Infrarooi
Infrarooi, infrarooilig of infrarooistraling is elektromagnetiese straling met langer golflengtes as dié van sigbare lig; dit strek van die rooi kant van die sigbare spektrum by 700 nm (nanometer) tot by 1 mm. Hierdie reeks golflengtes stem ooreen met ’n reeks frekwensies van sowat 430 THz tot 300 GHz, en sluit in die grootste deel van die termiese straling wat teen kamertemperatuur deur voorwerpe uitgestraal word.
Net meer as die helfte van die Son se energie bereik die Aarde in die vorm van infrarooistraling. Die balans tussen geabsorbeerde en uitgestraalde infrarooi het ’n uiters belangrike uitwerking op die Aarde se klimaat.
Geskiedenis
Die bestaan van infrarooilig is in 1800 deur die sterrekundige William Herschel ontdek. Hy het die temperatuur van ’n spektrum wat deur ’n prisma val, met ’n termometer gemeet en vasgestel die temperatuur in die rooi deel van die spektrum is hoër as in die blou deel. In die deel anderkant die rooi het hy ’n nog hoër temperatuur gemeet en tot die gevolgtrekking gekom dat in dié deel van die spektrum lig bestaan wat nie vir die menslike oog sigbaar is nie. Hoewel infrarooi 'n vorm van ligenergie is, kan dit nie deur die menslike blote oog waargeneem word nie.
Infrarooi beteken "onder rooi", want die frekwensie van infrarooistraling is net laer as dié van rooi lig.
Gebruike
Infrarooilig word in die nywerheid, wetenskap en geneeskunde gebruik. Nagsigtoestelle wat aktiewe naby-infrarooibeligting gebruik, laat ’n mens toe om mense of diere te sien sonder om self gesien te word. In infrarooisterrekunde word infrarooiteleskope gebruik om deur stowwerige gebiede in die ruimte soos molekulêre wolke te sien, asook dinge waar te neem soos planete en voorwerpe met rooiverskuiwing uit die vroeë dae van die heelal se bestaan.[1] Termiese infrarooikameras word gebruik om hitteverlies in geïsoleerde stelsels, veranderde bloedvloei in die vel en oorverhitting in elektriese toestelle waar te neem.
Termiese infrafooibeelde word algemeen in die weermag en die burgerlike lewe gebruik. Militêre gebruik sluit in die opspoor van teikens, monitering en nagvisie. Mense straal by normale liggaamstemperatuur hoofsaaklik uit by golflengtes van sowat 10 μm (mikrometer). Nie-militêre gebruike sluit in die inspeksie van nywerheidsgeriewe, draadlose kommunikasie op ’n kort afstand, spektroskopie, omgewingsmonitering en weervoorspelling.
Diere kan ook infrarooi waarneem. Ratelslange het spesiale groefies tussen hul neusgate en oë waarmee hulle warm prooi kan opspoor. Die groefies bevat hittereseptore wat gevoelig is vir temperatuurstyging. Saam met sy oë stel die groefies die slang ook in staat om diepte waar te neem en dus kan hulle hul prooi in die donker redelik akkuraat raak pik. Slange kan temperatuursverskille van net 0,003 °C waarneem.[2] Die boa bevat ook hittegevoelige organe.
Elektromagnetiese spektrum
Infrarooilig strek van die rooi kant van die sigbare spektrum by 700 nm tot by 1 mm. Hierdie reeks golflengtes stem ooreen met ’n reeks frekwensies van sowat 430 THz tot 300 GHz,[3] Onder infrarooi is die mikrogolfdeel van die elektromagnetiese spektrum.
| Ligvergelyking[4] | |||||||
| Naam | Golflengte | Frekwensie (Hz) | Fotonenergie (eV) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gammastraal | Minder as 0,01 nm | Meer as 10 EHz | 124 keV – 300+ GeV | ||||
| X-straal | 0,01 nm – 10 nm | 30 EHz – 30 PHz | 124 eV – 124 keV | ||||
| Ultraviolet | 10 nm – 380 nm | 30 PHz – 790 THz | 3,3 eV – 124 eV | ||||
| Sigbare lig | 380 nm–700 nm | 790 THz – 430 THz | 1,7 eV – 3,3 eV | ||||
| Infrarooi | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz | 1,24 meV – 1,7 eV | ||||
| Mikrogolf | 1 mm – 1 meter | 300 GHz – 300 MHz | 1,24 µeV – 1,24 meV | ||||
| Radiogolf | 1 m – 100 000 km | 300 GHz – 3 Hz | 12,4 feV – 1,24 meV | ||||
Natuurlike infrarooi
Sonlig, teen ’n effektiewe temperatuur van 5 780 kelvin, bestaan uit byna-termiesespektrum-bestraling waarvan net meer as die helfte infrarooi is. As die Son op sy hoogste is, het sonlig ’n bestralingsterkte by die seevlak van net meer as 1 kilowatt per vierkante meter. Van dié energie is 527 watt infrarooistraling, 445 watt is sigbare lig en 32 watt is ultravioletstraling.[5]
Op die oppervlak van die Aarde, teen veel laer temperature as op dié van die Son, bestaan feitlik alle termiese straling uit infrarooi in verskeie golflengtes. Van hierdie natuurlike termiese stralingsprosesse is net weerlig en natuurlike brande warm genoeg om baie sigbare energie te vervaardig, en brande vervaardig veel meer infrarooi- as sigbarelig-energie.
Verdeling van die infrarooiband
In die algemeen straal voorwerpe infrarooi oor ’n spektrum golflengtes uit, maar soms is net ’n deel van dié spektrum van belang omdat sensors gewoonlik net straling in ’n spesifieke bandbreedte meet. Termiese infrarooistraling het ook ’n maksimum emissiegolflengte, wat omgekeer eweredig is aan die absolute temperatuur van die voorwerp, in ooreenstemming met die Wet van Wien.
Daarom word die infrarooiband dikwels opgedeel in kleiner dele. ’n Algemene skema is:[6]
| Naam | Afkorting | Golflengte | Fotonenergie |
| Naby-infrarooi | NIR, IR-A DIN | 0,75–1,4 µm | 0,9–1,7 eV |
| Kort-infrarooi | SWIR, IR-B DIN | 1,4-3 µm | 0,4–0,9 eV |
| Middel-infrarooi | MWIR, IR-C DIN; MidIR.[7] | 3–8 µm | 150–400 meV |
| Lang-infrarooi | LWIR, IR-C DIN | 8–15 µm | 80–150 meV |
| Ver-infrarooi | FIR | 15–1,000 µm | 1,2–80 meV |
NIR en SWIR word soms "weerkaatste infrarooi" genoem, en MWIR en LWIR "termiese infrarooi".
Sien ook
Verwysings
Eksterne skakels
- Die geskiedenis van infrarooi
- Hoe om ’n infrarooiopvangtoestel te bou om rekenaars van ’n afstand te beheer
- ’n Verduideliking van infrarooi (Nasa) Geargiveer 14 Januarie 2006 op Wayback Machine
Wikimedia Commons het meer media in die kategorie Infrarooi.
Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia
