Pregúntele a un astrónomo de Spitzer - Radiación Infrarroja
¿Qué es la radiación infrarroja?
La radiación infrarroja (IR) es uno de los muchos tipos de luz que
forman el espectro electromagnético (EM). Las longitudes de onda de
la radiación infrarroja son mayores que las de la luz visible, que
comprende entre 4000 y 7000 Angstroms (o 0.4 y 0.7 micras). Los
astrónomos generalmente dividen la parte infrarroja del espectro
electromagnénetico en tres regiones: el cercano infrarrojo
(0.7 - 5 micras), el mediano infrarrojo (5 - 30 micras) y el lejano
infrarrojo (30 - 1000 micras).
¿Quién descubrió la luz infrarroja y cuándo tuvo
lugar su descubrimiento?
El famoso astrónomo Willian Herschel, quien descubrió
también el primer planeta desde la Edad Antigua (Urano) y estudió
las manchas solares, fue el primero en descubrir una forma de luz diferente
de la luz visible (u óptica). En un experimento realizado en 1800,
Herschel empleó un prisma de vidrio para dispersar la luz del Sol en
un arcoiris. A continuación midió la temperatura de cada
color de la luz visible y anotó las diferencias. Para su sorpresa encontró que
cuando colocaba el termómetro más allá del rojo, en una
región donde aparentemente no había luz, el termómetro
indicaba una temperatura alta, como si hubiera radiación incidiendo
en esa zona, lo que a simple vista no era posible detectar.
Así fue como se descubrió la radiación térmica,
que ahora se conoce como radiación infrarroja, donde el prefijo
"infra" significa "por debajo."
¿Es la radiación infrarroja peligrosa?
En general no, al menos aquella producida naturalmente por procesos
físicos. Cualquier forma de radiación, incluyendo la de
luz visible o las ondas de radio, puede ser potencialmente dañina si
está altamente concentrada en un haz muy estrecho de gran potencia
(lo que constituye el principio físico en que se basan los
láseres). Vivimos inmersos en radiación infrarroja, ya que
no es más que calor. Pero por supuesto, usted no querría
meter su mano en un horno caliente, ya que en ese caso la radiación
infrarroja sería perligrosa.
¿Qué tipo de objetos emiten radiación infrarroja?
Todo tipo de objetos que tengan una temperatura distinta de cero
absuluto emiten radiación infrarroja. El cero absoluto de
temperaturas corresponde a la temperatura en la que todos
los movimientos
moleculares han cesado, y es la temperatura más fría que
se puede obtener. Corresponde aproximadamente a -273 grados Celsius (o
-460 grados Fahrenheit). Los físicos definen esta temperatura
como cero grados Kelvin. En la escala Kelvin los grados tienen el mismo
tamaño que en la escala Celsius, sólo es el punto cero lo que cambia.
¡Hasta los cubitos de hielo emiten radiación infrarroja!
¿Cómo bloquea nuestra atmósfera a la radiación infrarroja desde el espacio?
Solamente ciertas partes del espectro electromagnético (toda la luz tiene un rango desde rayos gamma a ondas de radio) pueden hacer esto a la superficie de la Tierra. Mucho es absorbido por nuestra atmósfera. La luz visible, las ondas de radio y unos pocos pequeños rangos de longitudes de onda realizan esto. Los rayos gamma, la mayoría de los rayos ultravioleta y rayos infrarrojos no lo realizan. Mucha de la luz infrarroja es absorbida por el vapor de agua en nuestra atmósfera. Esto es porqué los telescopios infrarrojos son localizados en la altura, en las montañas secas (como Mauna Kea en Hawaii) así que ellos pueden observar más radiación infrarroja. El único camino para estudiar el rango total del infrarrojo (también como los rayos gamma, rayos ÒXÓ, y UV) es localizar los telescopios en el espacio bien arriba de la atmósfera. Solamente algunos (no todos) de los rayos de la radiación infrarroja entre 1 y 40 micras hace esto en la superficie de la Tierra. El resto es absorbido primariamente por nuestra atmósfera por el vapor de agua. La radiación infrarroja es también absorbida en un grado más pequeño por el dióxido de carbono y moléculas de oxígeno.
¿Qué materiales bloquean, reflejan, absorben o emiten luz infrarroja?
El infrarrojo término, el cual corresponde a longitudes de onda más largas que 5 micras es una medida directa de temperatura. Un material simple que bloquea la radiación infrarroja es el plexiglass. Nosotros lo usamos en una demostración de radiación infrarroja en el efecto greenhouse. También, el agua es un buen absorbente de radiación infrarroja. Por lo tanto, uno tiene que ir arriba del vapor de agua de la atmósfera para conducir la mayoría de las mediciones de la Astronomía infrarroja. Cualquier buen espejo debería ser capaz de reflejar la luz infrarroja. La mayoría de los telescopios terrestres que observan en el infrarrojo cercano (entre 1 y 2.5 micras) dependen de los mismos telescopios para la Astronomía óptica. Finalmente, la radiación infrarroja térmica es una medida de calor, y cualquier medida arriba de cero absoluto (-273c) emite radiación infrarroja. Entre más caliente una fuente, más luz infrarroja es emitida.
¿Cuáles son los beneficios de la Tecnología infrarroja?
Hay muchas ventajas para estudiar y detectarla radiación infrarroja. El infrarrojo es básicamente radiación caliente. La radiación infrarroja carga información acerca de la distribución de la temperatura de los objetos estudiados.El infrarrojo puede también penetrar humo espeso, nubes y polvo. Esto hace a las cámaras infrarrojas muy útiles en investigación, rescate y combatimiento de fuego. Muchas vidas han sido salvadas por las cámaras infrarrojas térmicas, encontrando gente perdida en la noche o en el mar detectando el calor de su cuerpo, o encontrando gente en un edificio lleno de humo. El infrarrojo es variadamente usado en las ciencias de la Astronomía, Meteorología, Oceanografía y Arqueología.Es usada para inspeccionar sistemas mecánicos y eléctricos, en estudios de animales, en Medicina, Navegación, en la Policía, en las Fuerzas Armadas, así como en la industria alimenticia.
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