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Longitud de onda de los infrarrojos
Características de los rayos infrarrojosA continuación se indican algunas características de la radiación infrarroja.Las características de absorción y reflexión de la radiación infrarroja es que pueden ser absorbidas o reflejadas dependiendo de la naturaleza de la superficie sobre la que incide.
CalefacciónComo fuente de calor, se puede utilizar la radiación infrarroja. Varios estudios han revelado algunos indicios de beneficio al utilizar saunas de infrarrojos para tratar problemas de salud crónicos como la hipertensión arterial, la insuficiencia cardíaca congestiva y la artritis reumatoide. Se utiliza para calentar a los ocupantes de las saunas de infrarrojos, así como para eliminar el hielo de las alas de los aviones (deshielo). Los infrarrojos lejanos también están ganando adeptos como forma de terapia de calor segura para la salud natural y la fisioterapia. Como los infrarrojos calientan cosas opacas y absorbentes en lugar del aire que las rodea, pueden utilizarse para cocinar y calentar alimentos. El curado de revestimientos, el moldeado de plásticos, el recocido, la soldadura de plásticos y el secado de impresiones son ejemplos de procesos de producción industrial que utilizan la energía infrarroja.
Luz infrarroja
La luz infrarroja (IR) es una radiación electromagnética con longitudes de onda más largas que las de la luz visible, que se extiende desde el borde rojo nominal del espectro visible a 0,74 micrómetros (µm) hasta 300 µm. Este rango de longitudes de onda corresponde a una gama de frecuencias de aproximadamente 1 a 400 THz, e incluye la mayor parte de la radiación térmica emitida por objetos cercanos a la temperatura ambiente. La luz infrarroja es emitida o absorbida por las moléculas cuando cambian sus movimientos rotacionales-vibracionales.
La existencia de la radiación infrarroja fue descubierta por primera vez en 1800 por el astrónomo William Herschel. Fabricó un instrumento llamado espectrómetro para medir la magnitud de la potencia radiante en diferentes longitudes de onda. Este instrumento estaba formado por tres piezas. La primera era un prisma para captar la luz del sol y dirigir y dispersar los colores hacia abajo en una mesa, la segunda era un pequeño panel de cartón con una rendija lo suficientemente ancha como para que pasara un solo color y, por último, tres termómetros de mercurio en vidrio. A través de su experimento, Herschel descubrió que la luz roja era la que presentaba el mayor grado de cambio de temperatura en el espectro luminoso; sin embargo, la calefacción por infrarrojos no se utilizó habitualmente hasta la Segunda Guerra Mundial. Durante la Segunda Guerra Mundial, el calentamiento por infrarrojos empezó a ser más utilizado y reconocido. Las principales aplicaciones se encontraban en los campos de acabado de metales, especialmente en el curado y secado de pinturas y lacas en equipos militares. Se utilizaron con mucho éxito bancos de lámparas, pero, según los estándares actuales, las intensidades de potencia eran muy bajas. La técnica ofrecía tiempos de secado mucho más rápidos que los hornos de convección de combustible de la época. Se mitigaron los cuellos de botella de la producción y se mantuvo el suministro militar a las fuerzas armadas. Después de la Segunda Guerra Mundial, la adopción de las técnicas de calentamiento por infrarrojos continuó, pero de forma mucho más lenta. A mediados de la década de 1950, la industria del automóvil empezó a interesarse por las capacidades de los infrarrojos para el curado de la pintura y se empezaron a utilizar varios túneles de infrarrojos en la línea de producción.
Propiedades 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. Pruébalo: las lámparas de infrarrojos 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!
Terapia de luz infrarroja
Las ondas electromagnéticas entre 700 nm y 1 mm se definen como radiación infrarroja. Explore los usos de la tecnología de la radiación infrarroja, 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.