Quale tipo di apparecchiatura utilizza lo spettro infrarosso in assenza di sufficiente luce visibile?
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-7966
L' inseguimento infrarosso, noto anche come homing infrarosso, si riferisce ad un sistema passivo di guida missilistica, che utilizza l' emissione da un bersaglio di radiazione elettromagnetica nella parte infrarossa dello spettro per seguirlo. I missili che utilizzano la ricerca a infrarossi sono spesso chiamati "chi cerca calore", dal momento che l' infrarosso (IR) è appena sotto lo spettro visibile della luce in frequenza ed è irradiato fortemente da corpi caldi. Molti oggetti come le persone, i motori dei veicoli e gli aerei generano e trattengono calore e, come tali, sono particolarmente visibili nelle lunghezze d' onda infrarosse della luce rispetto agli oggetti sullo sfondo.
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doc-7971
La parte infrarossa dello spettro ha diversi vantaggi utili per gli astronomi. Nuvole molecolari fredde e scure di gas e polveri nella nostra galassia si illumineranno di calore irradiato, come sono irradiati da stelle incastrate. L' infrarosso può anche essere utilizzato per rilevare protostelle prima che queste comincino a emettere luce visibile. Le stelle emettono una porzione più piccola della loro energia nello spettro infrarosso, in modo che gli oggetti freddi vicini come pianeti possono essere più facilmente rilevati. (Nello spettro della luce visibile, il bagliore della stella annegherà la luce riflessa da un pianeta.) stelle incastonate.
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doc-9180
I punti quantistici (QD) sono nanocristalli semiconduttori che possiedono proprietà ottiche uniche. Il loro colore di emissione può essere sintonizzato dal visibile in tutto lo spettro infrarosso. Questo permette ai dot LED quantistici di creare quasi tutti i colori sul diagramma CIE. Ciò fornisce più opzioni di colore e una resa cromatica migliore rispetto ai LED bianchi, poiché lo spettro di emissione è molto più ristretto, caratteristica degli stati di confinamento quantistico. Ci sono due tipi di schemi per l' eccitazione QD. Si utilizza l' eccitazione foto con una fonte di luce primaria LED (tipicamente blu o LED UV sono utilizzati). L' altro è l' eccitazione elettrica diretta prima dimostrata da Alivisatos et al.
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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-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-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-14751
La Terra riceve 174.000 terawatt (TW) di radiazione solare in ingresso (insolazione) nell' atmosfera superiore. Circa il 30% si riflette nello spazio, mentre il resto è assorbito da nuvole, oceani e masse terrestri. Lo spettro della luce solare sulla superficie terrestre è per lo più diffuso su tutti i campi visibili e quasi infrarossi con una piccola parte del vicino-ultravioletto. La maggior parte delle persone in tutto il mondo vive in aree con livelli di insolazione da 150 a 300 watt al metro quadrato o da 3,5 a 7,0 kWh/m2 al giorno.
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doc-7960
L' insorgenza dell' infrarosso è definita (secondo standard diversi) a vari valori generalmente compresi tra 700 nm e 800 nm, ma il confine tra la luce visibile e quella infrarossa non è definito con precisione. L' occhio umano è notevolmente meno sensibile alla luce al di sopra della lunghezza d' onda di 700 nm, così lunghe lunghezze d' onda rendono insignificanti i contributi alle scene illuminate da sorgenti luminose comuni. Tuttavia, una luce vicino all' infrarosso particolarmente intensa (ad es. da laser IR, sorgenti LED IR o da luce diurna brillante con la luce visibile rimossa dai gel colorati) può essere rilevata fino a circa 780 nm e viene percepita come luce rossa. Fonti che forniscono lunghezze d' onda fino a 1050 nm possono essere viste come una luce rossa spenta in sorgenti intense, causando qualche difficoltà nell' illuminazione quasi-IR di scene al buio (di solito questo problema pratico è risolto da illuminazione indiretta).
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doc-7969
Il vicino infrarosso è la regione più vicina in lunghezza d' onda alla radiazione rilevabile dall' occhio umano, il medio e il lontano infrarosso sono progressivamente più lontani dallo spettro visibile. Altre definizioni seguono diversi meccanismi fisici (picchi di emissione, bande vs., assorbimento d' acqua) e le più recenti ragioni tecniche (i comuni rivelatori di silicio sono sensibili a circa 1.050 nm, mentre la sensibilità di InGaAs inizia a circa 950 nm e termina tra 1.700 e 2.600 nm, a seconda della specifica configurazione). Purtroppo, le norme internazionali per queste specifiche non sono attualmente disponibili. Vicino infrarosso.
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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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