Kızılötesi

Kızılötesi, dalga boylarının yaklaşık 700 nm ile 1 mm arasında değiştiği elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir bölgesidir. Bu ışık, insan gözüyle görülemeyen ancak ısı olarak hissedebildiğimiz bir tür radyan enerjidir. Evrendeki tüm nesneler bir miktar kızılötesi radyasyon (IR) yayar, ancak en belirgin kaynaklardan ikisi güneş ve ateştir.

1800 yılında İngiliz gökbilimci William Herschel tarafından keşfedilmiştir. Görünür spektrumdaki renkler arasındaki sıcaklık farkını ölçmek için yapılan bir deneyde, termometreleri görünür spektrumun her renginin içindeki ışık yoluna yerleştirdi. Maviden kırmızıya doğru bir sıcaklık artışı gözlemledi ve görünür spektrumun kırmızı ucunun hemen ötesinde daha da sıcak bir sıcaklık ölçümü buldu. IR, bir tür elektromanyetik radyasyondur, atomlar enerjiyi emdiğinde ve sonra serbest bıraktığında üretilen bir frekans sürekliliğidir. En yüksek frekanstan en düşük frekansa kadar, elektromanyetik radyasyon gama ışınları, X-ışınları, ultraviyole radyasyon, görünür ışık, kızılötesi radyasyon, mikrodalgalar ve radyo dalgalarını içerir. Bu radyasyon türleri birlikte elektromanyetik spektrumu oluşturur.

Elektromanyetik spektrum içinde mikrodalgaların üzerindeki frekanslarda ve kırmızı görünür ışığın hemen altındaki frekanslarda meydana gelir, bu nedenle “kızılötesi” adı verilir. Bu dalgalar, görünür ışık dalgalarından daha uzun, ancak radyo dalgalarından daha kısadır. IR frekansları yaklaşık 300 gigahertz (GHz) ile yaklaşık 400 terahertz (THz) arasında değişmektedir. Dalga boylarının 1.000 mikrometre (μm) ile 760 nanometre (2.9921 inç) arasında değiştiği tahmin edilmektedir.

Mor renkten (en kısa görünür ışık dalga boyu) kırmızıya (en uzun dalga boyu) kadar değişen görünür ışık spektrumuna benzer şekilde, kızılötesi radyasyonun kendi dalga boyu aralığı vardır. Elektromanyetik spektrumdaki görünür ışığa daha yakın olan daha kısa “yakın kızılötesi” dalgalar, algılanabilir herhangi bir ısı yaymaz. Kanalları değiştirmek için bir TV uzaktan kumandasından boşaltılan dalgalardır. Elektromanyetik spektrumdaki mikrodalga bölümüne daha yakın olan daha uzun “uzak kızılötesi” dalgalar, güneş ışığından veya ateşten gelen ısı gibi yoğun ısı olarak hissedilebilir.

IR radyasyonu, ısının bir yerden başka bir yere aktarılmasının üç yolundan biridir, diğer ikisi konveksiyon ve iletimdir. Sıcaklığı yaklaşık 5 derece Kelvin’in (eksi 450 derece Fahrenheit veya eksi 268 santigrat derece) üzerinde olan her şey IR radyasyonu yayar. Tennessee Üniversitesi’ne göre, güneş, toplam enerjisinin yarısını IR olarak veriyor. Yıldızın görünür ışığının çoğu IR olarak emiliyor ve yeniden yayılıyor.

Kızılötesi Çeşitleri

Tipik olarak dalga boyuna bağlı olarak çoklu spektral bölgelere veya bantlara bölünür. Ancak, her grubun kesin sınırlarının tek tip bir tanımı yoktur. Beş kategoriye ayrılabilir:

  • Yakın kızılötesi
  • Kısa dalga boylu kızılötesi
  • Orta kızılötesi
  • Uzun dalga boylu kızılötesi
  • Uzak kızılötesi

Ancak genellikle, yakın, orta ve uzak olarak tanımlanır.

  1. Yakın Kızılötesi (NIR): Yakın IR bandı, görünür ışık spektrumunun kırmızı ucuna en yakın dalga boyu aralığını içerir. Yakın IR, 700 nanometre (nm) ila 1,300 nm veya 0.7 mikron ila 1.3 mikron arasında değişen dalga boylarından oluşur. Frekansı yaklaşık 215 THz ile 400 THz arasında değişir. Bu grup en uzun dalga boylarından ve en kısa frekanslardan oluşur. En az ısıyı üretir.
  2. Orta Kızılötesi (MIR): Orta IR bandı, 1.300 nm ila 3.000 nm veya 1.3 mikron ila 3 mikron arasında değişen dalga boylarını kapsar. Frekanslar 20 THz ile 215 THz arasında değişir.
  3. Uzak Kızılötesi (FIR): Mikrodalgalara en yakın olan uzak IR bandındaki dalga boyları 3.000 nm’den 1 mm’ye veya 3 mikrondan 1.000 mikrona kadar uzanır. Frekanslar 0.3 THz ile 20 THz arasında değişir. Bu grup en kısa dalga boylarından ve en uzun frekanslardan oluşur. En fazla ısıyı üretir.

Kızılötesi Kullanım Alanları

Kızılötesinin çeşitli kullanımları ve uygulamaları vardır. IR’nin bazı yaygın kullanımları arasında ısı sensörleri, termal görüntüleme ve gece görüş ekipmanı bulunur.

Ağ iletişiminde, kablolu ve kablosuz işlemlerde kullanır. Fiber optik kablolar veri iletmek için kullanır.

Uzaktan kumandalar, televizyonlar gibi ev eğlence cihazlarına odaklanmış sinyaller göndermek için LED’lerle iletilen yakın ışık çeşidini kullanır. Kızılötesiyle çalışan TV uzaktan kumandaları, ışık yayan diyottan (LED) TV’deki IR alıcısına IR enerjisi darbeleri gönderiyor. Alıcı, ışık darbelerini bir mikroişlemciye programlanan komutu yerine getirme talimatı veren elektrik sinyallerine dönüştürür.

Kızılötesi ısıtıcı ve ekmek kızartma makineleri gibi ev aletleri, malzemeleri kurutmak ve kürlemek için kullanılanlar gibi endüstriyel ısıtıcılar gibi ısıyı iletmek için IR radyasyonu kullanır. Çevre Koruma Ajansı’na göre, akkor ampuller elektrik enerjisi girdilerinin sadece %10’unu görünür ışık enerjisine dönüştürürken, diğer %90’ı kızılötesi radyasyona dönüştürülüyor.

Bunlara ek olarak, gökbilimciler, moleküler bulutlar, yıldızlar, gezegenler ve aktif galaksiler gibi insan gözünün algılayamadığı uzaydaki nesneleri gözlemlemek için kızılötesini yoğun bir şekilde kullanırlar.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here