Infrapunakiirgus
Infrapunakiirgus ehk IR-kiirgus (lühend ingliskeelsest sõnast infrared, allpool punast) on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on suurem kui nähtaval valgusel (punasel valgusel kuni 760 nm) ja väiksem kui lühimatel raadiolainetel (1 mm).
Infrapunakiirguse alaliigid
muudaInfrapunakiirguse lainepikkuste spektri laias piirkonnas (0,74–1000 µm) on kiirguse omadused erinevad. Seepärast jaotatakse see kitsamateks lõikudeks, kusjuures nende piirid on raskemini määratletavad kui nähtava valguse lainepikkuste korral. Rahvusvahelised organisatsioonid kasutavad erisuguseid liigitusi kas kiirguse füüsikaliste omaduste või rakenduste alusel. Neist on kõige laiemalt kasutusel CIE liigitus, millel põhineb ka standard DIN 5031.
Rahvusvaheline Valgustuskomisjon CIE (lühend prantsuse nimetusest Commission Internationale de l'Éclairage) liigitab IR-spektri kolmeks ribaks: IR-A, IR-B und IR-C. Kiirguste tähised NIR (near-infrared), MIR (mid-infrared) ja FIR (far-infrared) on standardist ISO 20473.[1]
| IR-kiirguse nimetus | Tähised | Lainepikkus μm |
Temperatuur Wieni nihkeseaduse järgi K |
Märkused | |
|---|---|---|---|---|---|
| Lähiinfrapunakiirgus | NIR | IR-A | 0,78…1,4 | 3700…970 |
NIR-piirkonna lühilaineline osa |
| IR-B | 1,4…3,0 |
NIR-piirkonna pikalaineline osa. | |||
| Keskinfrapunakiirgus | MIR | IR-C | 3…50 | 970…60 |
Soojuskiirguse piirkond (Maa tingimustes) |
| Kauginfrapunakiirgus | FIR | 50…1000 | 60…3 |
Atmosfäär absorbeerib seda kiirgust tugevasti | |
Astronoomid jaotavad IR-kiirguse spektrit ülaltoodust erinevalt.[2] Lainepiirkondade üleminekud võivad siin teatud piires kõikuda.
| Nimetus | Lühend | Lainepikkus |
|---|---|---|
| Near-Infrared | NIR | (0,7–1) kuni 5 μm |
| Mid-Infrared | MIR | 5 kuni (25–40) μm |
| Far-Infrared | FIR | (25–40) kuni (200–350) μm |
Telekommunikatsiooni otstarbeks on eraldatud järgmised IR-kiirguse laineribad:[3] Telekommunikatsiooniks valguskaablite kaudu on eraldatud järgmised IR-kiirguse laineribad:[3]
| Nimetus | Kirjeldus | Lainepikkuste vahemik |
|---|---|---|
| O-riba (Original) | Originaal | 1260–1360 nm |
| E-riba (Extended) | Laiendus | 1360–1460 nm |
| S-riba (Short) | Lühikesed IR-lained | 1460–1530 nm |
| C-riba (Conventional) | Kasutusel kaugvõrkudes | 1530–1565 nm |
| L-riba (Long) | Pikad IR-lained | 1565–1625 nm |
| U-riba (Ultralong) | Ülipikad IR-lained | 1625–1675 nm |
Infrapunakiirguse kasutusalad
muudaKiirgusspektri infrapunaosal on palju tehnoloogilisi kasutusvõimalusi. Seda kasutatakse sihtmärgi tuvastamisel ja jälgimisel sõjaväes, temperatuuri mõõtmisel vahetu kontaktita, lähimaa traadita andmesideühendusel ja ilmaennustamisel. Teleskoobid, mis on varustatud infrapunasensoritega, on kasutusel infrapunaastronoomias. Selliste teleskoopidega avastatakse ja uuritakse näiteks molekulaarpilvi. Samuti võib nende abil avastada madala temperatuuriga tavakehi, näiteks planeete.
Öönägemine
muudaInfrapunakiirgust kasutatakse öönägemisvarustuses. Kui puudub piisavalt valgust et objekti näha, detekteeritakse radiatsioon ning tehakse see ekraanil nähtavaks. Kuumemad objektid näidatakse erineva värvivarjendiga kui külmad. See võimaldab politseil ja sõjaväel teha kindlaks kõrgema temperatuuriga objekte nagu inimesed ja sõidukid.
Teises maailmasõjas kasutati öönägemisaparatuuri snaipritel.
Suits on infrapunakiirguses läbipaistvam kui tavalises valguses, sellepärast kasutavad tuletõrjujad infrapunakiirguses näitavaid seadmeid tulekahjude kustutamisel, kui nad töötavad suitsuga täidetud aladel.
Termograafia
muudaInfrapunatermograafia on kontaktita ja uuritavat objekti mitte kahjustav testimeetod, et näidata ja salvestada temperatuurimuutusi ja temperatuure üle terve objekti pinna. Seda kasutatakse igal pool, kus temperatuuri teadmine võib anda vajalike teadmisi süsteemist, objektist või protsessist. Kasutatakse palju tingimuste hindamiseks, kvaliteedi tõestamiseks, kohtulikul uurimisel elektrilistel ja mehaanilistel süsteemidel.
Soojendamine
muudaInfrapunakiirgust kasutatakse infrapunasaunas, et soojendada inimkeha teatud kudesid, ja lennukites, et sulatada tiibadelt jääd. Samuti kogub populaarsust asfaldi soojendamine infrapunakiirgusega enne ehitus- või parandustöid. Infrapunakiirgust saab kasutada söögitegemisel, sest see soojendab ainult sööki, mitte ümbritsevat õhku, juhul kui õhus pole osakesi.
Kommunikatsioon
muudaKasutatakse näiteks optilises andmesides (õhu või valguskaablite kaudu), raadio- ja televisiooniseadmete kaugjuhtimiseks.