Infrarød stråling – hvad er det? Typer, egenskaber og anvendelser
Lær alt om infrarød stråling: typer, egenskaber og anvendelser — fra termisk varme og varmebilleder til fjernbetjeninger, solens nær-IR og militære målesystemer.
Infrarød (IR) stråling er en type elektromagnetisk stråling (en bølge med elektricitet). Bølgelængderne ligger længere end det lys, som mennesker kan se, og kortere end mikrobølger. Ordet infrarød betyder under rødt — fra det latinske infra (der betyder under) og det engelske ord red. Infrarødt lys har derfor en frekvens under frekvensen af rødt synligt lys. Rødt lys har den længste bølgelængde, som menneskelige øjne kan registrere; infrarøde bølger er længere og kan ikke ses af øjet, men mærkes typisk som varme.
Typer og bølgelængder
Infrarød stråling deles ofte op i underområder efter bølgelængde. Grænserne er ikke absolutte, men typiske inddelinger er:
- Nærinfrarødt (NIR): ca. 0,75–1,4 µm (i teksten ovenfor anvendes specifikt 800 nm til 1,4 µm). Det meste infrarøde fra solen er nærinfrarødt.
- Kortbølget/melleminfrarødt: ca. 1,4–3 µm.
- Melleminfrarødt (MIR): ca. 3–8 µm.
- Langbølget/fjerninfrarødt (FIR): ca. 8–100 µm og videre. Varmebilleddannelse sker typisk i området omkring 8–15 µm, hvor mange objekter ved jordtemperatur udsender mest termisk stråling.
Egenskaber
- IR er termisk: objekter udsender infrarød stråling når de har temperatur over det absolutte nulpunkt. Stærkere IR svarer generelt til højere temperatur.
- IR er ikke-ioniserende: det påvirker ikke elektroner i atomer som ioniserende stråling (fx røntgen/UV), men kan opvarme væv ved høj intensitet.
- Atmosfærisk absorption: vanddamp, kuldioxid og andre gasser absorberer IR i bestemte bånd, hvilket skaber atmosfæriske "vinduer" og absorptionsbånd, vigtige for fjernmåling og astronomi.
Kilder
Naturlige kilder inkluderer solen og alle varme genstande (planeter, stjerner, menneskekroppe). Teknologiske kilder omfatter varmeelementer, IR-dioder og lasere samt varmestrålere.
Detektion og måling
Der findes flere typer sensorer til infrarød detektion:
- Fotodioder og detektorer (fx InGaAs eller Si) til nærinfrarødt.
- Termiske sensorer som mikrobolometre og bolometre, der måler opvarmning fra IR for termiske kameraer.
- Pyrometre til måling af temperatur uden kontakt ved hjælp af den udsendte IR-stråling.
Anvendelser
Infrarød stråling bruges bredt i både hverdag og industri:
- Fjernstyring: De fleste fjernbetjeninger bruger infrarødt til at sende styresignaler.
- Varmesøgning og termografi: Varmebilledkameraer bruges til bygningsinspektion, elektrisk fejlfinding, medicinsk diagnostik, redningsaktioner og energitjek. Varmebilleddannelse foregår typisk i 8–15 µm-området.
- Militær og forsvar: Mange missiler til luftværnskamp og andre sensorer finder mål ved hjælp af infrarødt lys (varmesignaturer).
- Kommunikation: Nærinfrarødt benyttes i fiberoptik til datatransmission (typisk omkring 1,3 og 1,55 µm), samt i korte rækkevidde trådløse link.
- Spektroskopi og kemi: IR-spektroskopi identificerer molekyler ud fra deres vibrations- og rotationsovergange — vigtig i kemi, farmaci og miljøanalyse.
- Medicin og terapi: IR-lamper til varmebehandling (fysioterapi), samt diagnostiske metoder som termografi.
- Industri og proceskontrol: Temperaturmåling, kvalitetskontrol og udtørringsprocesser med IR-stråling.
- Astronomi: IR-teleskoper kan observere køligere objekter i rummet og trænge igennem støvskyer, som blokerer synligt lys.
- Husholdning og komfort: Varmeovne, IR-saunaer og madlavningsudstyr udnytter infrarød varme til opvarmning.
Hvordan mennesker oplever IR
Mennesker opfatter infrarødt primært som varme. Hudens termoreceptorer registrerer ændringer i varmeoverførsel, så IR-stråling føles som varme uden at være synlig. Ved høje intensiteter (fx kraftige IR-lækker eller lasere) kan der opstå forbrændinger.
Sikkerhed
- Generelt er IR ikke-ioniserende, men kraftig IR kan forårsage brændskader eller øjenskader — særligt ved direkte udsættelse for fokuserede IR-stråler og lasere.
- Brug passende beskyttelse ved arbejde med højintensive IR-kilder (beskyttelsesbriller, skærme) og følg sikkerhedsstandarder ved industrielle processer.
Kort sagt er infrarød stråling en central del af det elektromagnetiske spektrum med mange praktiske anvendelser, fra dagligdags fjernbetjeninger til avanceret videnskabelig instrumentering og sikkerhedsteknologi.
Billede af hund i midt-infrarødt
Telekommunikation
Før Bluetooth blev opfundet, brugte nogle computere, personlige digitale assistenter og mobiltelefoner infrarød teknologi til at sende filer til andre enheder. Bluetooth erstattede den infrarøde teknologi i begyndelsen af 2000'erne. Infrarødt er begrænset af, at begge enheder skal være i "sigtelinje" med hinanden.
Infrarøde lasere anvendes til at levere lys til optiske fiberkommunikationssystemer. Infrarødt lys med en bølgelængde på omkring 1 330 nm (mindst dispersion) eller 1 550 nm (bedste transmission) er det bedste valg for standard silicafibre.
Relaterede sider
- Infrarød spektroskopi
- Infrarødt teleskop
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er infrarød stråling?
A: Infrarød stråling er en type elektromagnetisk stråling, der har en længere bølgelængde end lys, der er synligt for mennesker, og en kortere bølgelængde end mikrobølger.
Q: Hvor kommer ordet "infrarød" fra?
A: Ordet "infrarød" kommer fra det latinske ord infra, der betyder "under", og det engelske ord "red", fordi infrarødt lys har en frekvens, der ligger under frekvensen for rødt lys.
Q: Kan mennesker se infrarøde bølger?
A: Nej, mennesker kan ikke se infrarøde bølger, da de ikke er synlige for øjet.
Q: Hvad er rækkevidden af nær-infrarøde bølger?
A: Nær-infrarøde bølger har en bølgelængde på mellem 800 nm og 1,4 µm.
Q: Hvad bruger man mest til termisk billeddannelse?
A: Termisk billeddannelse udføres for det meste med varmestrålingsbølger mellem 8 og 15 µm.
Q: Hvordan opfatter mennesker infrarød?
A: Mennesker opfatter infrarød som varme.
Q: Hvad bruges almindeligvis til at sende kontrolsignaler i fjernbetjeninger?
A: De fleste fjernbetjeninger bruger infrarød til at sende styresignaler.
Søge