Promieniowanie podczerwone. Czym się charakteryzuje, jakie ma zastosowanie?

Odkrywcą promieniowania podczerwonego jest brytyjsko - niemiecki astronom, William Herschel. W 1800 roku badacz ten umieścił termometr rtęciowy w widmie optycznym, które uzyskał z pryzmatu. Dzięki temu zmierzył ilość energii cieplnej przenoszonej przez poszczególne kolory światła.

Okazało się, że termometr nagrzewa się najbardziej, gdy znajduje się na nieoświetlonym polu poniżej koloru czerwonego. Wywnioskował w ten sposób, że istnieje niedostrzegalne dla oka promieniowanie podczerwone, transmitujące ciepło w postaci niewidocznej fali świetlnej.

Promieniowanie podczerwone (podczerwień, ir) to promieniowanie elektromagnetyczne, którego długość fal znajduje się pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi (w zakresie od 780 nm do 1 mm, częstotliwość drgań występuje od 300 GHz do 400 THz).

Promieniowanie podczerwone oznaczamy w jednostkach µ mikrometra o wzorze:

1 µ = 10-6m = 10-4cm

Promieniowanie podczerwone nie jest widoczne na ludzkiego oka. Odbieramy je przez doznania cieplne, utożsamiamy je z promieniowaniem termicznym, odczuwalnym przez receptory znajdujące się w skórze.

Można powiedzieć, że niemal każde ciało wydziela promieniowanie cieplne, im wyższa temperatura zaś, tym bardziej intensywne i krótsze są fale tego promieniowania. Skóra człowieka absorbuje 70 proc. promieniowania, reszta zaś pozostaje przez nią odbita.

Podczerwień dzielimy na 3 rodzaje, z uwagi na długość fal:

• IR-A - promieniowanie krótkofalowe o długości fal o 0,75 do 1,5 µm;
• IR-B - promieniowanie średniofalowe o długości fal od 1,5 µm do 3 µm;
• IR-C - promieniowanie długofalowe o długości fal większych niż 3 µm.

Warto pamiętać, że krótkie fale są w stanie wnikać znacznie głębiej w strukturę tkanek, fale dłuższe natomiast mogą ogrzać naskórek lub skórę górną.

Podczerwień znalazła wiele zastosowań. Wykorzystywana jest m.in. w:

• termografii - podczerwień może służyć do zdalnego określania temperatury poszczególnych przedmiotów i obiektów, a także obrazowania z wykorzystaniem różnic w promieniowaniu cieplnym ciał, stosowana przede wszystkim w zastosowaniach przemysłowych i wojskowych;
• noktowizji - podczerwień wykorzystywana jest w noktowizorach - kamery (przede wszystkim w ochronie i nadzorze) w nocnym trybie rejestrują obraz w bliskiej podczerwieni, co umożliwia obserwację w ciemności; kamery te posiadają własne oświetlacze lub wymagają zewnętrznego źródła oświetlenia;
• medycynie - do naświetlania stanów zapalnych tkanek z wysiękiem, do leczenia odmrożeń, ran i nerwobóli; na oddziałach neonatologicznych w inkubatorach;
• w kosmetyce - pomaga zwalczać niedoskonałości skóry, poprawia elastyczność, zwalcza cellulit i zmniejsza tkankę tłuszczową, w saunach; jako narzędzie relaksu;
• w gospodarstwach domowych jako ogrzewanie (panele grzewcze);
• w łączności: przekazywanie danych np. światłowodami.

Podczerwień ma niezaprzeczalnie pozytywny wpływ na zdrowie, jednak w dużych ilościach i przy długotrwałej ekspozycji może być groźna.

Jej szkodliwość dotyczy głównie skóry oraz oczu. Może prowadzić do:

• zapalenia spojówek;
• oparzeń;
• wysuszenia gałki ocznej.

Z promieniowania podczerwonego nie powinny korzystać osoby:

• w ciąży;
• z ostrym stanem zapalnym w obrębie tkanek miękkich lub skóry;
• z gorączką
• o wyniszczonym organizmie;
• chore na nowotwory;
• z niewyrównanym ciśnieniem tętniczym;
• z chorobami nerek i wątroby;
• chore na gruźlicę;
• o niewydolnym krążeniu.