Quale dispositivo è utilizzato per trasformare la radiazione infrarossa in corrente elettrica?
doc-7973
La trasmissione di dati IR è utilizzata anche nella comunicazione a corto raggio tra periferiche informatiche e assistenti digitali personali. Questi dispositivi sono generalmente conformi agli standard pubblicati da IrDA, l' Associazione Dati Infrarossi. I telecomandi e i dispositivi IrDA utilizzano diodi emettitori di luce a raggi infrarossi (LED) per emettere radiazioni infrarosse focalizzate da una lente di plastica in un fascio stretto. Il fascio è modulato, cioè acceso e spento, per codificare i dati. Il ricevitore utilizza un fotodiodo al silicio per convertire la radiazione infrarossa in corrente elettrica. Risponde solo al segnale rapidamente pulsante creato dal trasmettitore e filtra la radiazione infrarossa che cambia lentamente dalla luce ambiente. Le comunicazioni a infrarossi sono utili per l' uso indoor in aree ad alta densità di popolazione. L' IR non penetra nelle pareti e quindi non interferisce con altri dispositivi nei locali adiacenti. L' infrarosso è il modo più comune per i telecomandi per comandare le apparecchiature. I protocolli di controllo remoto a infrarossi come RC-5, SIRC, sono utilizzati per comunicare con l' infrarosso. l' associazione di dati infrarossi.
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doc-7959
La radiazione infrarossa è utilizzata in applicazioni industriali, scientifiche e mediche. I dispositivi di visione notturna che utilizzano l' illuminazione attiva a vicino infrarossi consentono di osservare persone o animali senza che l' osservatore venga rilevato. L' astronomia a infrarossi utilizza telescopi dotati di sensori per penetrare nelle regioni polverose dello spazio, come le nuvole molecolari; rilevare oggetti come pianeti, e per vedere oggetti altamente traslocati in rosso dai primi giorni dell' universo. Telecamere termoimmagini a infrarossi sono utilizzati per rilevare la perdita di calore in sistemi isolati, per osservare il cambiamento del flusso sanguigno nella pelle, e per rilevare il surriscaldamento di apparecchiature elettriche.
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doc-7972
L' infrarosso è utilizzato nelle apparecchiature di visione notturna quando la luce visibile non è sufficiente per vederla. I dispositivi di visione notturna funzionano attraverso un processo che comporta la conversione di fotoni di luce ambientale in elettroni che vengono poi amplificati da un processo chimico ed elettrico e poi convertiti in luce visibile. Le sorgenti di luce a infrarossi possono essere utilizzate per aumentare la luce ambiente disponibile per la conversione da parte dei dispositivi di visione notturna, aumentando la visibilità al buio senza utilizzare una sorgente di luce visibile.
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doc-9195
La luce proveniente dai LED può essere modulata molto rapidamente in modo da essere utilizzata in modo estensivo nella fibra ottica e nelle comunicazioni ottiche a spazio libero. Questo include i telecomandi, come per televisori, videoregistratori e computer a LED, dove vengono spesso utilizzati LED a infrarossi. Gli optoisolatori utilizzano un LED combinato con un fotodiodo o fototransistor per fornire un percorso del segnale con isolamento elettrico tra due circuiti. Ciò è particolarmente utile nelle apparecchiature mediche in cui i segnali provenienti da un circuito di sensori a bassa tensione (di solito alimentati a batteria) a contatto con un organismo vivente devono essere isolati elettricamente da eventuali guasti elettrici in un dispositivo di registrazione o monitoraggio che funziona a tensioni potenzialmente pericolose. Un optoisolatore consente inoltre di trasferire informazioni tra circuiti che non condividono un potenziale comune di terra.
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doc-7962
Nella fotografia ad infrarossi, i filtri infrarossi sono utilizzati per catturare lo spettro del vicino infrarosso. Le fotocamere digitali spesso utilizzano blocchetti ad infrarossi. Telecamere digitali più economiche e telefoni fotocamera hanno filtri meno efficaci e in grado di "vedere" intenso vicino all' infrarosso, apparendo come un luminoso colore viola bianco porpora. Ciò è particolarmente pronunciato quando si riprendono immagini di soggetti in prossimità delle aree a infrarossi (ad esempio vicino a una lampada), dove l' interferenza infrarossa risultante può lavare l' immagine. C' è anche una tecnica chiamata' T-ray' imaging, che è l' immagine che utilizza lontano infrarossi o terahertz radiazioni. La mancanza di sorgenti luminose può rendere la fotografia terahertz più impegnativa rispetto alla maggior parte delle altre tecniche di imaging a infrarossi. Recentemente l' imaging a raggi T è stato di notevole interesse a causa di una serie di nuovi sviluppi come la spettroscopia a dominio temporale terahertz.
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doc-7961
La spettroscopia vibrazionale a infrarossi (vedi anche spettroscopia a vicino infrarossi) è una tecnica che può essere utilizzata per identificare le molecole attraverso l' analisi dei loro legami costituenti. Ogni legame chimico in una molecola vibra alla frequenza caratteristica di tale legame. Un gruppo di atomi in una molecola (ad esempio CH2) può avere più modi di oscillazione causati dai movimenti di allungamento e flessione del gruppo nel suo insieme. Se un' oscillazione porta ad un cambiamento di dipolo nella molecola, allora assorbirà un fotone che ha la stessa frequenza. Le frequenze di vibrazione della maggior parte delle molecole corrispondono alle frequenze della luce infrarossa. Tipicamente, la tecnica è utilizzata per studiare composti organici utilizzando radiazioni luminose da 4000-400 cm-1, il mid-infrarosso. Si registra uno spettro di tutte le frequenze di assorbimento in un campione. Questo può essere utilizzato per ottenere informazioni sulla composizione del campione in termini di gruppi chimici presenti e anche sulla sua purezza (ad esempio, un campione bagnato mostrerà un ampio assorbimento di O-H intorno ai 3200 cm-1).
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doc-7846
Lo spettro emesso da un radiatore a corpo nero alle temperature delle lampadine ad incandescenza non corrisponde alle caratteristiche di sensibilità dell' occhio umano; la luce emessa non appare bianca, e la maggior parte di essa non rientra nella gamma di lunghezze d' onda a cui l' occhio è più sensibile. I filamenti di tungsteno irradiano per lo più radiazione infrarossa a temperature dove rimangono solidi - sotto i 3.695 K (3.422 °C; 6.191 °F). Donald L. Klipstein spiega così:"Un radiatore termico ideale produce la luce visibile in modo ottimale a temperature intorno ai 6.300 °C (6.600 K; 11.400 °F). Anche a questa temperatura elevata, molta radiazione è infrarossa o ultravioletta, e l' efficacia luminosa teorica (LER) è di 95 lumen per watt". Nessun materiale noto può essere utilizzato come filamento a questa temperatura ideale, che è più calda della superficie del sole.
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doc-9216
Comunemente chiamato' lampadine', le lampade sono la parte rimovibile e sostituibile di un apparecchio luminoso, che converte l' energia elettrica in radiazione elettromagnetica. Mentre le lampade sono state tradizionalmente classificate e commercializzate principalmente in termini di consumo energetico, espresso in watt, la proliferazione della tecnologia di illuminazione al di là della lampadina a incandescenza ha eliminato la corrispondenza della potenza watt alla quantità di luce prodotta. Ad esempio, una lampadina ad incandescenza da 60 W produce circa la stessa quantità di luce di una lampada fluorescente compatta da 13 Watt. Ognuna di queste tecnologie ha una diversa efficacia nel convertire l' energia elettrica in luce visibile. La luce visibile viene tipicamente misurata in lumen. Questa unità quantifica solo la radiazione visibile ed esclude i raggi infrarossi e ultravioletti invisibili. Una candela in cera produce nell' ordine di 13 lumen, una lampada incandescente da 60 watt produce circa 700 lumen e una lampada fluorescente compatta da 15 watt produce circa 800 lumen, ma la potenza effettiva varia in base al design specifico. La valutazione e l' enfasi sul marketing si sta spostando dal wattaggio alla produzione di lumen, per dare all' acquirente una base direttamente applicabile su cui selezionare una lampada.
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doc-7970
Il calore è l' energia in transito che scorre a causa della differenza di temperatura. A differenza del calore trasmesso da conduzione termica o convezione termica, la radiazione termica può propagarsi attraverso il vuoto. La radiazione termica è caratterizzata da un particolare spettro di molte lunghezze d' onda che è associato all' emissione da un oggetto, dovuta alla vibrazione delle sue molecole ad una data temperatura. Le radiazioni termiche possono essere emesse da oggetti a qualsiasi lunghezza d' onda, e a temperature molto elevate tali radiazioni sono associate a spettri ben al di sopra dell' infrarosso, che si estendono in regioni visibili, ultraviolette e persino a raggi X (cioè la corona solare). Così, l' associazione popolare della radiazione infrarossa con la radiazione termica è solo una coincidenza basata sulle temperature tipiche (rispetto a quelle basse) che spesso si trovano vicino alla superficie del pianeta Terra.
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doc-7965
La radiazione infrarossa è popolarmente conosciuta come "radiazione di calore"[citazione necessaria], ma la luce e le onde elettromagnetiche di qualsiasi frequenza riscalderanno superfici che li assorbono. La luce infrarossa proveniente dal Sole rappresenta il 49% del riscaldamento della Terra, mentre la restante parte è causata dalla luce visibile che viene assorbita e poi irradiata a lunghezze d' onda più lunghe. I laser a luce visibile o a emissione ultravioletta possono cartigliare la carta e gli oggetti incandescentemente caldi emettono radiazioni visibili. Gli oggetti a temperatura ambiente emetteranno radiazioni concentrate per lo più nella banda da 8 a 25 µm, ma questo non è distinto dall' emissione di luce visibile da parte di oggetti incandescenti e ultravioletti da parte di oggetti ancora più caldi (vedere il corpo nero e la legge dello spostamento di Wien).
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doc-5048
Forse i primi motori elettrici furono semplici dispositivi elettrostatici creati dal monaco scozzese Andrew Gordon nel 1740. Il principio teorico alla base della produzione della forza meccanica mediante l' interazione di una corrente elettrica con un campo magnetico, la legge della forza di Ampère, è stato scoperto in seguito da André-Marie Ampère nel 1820. La conversione dell' energia elettrica in energia meccanica con mezzi elettromagnetici è stata dimostrata dallo scienziato britannico Michael Faraday nel 1821. Un filo sospeso è stato immerso in un pool di mercurio, sul quale è stato collocato un magnete permanente (PM). Quando una corrente è passata attraverso il filo, il filo ruotava intorno al magnete, mostrando che la corrente ha dato origine ad un vicino campo magnetico circolare intorno al filo. Questo motore è spesso dimostrato in esperimenti fisici, sostituendo la salamoia con il mercurio tossico. Anche se la ruota di Barlow era una delle prime raffinatezze di questa dimostrazione di Faraday, questi motori omopolari simili dovevano rimanere inadatti all' applicazione pratica fino alla fine del secolo.
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