RADIAZIONE INFRAROSSA
COME RISCALDANO?
LEGGI FONDAMENTALI
Le leggi principali che hanno permesso di studiare i raggi infrarossi sono le seguenti:
- Legge di Stefan-Boltzmann: Fornisce la potenza totale irradiata a una temperatura specifica da una sorgente IR.
- Legge di Planck: Fornisce la distribuzione spettrale delle radiazioni da una fonte di corpo nero - una che emette radiazioni 100% a una temperatura specifica.
LEGGE DI WIEN
STORIA
Mirino sperimentale per armi a infrarossi montato su una “Sten”, pistola utilizzata durante la Seconda Guerra Mondiale
UTILIZZI
COINTROINDICAZIONI
I raggi infrarossi vicini e a onda corta penetrano nei tessuti organici e possono provocare danni. Maggiore è la lunghezza d’onda, minore è la profondità di penetrazione nei tessuti.
- Vicino e onda corta: è la radiazione con la profondità di penetrazione più elevata e può colpire la retina e il tessuto adiposo.
- Onda media: non colpisce la retina e penetra solo nei vasi sanguigni sfiorando appena il tessuto adiposo.
- Onda lunga e lontano: non oltrepassa lo strato superficiale della pelle e della cornea.
I raggi infrarossi sono una forma di radiazione elettromagnetica emessa dalla Terra dopo aver assorbito energia solare. Durante questo processo, parte dei raggi infrarossi viene trattenuta dall'atmosfera terrestre a causa degli "gas serra". Questi gas assorbono e ridirigono i raggi infrarossi verso la superficie terrestre, contribuendo all'effetto serra. Questo fenomeno è cruciale per mantenere la temperatura sulla Terra in un intervallo adatto alla vita, ma l'eccessiva concentrazione di gas serra dovuta alle attività umane sta provocando un riscaldamento globale e cambiamenti climatici.
L'infrarosso è utilizzato anche come mezzo di trasmissione dati: nei telecomandi dei televisori, tra computer portatili e fissi, palmari, telefoni cellulari, nei sensori di movimento e altri apparecchi elettronici. Lo standard di trasmissione dati affermato è l'IrDA (Infrared Data Association). Telecomandi e apparecchi IrDA usano diodi emettitori di radiazione infrarossa (comunemente detti LED infrarossi). La radiazione infrarossa emessa da essi viene messa a fuoco da lenti di plastica e modulata, cioè accesa e spenta molto rapidamente, per trasportare dati. Il ricevitore converte la radiazione infrarossa incidente in corrente elettrica. Risponde solo al segnale pulsante del trasmettitore, ed è capace di filtrare via segnali infrarossi che cambiano più lentamente come luce in arrivo dal Sole e da altri oggetti caldi. Anche la luce usata nelle fibre ottiche è spesso infrarossa.
Le onde a infrarossi non hanno bisogno di un mezzo per propagarsi. Si muovono facilmente sia nell’aria che nello spazio, producendo calore soltanto quando colpiscono un oggetto. Quando ciò avviene i raggi generano il movimento delle molecole colpite, che cominciano ad oscillare e a emettere calore. L’energia continua ad essere assorbita dalle molecole di quell’oggetto fino a quando l’oscillazione delle stesse raggiunge la frequenza della radiazione. A questo punto la radiazione e di conseguenza il calore, vengono riflessi. La radiazione IR continua fino a quando tutta l’energia viene assorbita e tutti gli oggetti sono riscaldati e iniziano a riflettere a loro volta il calore.
La terapia a raggi infrarossi è una particolare tecnica fisioterapica che sfrutta a scopo terapeutico gli effetti biologici prodotti nei tessuti dai raggi infrarossi, i quali sviluppano calore superficiale che penetra di poco nella cute e nel tessuto muscolare. La terapia a raggi infrarossi è rivolta a tutti coloro che soffrono di contratture muscolari, dolori post-traumatici, piaghe da decubito, artrosi cervicali, dorsali e lombari, torcicollo, disturbi dell'apparato circolatorio e scheletrico.
La Legge di Wien è il seguito della Legge di Planck e prevede la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione spettrale della radiazione emessa da un corpo nero è al massimo. Se T è compresa tra 5 K e 3000 K allora è semplice calcolare come il picco massimo di lunghezza d'onda emessa cada proprio nella regione degli infrarossi.
Esistono diversi tipi di infrarossi dipendendo dalla lunghezza d’onda rilevata:
- vicino (NIR) da 0,75 µm a 1,4 µm
- corta (SWIR) da 1,4 µm a 3 µm
- media (MWIR) da 3 µm a 8 µm
- lunga (LWIR) da 8 µm a 15 µm
- lontano (FIR) da 15 µm a 1000 µm
Nel 1800 il fisico William Herschel pose un termometro a mercurio nello spettro prodotto da un prisma di vetro, per misurare il calore delle differenti bande di luce colorate. Scoprì che il termometro continuava a salire anche dopo essersi mosso oltre il bordo rosso dello spettro, dove non c'era più luce visibile. Fu il primo esperimento che dimostrò come il calore poteva trasmettersi grazie ad una forma invisibile di luce.
Fu Robert Wood a pubblicare le prime immagini a infrarossi, nel 1910. Inizialmente le sue foto furono scattate su pellicola sperimentale che richiedevano esposizioni molto lunghe, per questo motivo la maggior parte dei suoi soggetti erano paesaggi.
Le lastre fotografiche sensibili agli infrarossi sono state sviluppate negli Stati Uniti durante la prima guerra mondiale e si sono rivelate degli strumenti preziosi. Venivano utilizzate per l’analisi spettroscopica e nello stesso periodo sono stati studiati coloranti sensibilizzanti all’infrarosso per una migliore penetrazione della foschia nella fotografia aerea, inoltre le immagini potevano permettere di vedere oltre il gas tossico che permeava l’aria nelle trincee. Le truppe erano così in grado di determinare meglio le differenze tra edifici, vegetazione e acqua per raccogliere informazioni cruciali. Anche durante la seconda guerra mondiale l’esercito ha continuato la sua ricerca sulla fotografia IR, facendola diventare uno strumento vitale per la guerra moderna.
La radiazione infrarossa viene usata in apparecchi di visione notturna, quando non c'è abbastanza luce visibile. I sensori infrarossi convertono la radiazione in arrivo in un'immagine: questa può essere monocromatica (ad esempio, gli oggetti più caldi risulteranno più chiari), oppure può essere usato un sistema di falsi colori per rappresentare le diverse temperature.
Presentazione Infrarossi
eliaongari
Created on March 20, 2024
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Smart Presentation
View
Practical Presentation
View
Essential Presentation
View
Akihabara Presentation
View
Flow Presentation
View
Dynamic Visual Presentation
View
Pastel Color Presentation
Explore all templates
Transcript
RADIAZIONE INFRAROSSA
COME RISCALDANO?
LEGGI FONDAMENTALI
Le leggi principali che hanno permesso di studiare i raggi infrarossi sono le seguenti:
LEGGE DI WIEN
STORIA
Mirino sperimentale per armi a infrarossi montato su una “Sten”, pistola utilizzata durante la Seconda Guerra Mondiale
UTILIZZI
COINTROINDICAZIONI
I raggi infrarossi vicini e a onda corta penetrano nei tessuti organici e possono provocare danni. Maggiore è la lunghezza d’onda, minore è la profondità di penetrazione nei tessuti.
I raggi infrarossi sono una forma di radiazione elettromagnetica emessa dalla Terra dopo aver assorbito energia solare. Durante questo processo, parte dei raggi infrarossi viene trattenuta dall'atmosfera terrestre a causa degli "gas serra". Questi gas assorbono e ridirigono i raggi infrarossi verso la superficie terrestre, contribuendo all'effetto serra. Questo fenomeno è cruciale per mantenere la temperatura sulla Terra in un intervallo adatto alla vita, ma l'eccessiva concentrazione di gas serra dovuta alle attività umane sta provocando un riscaldamento globale e cambiamenti climatici.
L'infrarosso è utilizzato anche come mezzo di trasmissione dati: nei telecomandi dei televisori, tra computer portatili e fissi, palmari, telefoni cellulari, nei sensori di movimento e altri apparecchi elettronici. Lo standard di trasmissione dati affermato è l'IrDA (Infrared Data Association). Telecomandi e apparecchi IrDA usano diodi emettitori di radiazione infrarossa (comunemente detti LED infrarossi). La radiazione infrarossa emessa da essi viene messa a fuoco da lenti di plastica e modulata, cioè accesa e spenta molto rapidamente, per trasportare dati. Il ricevitore converte la radiazione infrarossa incidente in corrente elettrica. Risponde solo al segnale pulsante del trasmettitore, ed è capace di filtrare via segnali infrarossi che cambiano più lentamente come luce in arrivo dal Sole e da altri oggetti caldi. Anche la luce usata nelle fibre ottiche è spesso infrarossa.
Le onde a infrarossi non hanno bisogno di un mezzo per propagarsi. Si muovono facilmente sia nell’aria che nello spazio, producendo calore soltanto quando colpiscono un oggetto. Quando ciò avviene i raggi generano il movimento delle molecole colpite, che cominciano ad oscillare e a emettere calore. L’energia continua ad essere assorbita dalle molecole di quell’oggetto fino a quando l’oscillazione delle stesse raggiunge la frequenza della radiazione. A questo punto la radiazione e di conseguenza il calore, vengono riflessi. La radiazione IR continua fino a quando tutta l’energia viene assorbita e tutti gli oggetti sono riscaldati e iniziano a riflettere a loro volta il calore.
La terapia a raggi infrarossi è una particolare tecnica fisioterapica che sfrutta a scopo terapeutico gli effetti biologici prodotti nei tessuti dai raggi infrarossi, i quali sviluppano calore superficiale che penetra di poco nella cute e nel tessuto muscolare. La terapia a raggi infrarossi è rivolta a tutti coloro che soffrono di contratture muscolari, dolori post-traumatici, piaghe da decubito, artrosi cervicali, dorsali e lombari, torcicollo, disturbi dell'apparato circolatorio e scheletrico.
La Legge di Wien è il seguito della Legge di Planck e prevede la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione spettrale della radiazione emessa da un corpo nero è al massimo. Se T è compresa tra 5 K e 3000 K allora è semplice calcolare come il picco massimo di lunghezza d'onda emessa cada proprio nella regione degli infrarossi.
Esistono diversi tipi di infrarossi dipendendo dalla lunghezza d’onda rilevata:
Nel 1800 il fisico William Herschel pose un termometro a mercurio nello spettro prodotto da un prisma di vetro, per misurare il calore delle differenti bande di luce colorate. Scoprì che il termometro continuava a salire anche dopo essersi mosso oltre il bordo rosso dello spettro, dove non c'era più luce visibile. Fu il primo esperimento che dimostrò come il calore poteva trasmettersi grazie ad una forma invisibile di luce.
Fu Robert Wood a pubblicare le prime immagini a infrarossi, nel 1910. Inizialmente le sue foto furono scattate su pellicola sperimentale che richiedevano esposizioni molto lunghe, per questo motivo la maggior parte dei suoi soggetti erano paesaggi.
Le lastre fotografiche sensibili agli infrarossi sono state sviluppate negli Stati Uniti durante la prima guerra mondiale e si sono rivelate degli strumenti preziosi. Venivano utilizzate per l’analisi spettroscopica e nello stesso periodo sono stati studiati coloranti sensibilizzanti all’infrarosso per una migliore penetrazione della foschia nella fotografia aerea, inoltre le immagini potevano permettere di vedere oltre il gas tossico che permeava l’aria nelle trincee. Le truppe erano così in grado di determinare meglio le differenze tra edifici, vegetazione e acqua per raccogliere informazioni cruciali. Anche durante la seconda guerra mondiale l’esercito ha continuato la sua ricerca sulla fotografia IR, facendola diventare uno strumento vitale per la guerra moderna.
La radiazione infrarossa viene usata in apparecchi di visione notturna, quando non c'è abbastanza luce visibile. I sensori infrarossi convertono la radiazione in arrivo in un'immagine: questa può essere monocromatica (ad esempio, gli oggetti più caldi risulteranno più chiari), oppure può essere usato un sistema di falsi colori per rappresentare le diverse temperature.