suljetun rakenteen ansiosta lasersäde ei pääse laitteista ulos, ja siten nämä laitteet luokitellaan vaarattomiksi. Laitteissa käytettävät laserit voivat periaatteessa olla haitallisia silmälle, mutta säteen saaminen silmään vaatii suurta teknistä taitoa.

Erilaisten viihde-elektroniikkalaitteiden kaukosäätimet lähettävät infrapunasäteilypulsseja, joilla ohjataan laitteiden toimintoja. Säteilylähteenä on infrapunadiodi, jonka teho on niin pieni ja säteilykeila niin leveä, ettei säteily missään tilanteessa aiheuta silmävaurioita.

Esim. kadonneiden ihmisten etsimiseen helikopterista käsin, sotilaallisissa tähtäin- ja maalinetsinlaitteissa, talojen lämpövuodon määrityksessä jne. käytetään infrapunasäteilyn mittaamista.

Paperiteollisuudessa infrapunaa käytetään paperin ja sen päälle levitettävän päällysteen kuivaamiseen. Autoteollisuudessa sillä voidaan lyhentää maalin kuivumisaikaa huomattavasti. Elintarviketeollisuudessa infrapunaa käytetään erilaisissa uuneissa mm. tuotteiden kypsennykseen sekä pintapastörointiin.

Infrapunaa käytetään lämmittämiseen myös ulkotiloissa, koska lämpöenergia siirttyy lämmitettävän kohteen pintaan säteilyn kautta. Ympäröivän ilman lämmittämistä ei tällöin tarvita (esim. terassi- ja katsomolämmittimet).