Esempi di radiazioni infrarosse: dalla luce solare alla visione notturna
La radiazione infrarossa (IR) è energia elettromagnetica invisibile (700 nm – 1 mm) percepita come calore. Non "vedi" l'IR—ne rilevi gli effetti.
Fonti naturali / quotidiane (Emissione termica)
- Sole: ~50% dell'irradiazione solare è IR. Scalda la tua pelle, guida il meteo.
- Fuoco / Fiamme: Le particelle di fuliggine emettono IR a spettro ampio (senti calore sul viso).
- Corpo umano (37°C / 310K): Emissione di picco ~9.3 µm (LWIR). Visione notturna / telecamere termiche rilevano questo.
- Terra / Edifici / Asfalto: Rirradiano l'IR solare assorbito (isola di calore urbana).
- Elettronica / Elettrodomestici: CPU/GPU, alimentatori, serpentine frigo, lampadine a incandescenza (90% IR).
Applicazioni tecnologiche (IR generato o rilevato)
| Applicazione | Ruolo IR | Banda d'onda |
|---|---|---|
| Telecomando TV | Impulsi LED 940 nm (protocollo NEC/RC5) | Near-IR (NIR) |
| Termometro IR / Pirrometro | Rileva IR emesso → calcola temperatura (legge di Planck) | LWIR (8–14 µm) |
| Telecamera termica | Focal plane array (microbolometro / InSb / MCT) → mappa temperatura 2D | LWIR / MWIR |
| Occhiali visione notturna (Gen 2/3) | Intensificatore di immagine amplifica NIR ambientale (luce stellare) + illuminatore IR attivo | NIR (700–1000 nm) |
| LiDAR (Automotive, iPhone) | Laser pulsato 905 nm o 1550 nm time-of-flight | NIR / SWIR |
| Comunicazioni in fibra ottica | Laser 1310 nm, 1550 nm (bassa perdita in vetro di silice) | SWIR |
| Spettroscopia FTIR | Impronta molecolare tramite spectri di assorbimento IR | MIR (2.5–25 µm) |
| Astronomia IR (JWST, Spitzer, SOFIA) | Vede attraverso la polvere, galassie redshiftate, protostelle | NIR–MIR (0.6–28 µm) |
| Medico: Ossimetro da polso | Rapporto assorbimento 660 nm (Rosso) + 940 nm (IR) → SpO₂ | Rosso / NIR |
| Industriale: Manutenzione predittiva | Scansione termica di motori, pannelli, cuscinetti → punti caldi = precursori di guasto | LWIR |
Nomi delle bande IR (ISO 20473)
- NIR: 0.78–3 µm (Near)
- MIR: 3–50 µm (Mid)
- FIR: 50–1000 µm (Far)
- Sottobande comuni: SWIR (1–3), MWIR (3–8), LWIR (8–14)
Tutto ciò che è sopra 0K emette IR. Più caldo, più corta la lunghezza d'onda di picco (Legge di Wien).