Kızılötesi radyasyon (IR) veya kızılötesi ışık, insan gözüyle görülemeyen ancak ısı olarak hissedebildiğimiz bir enerji türüdür. Evrendeki tüm nesneler bir düzeyde IR radyasyonu yayar, ancak en bariz kaynaklardan ikisi güneş ve ateştir.
Kızılötesi radyasyon (IR), dalga boylarının yaklaşık 700 nanometre (nm) ila 1 milimetre (mm) arasında değiştiği elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir bölgesidir. Kızılötesi dalgalar, görünür ışıktan daha uzun, radyo dalgalarından ise daha kısadır. Buna bağlı olarak, IR frekansları mikrodalgalarınkinden daha yüksek, ancak yaklaşık 300 Ghz ila 400 THz arasında değişen görünür ışığın frekanslarından daha düşüktür.
IR, bir tür elektromanyetik radyasyondur. Atomlar enerjiyi emip sonra serbest bıraktığından, üretilen bir frekans sürekliliğidir. En yüksek frekanstan en düşük frekansa doğru elektromanyetik radyasyon; gama ışınlarını , X ışınlarını , ultraviyoleyi, görünür ışığı, kızılötesi radyasyonu, mikrodalgaları ve radyo dalgalarını içerir. Bu tür radyasyonlar elektromanyetik spektrumu oluşturur. Kızılötesi ışık insan gözüyle görülemez. Ancak daha uzun kızılötesi dalgalar ısı olarak algılanabilir. Bununla birlikte, görünür ışıkla bazı özellikleri ortaktır .Kızılötesi ışık odaklanabilir, yansıtılabilir ve polarize edilebilir. Kızılötesi, dalga boyuna göre çoklu spektral bölgelere veya bantlara bölünebilir. Ancak her bandın kesin sınırları ve tek tip bir tanımı yoktur. Kızılötesi genellikle yakın, orta ve uzak kızılötesi olarak ayrılır. Ayrıca beş kategoriye ayrılabilir: yakın, kısa dalga boyu, orta, uzun dalga boyu ve uzak kızılötesi.
Yakın kızılötesi (0.76~1.5 mikron), son derece sıcaktır. Endüstriyel olarak boyayı kürlemek, yapıştırıcıları ayarlamak ve diğer birçok uygulama için kullanılır. Orta kızılötesi (1.5~5.6 mikron), yakın mesafeden kullanılması amaçlanmayan görünür bir kırmızı ışıktır. Yemek ısıtma lambalarında kullanılır. Bazı tıbbi faydaları da vardır. Uzak kızılötesi (5.6~15 mikron), çıplak gözle görülemez ve kuvözlerden fiziksel ve dermatolojik tedavilere kadar birçok tıbbi uygulamada kullanılır. Kan basıncını düşürdüğü bilinen tek ısıdır.
Kızılötesi Enerjinin Tarihçesi
NASA’ya göre, İngiliz astronom William Herschel 1800’de kızılötesi ışığı keşfetti . Görünür tayftaki renkler arasındaki sıcaklık farkını ölçmek için yaptığı bir deneyde, görünür tayfın her bir rengi içindeki ışık yoluna termometreler yerleştirdi. Sıcaklıkta maviden kırmızıya bir artış gözlemledi. Görünür spektrumun kırmızı ucunun hemen ötesinde daha da sıcak bir sıcaklık ölçümü buldu.
Kızılötesi Enerjinin Kullanım Alanları
Kızılötesi çeşitli uygulamalarda kullanılır. En iyi bilinenler arasında ısı sensörleri, termal görüntüleme ve gece görüş ekipmanları yer alır. İletişim ve ağ oluşturmada, kablolu ve kablosuz işlemlerde kızılötesi ışık kullanılır. Uzaktan kumandalar, odaklanmış sinyalleri televizyon gibi ev cihazlarına göndermek için ışık yayan diyotlarda (LED’lerde) i yakın kızılötesi ışık kullanır. Kızılötesi ışık, veri iletmek için fiber optik kablolarda da kullanılır.
Kızılötesi Algılama
IR spektrumunun en kullanışlı uygulamalarından biri algılamadır. Dünya üzerindeki tüm nesneler ısı şeklinde IR radyasyon yayar. Bu, gece görüş gözlüğü ve kızılötesi kameralarda kullanılır. Elektronik sensörler tarafından algılanabilir.
Böyle bir sensörün basit bir örneği , Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’e (UCB) göre, odak noktasında sıcaklığa duyarlı bir direnç veya termistör bulunan bir teleskoptan oluşan bolometredir . Bu aletin görüş alanına sıcak bir cisim girerse, ısı, termistördeki voltajda algılanabilir ve değişikliğe neden olur.
Gece görüş kameraları, bolometrenin daha gelişmiş bir versiyonunu kullanır. Bu kameralar tipik olarak, IR ışığına duyarlı (CCD) görüntüleme yongaları içerir. CCD tarafından oluşturulan görüntü daha sonra görünür ışıkta yeniden üretilebilir. Bu sistemler, elde tutulan cihazlarda veya giyilebilir gece görüş gözlüklerinde kullanılabilecek kadar küçük hale getirilebilir. Kameralar, hedefleme için bir IR lazer eklenmiş veya eklenmemiş silah nişangahları için de kullanılabilir.
Ultraviyole (UV) ve Kızılötesi (IR) arasındaki fark nedir?
Kızılötesi, güneşte hissettiğiniz ısıdır. UV, güneşte aldığınız yanıktır. Ultraviyole radyasyon kızılötesinden daha enerjiktir. Ancak “daha sıcak” biraz gayri resmi bir terimdir. Bir UV radyasyon fotonu, bir IR fotonundan çok daha fazla enerjiye sahiptir. Ancak toplam enerji, foton sayısını da hesaba katmalıdır. Ateş gibi sıcak bir kaynağa yaklaştığımızda, sıcaklık olarak bir kızılötesi ışık seli hissederiz. Sera gibi sıcak bir odaya girdiğimizde, ılık havadaki ısı yine sıcaklık olarak algılanarak vücudumuza aktarılır. Ancak ultraviyole radyasyonu doğrudan algılamıyoruz. Vücudumuza çarpar ve bazen molekülleri parçalar ama çok azı ısıya dönüşür. Güneş ışığından hissettiğimiz ısı kızılötesidir. Kızılötesi sıcak hissettirir çünkü onu ısı olarak algılarız. Genellikle daha az bulunan ultraviyole radyasyon güneş yanığı olana kadar hissetmeyiz. Bazı bulutlu koşullarda, güneşten gelen ultraviyole ışığın oranı, görünür veya kızılötesi ışıktan daha yüksektir. Çünkü UV’nin daha fazlası bulutların içinden veya çevresinden geçer. Bu, aşırı parlak görünmese de gözlerimizi kısmamıza neden olabilir. Yani ultraviyole radyasyonu doğrudan algılayamasak da, genel seviyeyi bir şekilde hissedebiliriz.
Kaynakça:
- techtarget.com
- striking.com
- beyondbeds.com
