คุณสมบัติของแสงอินฟราเรด

William Herschel ตรวจพบแสงอินฟราเรดครั้งแรกในศตวรรษที่สิบแปด ธรรมชาติและคุณสมบัติของมันค่อยๆ กลายเป็นที่รู้จักในโลกวิทยาศาสตร์ แสงอินฟราเรดเป็นรูปแบบของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีเอกซ์ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ และแสงธรรมดาที่ดวงตามนุษย์สามารถตรวจจับได้ แสงอินฟราเรดมีคุณสมบัติหลายอย่างที่เหมือนกันกับการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ รวมทั้งคุณสมบัติพิเศษที่มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด รวมทั้งแสงอินฟราเรด เกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรที่สูงขึ้นหรือระดับพลังงานไปยังระดับที่ต่ำกว่า การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้น

แสงอินฟราเรดและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ประกอบด้วยคลื่นขวาง เมื่อการกระจัดหรือคลื่นของคลื่นอยู่ในมุมฉากกับทิศทางที่พลังงานของคลื่นเคลื่อนที่ คลื่นนั้นเป็นคลื่นตามขวาง ตาม "ฟิสิกส์ของวิทยาลัยเซอร์เวย์"

คลื่นของแสงอินฟราเรดมีความยาวคลื่นเฉพาะของตัวเอง ภาควิชาดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกระบุว่าความยาวคลื่นอินฟราเรดที่สั้นที่สุดคือ 0.7 ไมครอน แต่ไม่มีข้อตกลงทั่วไปเกี่ยวกับขีดจำกัดบน ความยาวคลื่นอินฟราเรดที่ยาวที่สุดอยู่ที่ประมาณ 350 ไมครอน ตามรายงานของ Space Environment Technologies ตามข้อมูลของ RP Photonics ขีดจำกัดบนอยู่ที่ประมาณ 1,000 ไมครอน ไมครอนเป็นหนึ่งในล้านของหนึ่งเมตร

แสงอินฟราเรด เช่นเดียวกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด เดินทางด้วยความเร็ว 299,792,458 เมตรต่อวินาที ตามรายงานของ "Serway's College Physics"

นอกจากคุณสมบัติของคลื่นแล้ว แสงอินฟราเรดยังแสดงคุณสมบัติที่เป็นลักษณะของอนุภาคอีกด้วย ทฤษฎีควอนตัมให้กรอบการทำงานที่แสงอินฟราเรดสามารถดำรงอยู่ได้ทั้งในรูปคลื่นและอนุภาคในเวลาเดียวกัน ตาม "จักรวาลควอนตัมใหม่"

เช่นเดียวกับการแผ่รังสีของแสงที่มองเห็น รังสีอินฟราเรดสามารถดูดซับหรือสะท้อนกลับได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารที่ตกกระทบ ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และโอโซนดูดซับรังสีอินฟราเรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตามที่ Oracle Education Foundation

ความร้อนคือการถ่ายเทพลังงาน แสงอินฟราเรดเป็นหนึ่งในวิธีการที่ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงาน ตาม "Serway's College Physics" ตัวอย่างเช่น รังสีที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์รวมถึงรังสีอินฟราเรด เมื่อรังสีนี้กระทบกับโมเลกุลของออกซิเจนหรือไนโตรเจนในอากาศหรือโมเลกุลของเหล็กในแผ่นโลหะ มันทำให้พวกมันสั่นหรือเคลื่อนที่เร็วขึ้น โมเลกุลจะมีพลังงานมากกว่าเดิม กล่าวอีกนัยหนึ่งรังสีอินฟราเรดทำให้วัสดุร้อนขึ้น

แสงอินฟราเรดแสดงคุณสมบัติของการหักเหของแสง ซึ่งหมายความว่าทิศทางที่แสงเคลื่อนที่จะได้รับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในทิศทางเมื่อการแผ่รังสี ผ่านจากตัวกลางหนึ่ง เช่น อวกาศ ไปสู่อีกตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน เช่น โลก บรรยากาศ.

หากรังสีอินฟราเรดสองเส้นที่มีความยาวคลื่นเท่ากันมาบรรจบกัน ก็จะรบกวนกันและกัน ขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาเข้าร่วมอย่างไร พวกเขาจะยกเลิกหรือเสริมกำลังซึ่งกันและกันในระดับที่แตกต่างกัน