Sõnastik
Elektromagnetiline kiirgus, mida emiteerivad objektid absoluutse nulli kohal, enamik energiast infrapunases spektris, rakendustega teaduses, turvalisuses ja mujal.
Soojuskiirgus viitab elektromagnetilise kiirguse emissioonile kõigi ainete poolt, millel on temperatuur absoluutse nulli kohal (-273,15°C või 0 Kelvini). See kiirgus on termilise liikumise tulemus laetud osakeste sees aine ja ulatub üle kogu elektromagnetilise spektri. Tavalistel Maa temperatuuridel on enamik soojuskiirgusest kontsentreeritud infrapunases spektris.
Soojuskiirgust seletatakse mitme põhifüüsika seaduse abil:
Plancki seadus: Kirjeldab musta keha (ideaalse emitteri) poolt emiteeritud kiirguse intensiivsust erinevatel lainepikkustel antud temperatuuril.
Stefan-Boltzmanni seadus: Näitab, et musta keha poolt emiteeritud koguenergia on võrdeline tema absoluutse temperatuuri neljanda võimsusega: [ E = \sigma T^4 ] Kus (E) on kiirgusenergia, (\sigma) on Stefan-Boltzmanni konstant, ja (T) on temperatuur Kelvini.
Wieni nihke seadus: Seab objekti temperatuuri ja lainepikkuse suhtesse, mille juures see emiteerib kõige rohkem kiirgust: [ \lambda_{\text{max}} = \frac{b}{T} ] Kus (\lambda_{\text{max}}) on tipp lainepikkus, (b) on Wieni nihke konstant, ja (T) on absoluutne temperatuur.
Näiteks:
Infrapunane energia on elektromagnetilise spektri segment, mis asub nähtava valguse ja mikrolaine vahel. Selle lainepikkused ulatuvad ligikaudu 0,7 mikronist 1 000 mikronini (1 mikron = 1 miljondik meetrist). Kuigi infrapunane valgus on inimese silmale nähtamatu, saab seda tuvastada kui soojust.
Infrapunane kiirgus avastati 1800. aastal William Herscheli poolt. Mõõtes erinevate värvide temperatuure nähtavas spektris, leidis ta, et piirkond punase (inimese silmale nähtamatu) väljaspool näitas veel kõrgemaid temperatuure, tuvastades seega infrapunase valguse.
Erilised seadmed on vajalikud soojuskiirgusega seotud lainepikkuste tuvastamiseks ja infrapunase energia jaoks.
Rajakaamerad, mis on varustatud PIR sensorite ja infrapunase kujutise võimega, on olulised ulukite vaatlemiseks. Infrapunased LED-id pakuvad valgustust, mis on loomadele nähtamatu, võimaldades diskreetset toimimist täielikus pimeduses.
Infrapunased teleskoobid, nagu James Webb Space Telescope (JWST), võimaldavad astronoomidel uurida taevakehi, mis emiteerivad peamiselt infrapunases vahemikus, nagu jahedad tähed ja planeedisüsteemid.
Infrapunased kaamerad aitavad tuletõrjujatel leida kuumakohti, kinni jäänud inimesi või hõõguvat hõõgumist läbi suitsu ja pimeduse.
Infrapunaseid sensoreid varustatud satelliidid jälgivad nähtusi nagu metsatulekahjud, vulkaaniline aktiivsus ja globaalsed temperatuurimuutused, aidates kaasa kliimauuringutele.
Kirjeldab kiirguse intensiivsuse jaotust lainepikkuste lõikes musta keha jaoks antud temperatuuril.
Näitab seost kogu emiteeritud energia ja objekti temperatuuri vahel, rõhutades, et kuumemad objektid emiteerivad eksponentsiaalselt rohkem energiat.
Seletab, kuidas emiteeritud kiirguse tipp lainepikkus nihkub temperatuuriga, illustreerides, miks kuumemad objektid paistavad heledamalt ja sinisemalt.
Soojuskiirgus ja infrapunane energia on fundamentaalsed põhimõtted, millel on mitmekülgsed rakendused teaduses, tehnoloogias ja igapäevaelus. Alates öövaatlusest kuni kosmoseuuringuteni – need nähtused demonstreerivad elektromagnetilise kiirguse kasulikkust nähtava valguse piires. Tööriistad nagu PIR sensorid ja infrapunased kaamerad laiendavad meie võimet jälgida ja analüüsida maailma viisil, mis oli kunagi kujuteldamatu.
Avasta soojusimaging kaamerad, PIR sensoritel põhinevad seadmed ja muud uuenduslikud tööriistad, mis kasutavad infrapunast energiat.
Soojuskiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mida emiteerib iga objekt, mille temperatuur on absoluutse nulli kohal, peamiselt infrapunases spektris igapäevastel temperatuuridel.
Infrapunane energia on elektromagnetilise spektri osa, millel on pikemad lainepikkused kui nähtaval valgusel, kuid lühemad kui mikrolaineil, sageli seotud soojusega.
Soojuskiirgust tuvastatakse seadmetega nagu passiivsed infrapunased (PIR) sensorid ja infrapunased kaamerad, mis suudavad tuvastada nähtamatuid infrapunaseid lainepikkusi.
Rakendused hõlmavad ulukite jälgimist rajakaameratega, soojusimagingut tuletõrje jaoks, energia efektiivsuse auditeid, meditsiinilisi diagnoose ja kosmoseuuringuid.
Lähis-infrapunane (0,7–1,4 mikroni) on nähtavale valgusele kõige lähemal, kesk-infrapunane (1,4–8 mikroni) kasutatakse soojuskiirguse ja soojuse jaotumise uurimiseks, ning kauge-infrapunane (8–15 mikroni) on kõige enam seotud soojuskiirgusega.
Explore these related topics to expand your knowledge.
Avastage, mis on infrapunane kiirgus, kuidas PIR-andurid seda tuvastavad ja selle rakendused trail-kaamerates, termopildistuses ja mujal.
Avastage, kuidas infrapunased andurid töötavad, nende rakendused liikumise tuvastamisel, turvasüsteemides, jälgimiskaamerates ja mujal, koos nende eelistega ja piirangutega.
Avastage, mis on IR-illuminatsioon, selle rakendused looduse jälgimisel, turvalisuses ja fotograafias ning erinevused 850nm ja 940nm infrapunakiirguse vahel.
