Definita come una forma di energia elettromagnetica, la radiazione infrarossa può essere collocata nella porzione dello spettro elettromagnetico tra la luce visibile e le microonde.
Caratterizzata da una lunghezza d’onda compresa tra 700 nanometri (nm) e 1 millimetro (mm), la radiazione infrarossa è invisibile all’occhio umano.
Una delle caratteristiche principali della radiazione infrarossa, che la rendono fondamentale in svariate applicazioni tecnologiche, è la sua stretta relazione con la temperatura.
In base alla legge di Planck del corpo nero, gli oggetti emettono radiazione infrarossa proporzionalmente alla loro temperatura.
Ciò permette d’intuire che oggetti più caldi emetteranno una maggiore quantità di radiazione infrarossa, rispetto a quelli più freddi.
Questa proprietà è alla base di molte applicazioni, inclusa la termografia, che sfrutta la radiazione infrarossa per rivelare differenze di temperatura all’interno degli oggetti, o nell’ambiente circostante.
Energia elettromagnetica:
La radiazione infrarossa è una forma di energia che si manifesta attraverso onde elettromagnetiche.
La lunghezza d’onda, superiore rispetto alla luce visibile, è compresa tra settecento nanometri e un millimetro.
Ciò significa che le onde infrarosse sono caratterizzate da una frequenza inferiore rispetto alla luce visibile, il che le rende invisibili all’occhio umano.
Una caratteristica fondamentale, della radiazione infrarossa, è la sua correlazione con la temperatura.
Secondo la legge di Planck del corpo nero, gli oggetti emettono radiazione infrarossa in proporzione alla loro temperatura.
In altre parole, oggetti più caldi emetteranno una maggiore quantità di radiazione infrarossa rispetto a quelli più freddi.
Questo principio, fondamentale per le applicazioni come la termografia e la rilevazione di differenze di temperatura, permette alla radiazione infrarossa di essere una forma di energia essenziale per molte applicazioni tecnologiche.
In base alla lunghezza dell’onda, lo spettro infrarosso è solitamente suddiviso in tre regioni principali.
Near InfraRed
Indicato con l’acronimo NIR, corrisponde alla regione dell’infrarosso più vicina alla luce visibile, con lunghezze d’onda che variano da circa 780 nm a circa 2,5 micrometri (µm).
Il NIR è utilizzato in numerose applicazioni, tra cui la spettroscopia per l’analisi chimica e la sensoristica di precisione.
Mid InfraRed
Con l’acronimo MIR è indicata la regione dell’infrarosso di media distanza che, spazia da circa 2,5 µm a 50 µm.
Il MIR è fondamentale per applicazioni come la termografia industriale, la rilevazione di gas e la produzione d’immagini termiche.
Far InfraRed
Indicato con l’acronimo FIR, corrisponde all’infrarosso lontano con lunghezze d’onda comprese tra 50 µm e 2,5 mm.
L’infrarosso FIR può essere utilizzato in svariati campi della ricerca scientifica, in particolare nell’astronomia, per l’osservazione di oggetti celesti a temperature molto basse.
Corpi neri, emettitori perfetti:
La radiazione infrarossa è una forma di energia elettromagnetica che può essere generata da diverse fonti, ma la sua emissione primaria è legata alla temperatura di un oggetto.
I corpi neri, secondo la legge di Planck, sono considerati emettitori perfetti di energia elettromagnetica infrarossa e sono spesso utilizzati come standard di riferimento.
Dispositivi come le lampade al tungsteno o le lampade alogene, utilizzate per il riscaldamento o la sterilizzazione, sono spesso utilizzate come sorgenti controllate di radiazione infrarossa per applicazioni industriali.
Il Sole, tra le sorgenti naturali, è una delle principali fonti di radiazione infrarossa sulla Terra.
Anche i corpi celesti come la Luna e i pianeti emettono radiazione infrarossa, consentendo agli astronomi di studiarli in dettaglio.
Dalla tecnologia alla medicina:
La radiazione infrarossa è una forma di energia elettromagnetica, con caratteristiche che consentono una vasta gamma di applicazioni.
Strettamente legata alla temperatura degli oggetti, la radiazione infrarossa fornisce informazioni cruciali sia sulla composizione chimica sia sulla distribuzione del calore.
Questa forma di energia elettromagnetica, invisibile all’occhio umano, trova ampie applicazioni che si estendono dalla medicina all’industria e dalla ricerca scientifica all’astronomia.
La radiazione infrarossa, nella Termografia, è utilizzata per creare immagini termiche, che mostrano le variazioni di temperatura in un oggetto o in un ambiente. Questa tecnica è molto utilizzata nell’ispezione edile, nella diagnosi medica, nella ricerca di dispersioni energetiche e nella manutenzione predittiva di apparecchiature industriali.
Nella trasmissione dei dati, per evitare interferenze con le onde radio, l’infrarosso è utilizzato per la comunicazione tra apparecchi elettronici.
Il controllo remoto di dispositivi elettronici, come televisori, lettori DVD e condizionatori d’aria, sfrutta la radiazione infrarossa per trasmettere segnali tra il telecomando e il dispositivo di destinazione.
La spettroscopia infrarossa, utilizzata per determinare la composizione chimica di un campione, permette di ottenere, attraverso la radiazione infrarossa, informazioni sulle vibrazioni molecolari.
L’infrarosso è particolarmente utile sia in Astronomia per osservare i corpi celesti, attraverso l’utilizzo di telescopi, sia nella meteorologia.
La radiazione infrarossa, nella termografia medica, è utilizzata per rilevare anomalie termiche nel corpo umano, nell’identificazione precoce di tumori o nell’analisi della circolazione sanguigna.
Gianni Truini
