Właściwości światła podczerwonego

William Herschel po raz pierwszy wykrył światło podczerwone w XVIII wieku. Jego natura i właściwości stopniowo stały się znane światu naukowemu. Światło podczerwone jest formą promieniowania elektromagnetycznego, taką jak promienie rentgenowskie, fale radiowe, mikrofale i zwykłe światło, które może wykryć ludzkie oko. Światło podczerwone posiada wiele cech wspólnych ze wszystkimi innymi rodzajami promieniowania elektromagnetycznego oraz specjalne właściwości, które są unikalne.

Całe promieniowanie elektromagnetyczne, w tym światło podczerwone, powstaje, gdy zachodzi pewna zmiana w ruchu elektronów. Na przykład, gdy elektron przemieszcza się z wyższej orbity lub poziomu energetycznego na niższy, następuje emisja promieniowania elektromagnetycznego.

Światło podczerwone i inne promieniowanie elektromagnetyczne składają się z fal poprzecznych. Kiedy przemieszczenie lub falistość fali leży pod kątem prostym do kierunku, w którym porusza się energia fali, fala jest falą poprzeczną, zgodnie z „Serway's College Physics”.

Fale światła podczerwonego mają swoje unikalne długości fal. Według Departamentu Astronomii i Astrofizyki Uniwersytetu Chicago najkrótsze długości fal podczerwonych wynoszą około 0,7 mikrona. Ale nie ma ogólnej zgody co do górnej granicy. Według Space Environment Technologies, najdłuższe fale podczerwone mają około 350 mikronów. Według RP Photonics górna granica to około 1000 mikronów. Mikron to jedna milionowa metra.

Według „Serway’s College Physics” światło podczerwone, jak każde promieniowanie elektromagnetyczne, przemieszcza się z prędkością 299 792 458 metrów na sekundę.

Poza właściwościami falowymi światło podczerwone wykazuje również właściwości charakterystyczne dla cząstek. Według „Nowego Wszechświata Kwantowego” teoria kwantowa zapewnia ramy, w których światło podczerwone może istnieć jednocześnie zarówno jako fala, jak i jako cząstka.

Podobnie jak promieniowanie światła widzialnego, promieniowanie podczerwone może być absorbowane lub odbijane, w zależności od natury substancji, na którą uderza. Według Oracle Education Foundation para wodna, dwutlenek węgla i ozon skutecznie pochłaniają promieniowanie podczerwone.

Ciepło to transfer energii. Według „Serway’s College Physics” światło podczerwone jest jednym ze środków, za pomocą których odbywa się transfer energii. Na przykład promienie emitowane przez słońce obejmują promieniowanie podczerwone. Kiedy to promieniowanie uderza w cząsteczki tlenu lub azotu w powietrzu lub cząsteczki żelaza w blasze metalowej, powoduje to ich szybsze wibracje lub ruch. Cząsteczki będą wtedy miały więcej energii niż wcześniej. Innymi słowy, promieniowanie podczerwone powoduje, że materiały nagrzewają się.

Światło podczerwone wykazuje właściwość załamania. Oznacza to, że kierunek, w którym porusza się światło, ulega niewielkiej zmianie kierunku, gdy promieniowanie przechodzi z jednego ośrodka, takiego jak przestrzeń kosmiczna, do innego ośrodka o różnej gęstości, takiego jak Ziemia atmosfera.

Jeśli dwa promienie podczerwone o tej samej długości fali spotkają się ze sobą, będą się wzajemnie zakłócać. W zależności od tego, jak się połączą, będą się wzajemnie anulować lub wzmocnić w różnym stopniu.