Radiación infrarroja

[1]​ La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 K, es decir, −273,15 °C (cero absoluto) .El equilibrio entre la radiación infrarroja absorbida y emitida tiene un efecto crítico en el clima de la Tierra.La radiación infrarroja es emitida o absorbida por las moléculas cuando cambian sus movimientos rotacional-vibracional.[4]​ La radiación infrarroja se utiliza en aplicaciones industriales, científicas, militares, comerciales y médicas.La astronomía infrarroja utiliza telescopios equipados con sensores para penetrar en regiones polvorientas del espacio como las nubes moleculares, para detectar objetos como planetas y para ver objetos altamente desplazados al rojo de los primeros tiempos del universo.Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.La radiación infrarroja se extiende desde el borde nominal rojo del espectro visible a 700 nm hasta 1 mm.De estos procesos naturales de radiación térmica, sólo los rayos y los incendios naturales son lo suficientemente calientes como para producir mucha energía visible, y los incendios producen mucha más energía infrarroja que luz visible.el infrarrojo medio y lejano se alejan progresivamente del espectro visible .La aparición de infrarrojos se define (de acuerdo con diferentes estándares) en varios valores, típicamente entre 700 nm y 800 nm, pero el límite entre la luz visible y la infrarroja no está definido con precisión.Los seres vivos, en especial los mamíferos, emiten una gran proporción de radiación en la parte del espectro infrarrojo, debido a su calor corporal.En ambos casos la temperatura de nuestro cuerpo es constante (37 °C) y la del aire que nos rodea también.Si en cambio hay viento, la capa de aire en contacto con nuestra piel puede ser reemplazada por aire a otra temperatura, lo que también altera el equilibrio térmico y modifica la sensación térmica.El sistema fotométrico más común utilizado en astronomía asigna letras mayúsculas a diferentes regiones espectrales según los filtros utilizados; I, J, H y K cubren las longitudes de onda del infrarrojo cercano; L, M, N y Q se refieren a la región del infrarrojo medio.Estas letras se entienden comúnmente en referencia a ventanas atmosféricas y aparecen, por ejemplo, en los títulos de muchos artículos académicos.El inicio de los infrarrojos se define (según diferentes normas) en varios valores, normalmente entre 700 nm y 800 nm, pero el límite entre la luz visible y la infrarroja no está definido con precisión.La luz infrarroja del Sol representa el 49%[26]​ del calentamiento de la Tierra, siendo el resto causado por la luz visible que es absorbida y luego re-irradiada en longitudes de onda más largas.[27]​ El calor es la energía en tránsito que fluye debido a una diferencia de temperatura.Por lo tanto, la asociación popular de la radiación infrarroja con la radiación térmica es sólo una coincidencia basada en las temperaturas típicas (comparativamente bajas) que suelen encontrarse cerca de la superficie del planeta Tierra.Cuando un objeto no tiene una emisividad perfecta, adquiere propiedades de reflectividad y/o transparencia, por lo que la temperatura del entorno se refleja parcialmente y/o se transmite a través del objeto.Los aparatos que utilizan este tipo de comunicación cumplen generalmente un estándar publicado por la Infrared Data Association.En astronomía, la espectroscopía en infrarrojo cercano se utiliza para estudiar las atmósferas de estrellas frías.También se utiliza para estudiar moléculas en otros objetos astronómicos, como las nubes moleculares.Avances en el sector de sensores ha permitido este progeso, ya que en la actualidad, los sensores necesarios para detectar SWIR no requieren la cantidad de energía ni la refrigeración que necesitaban en el pasado en todos los casos.[29]​ El infrarrojo se utiliza en los equipos de visión nocturna cuando no hay suficiente luz visible para ver.[31]​ La radiación infrarroja puede utilizarse para determinar a distancia la temperatura de los objetos (si se conoce la emisividad).Dado que la radiación infrarroja es emitida por todos los objetos en función de su temperatura, según la ley de la radiación del cuerpo negro, la termografía permite "ver" el entorno con o sin iluminación visible.Las aplicaciones típicas incluyen mediciones biológicas, mineralógicas, de defensa e industriales.También existe una técnica llamada 'Rayos T', que consiste en obtener imágenes utilizando el infrarrojo lejano o la radiación de terahercios.
Imagen tomada con radiación infrarroja media («térmica») y coloreada
Imagen tomada con radiación infrarroja media («térmica») y coloreada
Imagen del telescopio espacial infrarrojo tiene (color falso) azul, verde y rojo correspondientes a longitudes de onda de 3,4, 4,6 y 12 μm , respectivamente.
Introducción al espectro radioeléctrico - Radiación infrarroja
Infrarrojo en relación con el espectro electromagnético
Gráfico de transmitancia atmosférica en parte de la región infrarroja
Gráfico de transmitancia atmosférica en parte de la región infrarroja
Los materiales con mayor emisividad parecen estar más calientes. En esta imagen térmica, el cilindro cerámico parece estar más frío que su recipiente cúbico (hecho de carburo de silicio), mientras que en realidad tienen la misma temperatura.
Visión nocturna por infrarrojos activos: la cámara ilumina la escena en longitudes de onda infrarrojas invisibles para el ojo humano. A pesar de una escena retroiluminada oscura, la visión nocturna de infrarrojos activos ofrece detalles de identificación, como se ve en el monitor de visualización.
La termografía ayudó a determinar el perfil de temperatura del sistema de protección térmica del transbordador espacial durante el reingreso.
Archivo:Specim aisaowl outdoor.png
Medición de emisión infrarroja térmica hiperespectral, un escaneo al aire libre en condiciones invernales, temperatura ambiente de −15 °C, imagen producida con un generador de imágenes hiperespectrales LWIR Specim . Los espectros de radiación relativa de varios objetivos en la imagen se muestran con flechas. Los espectros infrarrojos de los diferentes objetos, como el cierre del reloj, tienen características claramente distintivas. El nivel de contraste indica la temperatura del objeto. [ 32 ]
Luz infrarroja del LED de un control remoto registrada por una cámara digital
Fotografía de luz reflejada en varios espectros infrarrojos para ilustrar la apariencia a medida que cambia la longitud de onda de la luz.
La radiación infrarroja fue descubierta en 1800 por William Herschel.