IR-fotografi av hund.

infrarødt fotografi av hund av NASA - public domain. open source

IR-stråling, også kalt varmestråling, er elektromagnetisk stråling med bølgelengde mellom 0,7 μm (mikrometer) og ca. 1 mm. Ved korte bølgelengder er området for infrarødt forholdsvis skarpt avgrenset mot området for lys. IR-stråling er usynlig for mennesker og sendes ut fra legemer med temperatur under 3600 °C. Lys sendes ut fra varmere legemer f.eks. stjerner som typisk har en overflatetemperatur på over 6000 °C.

Alle legemer med temperatur over det absolutte nullpunkt sender ut infrarød stråling, men intensiteten av strålingen øker og bølgelengden avtar sterkt med økende temperatur. Først over romtemperatur får man merkbar stråling i det nære infrarøde område. Ved 300 °C ligger strålingsmaksimum ved ca. 5 μm, og ved 3600 °C forskyves det over i området for synlig lys.

Den infrarøde strålingen deles ofte i: 1) Nært infrarødt med bølgelengder fra 0,7 μm til 1,4 μm. Denne strålingen sendes ut fra legemer med temperatur mellom 3600 °C og 1800 °C. 2) Kortbølget infrarødt med bølgelengder fra 1,4 μm til 3 μm fra legemer med mellom 1800 °C og 700 °C. 3) Mellominfrarødt med bølgelengder fra 3 μm til 8 μm fra legemer med mellom 700 °C og 90 °C. 4) Langbølget infrarødt med bølgelengder fra 8 μm til 15 μm fra legemer med mellom 90 °C og – 80 °C. 5) Fjernt infrarødt med bølgelengder fra 15 μm til 1 mm fra legemer med mellom – 80 °C og – 270 °C .

For å registrere infrarød stråling brukes dels termiske, dels fotoelektriske detektorer. Termiske detektorer, f.eks. bolometre og termoelementer, har samme følsomhet over hele strålingsområdet, men anvendes spesielt i området for den mest langbølgete infrarøde strålingen, mens solceller stort sett bare er følsomme i området for den mest kortbølgete infrarøde strålingen. For de korteste bølgelengdene, omkring 1 μm, er også fotografiske emulsjoner egnet som detektor.

Absorpsjonen av infrarød stråling er i mange stoffer helt forskjellig fra absorpsjonen for lys. F.eks. er vindusglass ugjennomsiktig for stråling med bølgelengde på 5 μm, mens germaniumkrystaller, som er ugjennomsiktige for vanlig lys, slipper slik stråling igjennom. Også enkelte gasser absorberer infrarød stråling meget sterkt. Således absorberer vanndamp og karbondioksid sammen storparten av det infrarøde spektrum og hindrer strålingen i å slippe gjennom atmosfæren. Bare et «vindu» for bølgelengder mellom 8 og 13,5 μm er åpent for stråling fra og til verdensrommet. Vann absorberer sterkt i området med lengre bølgelengder enn 2 μm, og brukes derfor ofte som absorbator for varmestråler, f.eks. i mikroskoper.

Infrarød fotografering, fotografisk gjengivelse av usynlig IR-stråling ved hjelp av infrarødt kamera slik at man får frem fotografier som viser temperaturfordelingen på det fotograferte objektet (Figur). IR-kameraer kan f.eks. brukes til å observere om natten.

Kartlegging av overflatetemperaturen til et legeme, f. eks. til romfergen da den kom inn i atmosfæren etter en tur til den internasjonale romstasjonen (Figur).

Detektorer for infrarød stråling benyttes ved varslingssystemer for brann eller overoppheting i maskindeler, for å kontrollere temperaturfølsomme industrielle prosesser, for å oppdage kamuflerte eller mørklagte oppvarmede områder, motorvogner, fly osv.

Ved infrarød tørking gir direkte IR-bestråling rask lokal oppvarming av de områder som skal tørkes eller herdes.

Lysemitterende dioder (LEDs) kan brukes til innendørs kommunikasjon over relativt korte avstander ved at de sender ut IR-stråling som kan bringe med seg informasjon. Mottageren omdanner da signalet til elektrisk strøm. Denne kan brukes til å kontrollere en prosess.

IR-lasere brukes i sammenheng med kommunikasjon ved hjelp av optiske fibre.

I spektroskopiske materialundersøkelser brukes blant annet IR-stråling.

IR-stråling brukes blant annet for å kartlegge temperaturfordelingen på jordoverflaten og i luften f.eks. i områder med cumulusskyer som kan gi regnbyger. I sammenheng med klimaforskning og drivhuseffekten kartlegges IR-stråling i atmosfæren.

IR-kameraer brukes i astronomien for å observere objekter som er kaldere enn 3600 °C, f. eks. brune dvergstjerner, unge stjerner som er i ferd med å danne seg og ennå ikke sender ut lys, fjerne galakser og støvskyer (Figur).

Siden en stor del av den infrarøde strålingen fra rommet absorberes i atmosfæren, særlig av vanndamp, benyttes IR-kameraer i romteleskoper, f. eks. Spitzer romteleskopet.

IR-reflektografi, dvs. at et maleri analyseres ved å sende IR-stråling mot det og analysere den reflekterte strålingen, brukes i arbeidet med å analysere og konservere malerier. På denne måten kan man observere lag i maleriet under den ytterste overflaten.  

Den infrarøde strålingen ble oppdaget omkring 1800 av W. Herschel, som målte oppvarmingen fra sollys som var brutt i et prisme. Han fant at oppvarmingen var størst utenfor den synlige del av spekteret, like ved den røde enden, og antok at dette skyldtes stråling som var av samme natur som lyset, men som ikke påvirket øyet.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.