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Longitud de onda de los rayos infrarrojos
El infrarrojo (IR), a veces llamado luz infrarroja, es una radiación electromagnética (EMR) con longitudes de onda más largas que las de la luz visible. Por tanto, es invisible para el ojo humano. Por lo general, se entiende que el IR abarca longitudes de onda que van desde alrededor de 1 milímetro (300 GHz) hasta el borde rojo nominal del espectro visible, alrededor de 700 nanómetros (430 THz)[1][verificación necesaria] (aunque las longitudes de onda IR más largas suelen designarse más bien como radiación de terahercios). La radiación del cuerpo negro de los objetos cercanos a la temperatura ambiente es casi toda en longitudes de onda infrarrojas. Como forma de radiación electromagnética, el IR propaga energía y momento, con propiedades que corresponden tanto a las de una onda como a las de una partícula, el fotón.
Desde hace tiempo se sabe que el fuego emite calor invisible; en 1681, el pionero de los experimentos Edme Mariotte demostró que el vidrio, aunque transparente a la luz solar, obstruía el calor radiante[2][3] En 1800, el astrónomo Sir William Herschel descubrió que la radiación infrarroja es un tipo de radiación invisible en el espectro de menor energía que la luz roja, mediante su efecto en un termómetro[4] Se acabó descubriendo, gracias a los estudios de Herschel, que algo más de la mitad de la energía procedente del Sol llega a la Tierra en forma de infrarrojos. El equilibrio entre la radiación infrarroja absorbida y la emitida tiene un efecto importante en el clima de la Tierra.
Definición de radiación infrarroja
Las ondas electromagnéticas entre 700nm y 1mm se definen como radiación infrarroja. Explore los usos de la radiación infrarroja de la tecnología, y su impacto en el cambio climático a través de ejemplos de artículos cotidianos.
¿Qué es la radiación infrarroja? La radiación infrarroja está formada por ondas electromagnéticas de una determinada longitud de onda, justo por encima de lo que podemos ver en el lado rojo del espectro. Fueron descubiertas por primera vez por William Herschel hacia 1800. Otras ondas electromagnéticas son la radio, las microondas, la luz visible, el ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, pero las ondas electromagnéticas que se encuentran entre 700 nm y 1 mm se clasifican como infrarrojas. 1 milímetro equivale a 1.000.000 de nanómetros. Los infrarrojos nos rodean: La mayoría de los objetos calientes, incluido el cuerpo humano, emiten radiaciones de esta longitud de onda, las cámaras sensibles al calor funcionan detectando la radiación infrarroja y la mitad de la energía emitida por el sol es infrarroja.
La mayoría de los mandos a distancia funcionan enviando pulsos de infrarrojos, deletreando códigos que un dispositivo electrónico reconocerá. Esto incluye los mandos de la televisión, los reproductores de DVD, los proyectores, etc. Los infrarrojos se utilizan a menudo para enviar señales a través de cables de fibra óptica, sobre todo cuando se utilizan fibras de sílice estándar. Los cables de fibra óptica se utilizan habitualmente para transmitir audio a sistemas de sonido y para conexiones de alta velocidad a Internet. Los infrarrojos también se utilizan mucho en astronomía. Tomar imágenes del universo en infrarrojo puede dar lugar a descubrimientos sorprendentes. Los astrónomos pueden observar una zona del cielo que parece vacía y oscura en la parte visual del espectro electromagnético y encontrarla llena de actividad en el infrarrojo. Dado que la mayoría de los objetos que se calientan producen radiación infrarroja, mientras que muchos objetos no producen luz visible, es una herramienta vital en la astronomía observacional.
Frecuencia de las ondas infrarrojas
Un mando a distancia utiliza ondas de luz más allá del espectro visible de la luz -ondas de luz infrarroja- para cambiar los canales del televisor. Esta región del espectro se divide en infrarrojo cercano, medio y lejano. Los científicos de la Tierra denominan infrarrojo térmico a la región comprendida entre 8 y 15 micras (µm), ya que estas longitudes de onda son las mejores para estudiar la energía térmica de onda larga que irradia nuestro planeta.
IZQUIERDA: Un mando a distancia de televisión típico utiliza energía infrarroja en una longitud de onda de unos 940 nanómetros. Aunque no se puede “ver” la luz que emite un mando a distancia, algunas cámaras digitales y de teléfonos móviles son sensibles a esa longitud de onda de radiación. Las lámparas de calor infrarrojas suelen emitir energía visible e infrarroja con una longitud de onda de entre 500 nm y 3000 nm. Pueden utilizarse para calentar los baños o mantener caliente la comida. Las lámparas de calor también pueden mantener calientes a los animales pequeños y a los reptiles o incluso mantener calientes los huevos para que puedan eclosionar.
En 1800, William Herschel realizó un experimento para medir la diferencia de temperatura entre los colores del espectro visible. Colocó termómetros dentro de cada color del espectro visible. Los resultados mostraron un aumento de la temperatura del azul al rojo. Cuando observó una medición de la temperatura aún más cálida justo después del extremo rojo del espectro visible, ¡Herschel había descubierto la luz infrarroja!
Ejemplos de ondas infrarrojas
La radiación infrarroja (IR), también conocida como radiación térmica, es la banda del espectro de radiación electromagnética con longitudes de onda por encima de la luz roja visible entre 780 nm y 1 mm. El IR se clasifica en IR-A (780 nm-1,4 µm), IR-B (1,4-3 µm) e IR-C, también conocido como IR lejano (3 µm-1 mm). Las fuentes naturales más comunes son la radiación solar y el fuego. Las fuentes artificiales más comunes son los aparatos de calefacción y las lámparas de infrarrojos que se utilizan en el hogar y en las saunas de infrarrojos con fines sanitarios. Las fuentes industriales de calor, como la producción de acero y hierro, también entran en la región de los infrarrojos. Los láseres son una fuente especial de IR que se emite en una o varias bandas de longitud de onda extremadamente estrechas.
El IR penetra en la piel humana y en el ojo a varias profundidades que van desde varios milímetros por el IR-A hasta la absorción superficial del IR-C. Los seres humanos tienen respuestas protectoras innatas de aversión al dolor por el calor elevado y a la luz brillante que a menudo también está presente, de modo que se evita la exposición potencialmente dañina. Los efectos nocivos para la salud de la radiación infrarroja se deben a la lesión térmica de los tejidos, mediada en gran medida por las moléculas de agua, pero también por los cambios en la estructura de las proteínas.