A radiação infravermelha , também chamada de luz infravermelha e freqüentemente abreviada com a sigla IR , do inglês Infrared Radiation é um dos tipos de radiação que existem dentro do espectro eletromagnético .

Como toda radiação, a radiação infravermelha carrega energia radiante e se comporta tanto como uma onda eletromagnética quanto como uma partícula (fótons).

O comprimento de onda da radiação infravermelha ocupa a faixa de 700 nm (frequência 430 THz) a 1 mm (300 GHz).

Ele está localizado logo acima da luz visível (400 – 700 nm), por isso é invisível ao olho humano por definição. No entanto, a radiação infravermelha de até 1050 nm pode ser detectada pelo olho humano em condições muito específicas .

As microondas começam no limite superior da radiação infravermelha (1 mm).

Partes do espectro eletromagnético

Regiões infravermelhas

A radiação infravermelha abrange a faixa de comprimento de onda de 700 nm – 1 mm , mas geralmente é dividida em regiões menores para estudo e aplicações.

Existem várias subdivisões de infravermelho, geralmente com três regiões principais: infravermelho próximo, infravermelho médio e infravermelho distante.

Os limites de cada uma dessas regiões podem variar de acordo com diferentes fontes e órgãos de padronização.

Regiões infravermelhas frequentemente usadas

  • Infravermelho próximo (NIR, IR-A DIN) : 0,75-1,4 µm
  • Infravermelho de ondas curtas (SWIR, IR-B DIN) : 1,4–3 µm
  • Infravermelho de onda média (MWIR, IR-C DIN, MidIR, IIR) : 3–8 µm
  • Infravermelho de onda longa (LWIR, IR-C DIN) : 8–15 µm
  • Infravermelho distante (FIR) : 15-1000 µm

Regiões infravermelhas de acordo com ISO 20473

  • Infravermelho próximo (NIR) : 0,78–3 µm
  • Infravermelho médio (MIR) : 3–50 µm
  • Infravermelho distante (FIR) : 50-1000 µm

Regiões infravermelhas CIE (Comissão Internacional de Iluminação)

  • IR-A : 700 nm – 1400 nm (0,7 µm – 1,4 mm)
  • IR-B : 1400 nm – 3000 nm (1,4 – m – 3 µm)
  • IR-C : 3000 nm – 1 mm (3 µm – 1000 µm)

Divisões típicas em astronomia

  • Infravermelho próximo (NIR) : (0,7-1) até 5 µm
  • Infravermelho médio (MIR) : 5 a (25–40) µm
  • Infravermelho distante (FIR) : (25–40) até (50–1000) µm

Essas divisões infravermelhas usadas em astronomia variam dependendo da publicação consultada, embora o mais comum em astronomia seja atribuir letras maiúsculas a diferentes faixas do espectro eletromagnético de acordo com o filtro usado para observação e medição.

As letras I, J, H e K cobrem a maior parte do infravermelho próximo, enquanto L, M, N e Q cobrem a maior parte do infravermelho médio.

Radiação infravermelha e calor

A radiação infravermelha foi descoberta em 1800 pelo astrônomo William Herschel , após detectar um tipo de radiação invisível de energia inferior à da luz vermelha por meio de seus efeitos em um termômetro.

Mais tarde, foi descoberto que a maioria da radiação térmica emitida por objetos com uma temperatura próxima à temperatura ambiente é radiação infravermelha, então a radiação infravermelha é comumente identificada como ” radiação térmica “.

A radiação infravermelha é emitida ou absorvida pelas moléculas juntamente com mudanças em seus movimentos vibracionais e rotacionais, que se traduzem em mudanças de temperatura, embora esse efeito possa ser obtido por radiação de qualquer comprimento de onda.

A radiação infravermelha é responsável por até 49% da radiação solar . O resto da radiação solar é luz visível e uma pequena fração é radiação ultravioleta.

Apesar dessa relação clara com o calor que recebemos do Sol, é importante deixar claro que a radiação térmica pode ser produzida em qualquer comprimento de onda. Por exemplo, um objeto incandescente emite radiação na faixa da luz visível.

Formulários

A radiação infravermelha tem múltiplas e variadas aplicações nos níveis industrial, científico, médico, militar e doméstico. Alguns desses aplicativos estão resumidos na lista a seguir:

  • Visão noturna : a radiação infravermelha é usada por dispositivos de visão noturna, detectando fótons na luz ambiente e transformando-os em sinais elétricos amplificados.
  • Termografia : permite determinar a temperatura dos objetos à distância.
  • Imagem hiperespectral : é uma imagem em que cada pixel contém um espectro contínuo em uma ampla faixa espectral.
  • Aquecimento – A radiação infravermelha pode ser usada como fonte de calor, por exemplo, para remover gelo das asas de uma aeronave, em saunas infravermelhas, para cozinhar e aquecer alimentos ou em muitas aplicações industriais.
  • Comunicações : a transmissão de dados no infravermelho tem sido amplamente utilizada em conexões entre computadores e periféricos, em controles remotos e controles remotos. Os lasers infravermelhos também são usados ​​em sistemas de comunicação de fibra óptica.
  • Espectroscopia : a espectroscopia vibracional no infravermelho é uma técnica que permite a identificação de moléculas por meio da análise de ligações atômicas e sua vibração. É usado principalmente para o estudo de moléculas orgânicas.
  • Meteorologia e climatologia : os satélites meteorológicos são capazes de produzir imagens térmicas e infravermelhas, cujo estudo permite deduzir o tamanho e tipo de nuvens, calcular a temperatura das águas superficiais oceânicas, entre outros, o que permite previsões meteorológicas.
  • Astronomia : o estudo do espaço com telescópios infravermelhos permite observar o interior de nuvens de gás e poeira, geralmente frias e escuras, observando o calor irradiado pelas estrelas em seu interior. A astronomia infravermelha também torna possível observar objetos altamente desviados para o vermelho, cuja formação remonta ao início do próprio Universo.
  • Análise e conservação de obras de arte : a reflectografia infravermelha é uma técnica aplicada às pinturas para visualizar as camadas inferiores, por exemplo, os desenhos que os pintores fizeram como guia para a pintura.
  • Fotobiomodulação : A radiação infravermelha próxima é usada para tratar úlceras bucais induzidas por quimioterapia e para promover a cicatrização de feridas. Entre os possíveis mecanismos está a ativação da enzima citocromo C oxidase.

Galeria

Visão noturna ativa: a câmera ilumina a cena com radiação infravermelha invisível ao olho humano Imagem hiperespectral infravermelha de uma cena com uma temperatura ambiente de -15 ° C Reflectografia infravermelha aplicada à pintura Telescópio infravermelho: esta imagem foi colorida atribuindo azul, verde e vermelho para os comprimentos de onda 3.4, 4.6 e 12 µm respectivamente Beta Pictoris (estrela) visto no infravermelho. O disco central é o planeta Beta Pictoris b.