Infrarotstrahlung (IR), manchmal auch einfach als Infrarot bezeichnet, ist ein Bereich des elektromagnetischen Strahlungsspektrums, in dem Wellenlängen von etwa 700 Nanometern (nm) bis 1 Millimeter (mm) reichen. Infrarotwellen sind länger als die des sichtbaren Lichts, aber kürzer als die der Radiowellen. Entsprechend sind die Frequenzen von IR höher als die von Mikrowellen, aber niedriger als die des sichtbaren Lichts und reichen von etwa 300 GHz bis 400 THz.Infrarotlicht ist für das menschliche Auge unsichtbar, obwohl längere Infrarotwellen als Wärme wahrgenommen werden können. Es teilt jedoch einige Eigenschaften mit sichtbarem Licht – nämlich Infrarotlicht kann fokussiert, reflektiert und polarisiert werden.

Wellenlänge und Frequenz

Infrarot kann in mehrere Spektralbereiche oder Bänder unterteilt werden, basierend auf der Wellenlänge; Es gibt jedoch keine einheitliche Definition der genauen Grenzen jedes Bandes. Infrarot wird üblicherweise in Nah-, Mittel- und Ferninfrarot unterteilt. Es kann auch in fünf Kategorien unterteilt werden: nah-, kurzwelliges, mittleres, langwelliges und fernes Infrarot.

Das Nah-IR-Band enthält den Wellenlängenbereich, der dem roten Ende des sichtbaren Lichtspektrums am nächsten liegt. Es wird allgemein angenommen, dass es aus Wellenlängen von 750 nm bis 1.300 nm – oder 0,75 bis 1,3 Mikron – besteht. Seine Frequenz reicht von etwa 215 THz bis 400 THz. Diese Gruppe besteht aus den längsten Wellenlängen und kürzesten Frequenzen und erzeugt die geringste Wärme.

Das mittlere IR-Band, auch als mittleres IR-Band bezeichnet, deckt Wellenlängen von 1.300 nm bis 3.000 nm – oder 1,3 bis 3 Mikrometer. Die Frequenzen reichen von 20 THz bis 215 THz.

Wellenlängen im fernen IR-Band, die Mikrowellen am nächsten kommen, reichen von 3.000 nm bis 1 mm – oder 3 bis 1.000 Mikrometer. Frequenzen reichen von 0,3 THz bis 20 THz. Diese Gruppe besteht aus den kürzesten Wellenlängen und längsten Frequenzen und erzeugt die meiste Wärme.

Verwendung von Infrarotstrahlung

Infrarot wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Zu den bekanntesten gehören Wärmesensoren, Wärmebild- und Nachtsichtgeräte.

In der Kommunikation und Vernetzung wird Infrarotlicht in drahtgebundenen und drahtlosen Operationen verwendet. Fernbedienungen verwenden Nahinfrarotlicht, das mit Leuchtdioden (LEDs) übertragen wird, um fokussierte Signale an Heimunterhaltungsgeräte wie Fernseher zu senden. Infrarotlicht wird auch in Glasfaserkabeln zur Datenübertragung verwendet.

Darüber hinaus wird Infrarot in der Astronomie häufig verwendet, um Objekte im Weltraum zu beobachten, die vom menschlichen Auge nicht ganz oder teilweise erkannt werden können auge, einschließlich Molekülwolken, Sterne, Planeten und aktive Galaxien.

Geschichte der Infrarotstrahlungstechnologie

Infrarot wurde 1800 vom britischen Astronomen Sir William Herschel entdeckt. Herschel wusste, dass Sonnenlicht in separate Komponenten getrennt werden konnte, ein Schritt, der durch Brechen des Lichts durch ein Glasprisma erreicht wurde. Dann maß er die Temperaturen der verschiedenen Farben, die erzeugt wurden. Er fand die Temperatur erhöht, wie die Farben von violett fortgeschritten, blau, grün, gelb, orange und rotes Licht. Herschel ging dann noch einen Schritt weiter und maß die Temperatur in dem Teil jenseits des roten Bereichs. Dort, im Infrarotbereich, stellte er fest, dass die Temperatur die höchste von allen war.