Wie funktioniert Infrarotwärme?

Infrarot bezeichnet die Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums, die zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellen liegen. Infrarotstrahlung wird von uns als Wärme wahrgenommen, obwohl wir sie nicht sehen können. Der Ursprung der Infrarotwärme liegt auf atomarer Ebene, wo die durch die Bewegung subatomarer Teilchen erzeugte Wärme in elektromagnetische Strahlung im Infrarotbereich umgewandelt wird. Infrarotwärme ist von Wärmekonvektion und Wärmeleitung zu unterscheiden, da sie durch ein Vakuum wandern kann.

Um zu beobachten, wie Infrarotwärme funktioniert, ist die Erwärmung und Abkühlung der Erde wahrscheinlich das hilfreichste Beispiel. Abgesehen davon, dass sie alle Wetterereignisse und -muster sowie Meeresströmungen antreibt, erwärmt die Infrarotwärme der Sonne die Erde tagsüber und gibt sie nachts nach Sonnenuntergang ab. Es ist interessant festzustellen, dass die Sonne zwar eine große Menge an Infrarotwärme abgibt, aber nur etwa die Hälfte der Wärme, die wir am Boden empfinden, von direkter Infrarotstrahlung der Sonne stammt. Die andere Hälfte stammt aus Energie aus sichtbarem Licht, das von Objekten auf der Erde absorbiert und später als Infrarotwärme abgegeben wird.

Künstliche Infrarotwärme wird in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet. In industriellen Kontexten wird das Erhitzen und Schweißen von Kunststoff durch Infrarotstrahler erreicht, ebenso das Aushärten bestimmter Beschichtungen und bestimmte Schritte bei der Glasherstellung. Viele von uns haben Infrarot-Wärmelampen in Restaurants gesehen, die verwendet werden, um Speisen warm zu halten, bevor sie serviert werden. Dabei handelt es sich um speziell entwickelte Glühbirnen, die so viel Infrarotenergie wie möglich abgeben und weniger Licht erzeugen.

Infrarotwärme kann auch gezielt so erzeugt werden, dass sie medizinisch therapeutisch wirkt. Ferninfrarotstrahlung wird manchmal verwendet, um Arthritis-Patienten und anderen, die an chronischen Schmerzen leiden, Schmerzen zu lindern. Es wird auch zum Enteisen von Flugzeugflügeln und in Infrarotsaunen eingesetzt.

Nicht alle Infrarotwellenlängen werden von uns als Wärme empfunden. Licht, das knapp über der roten Seite des sichtbaren Spektrums liegt, ist überhaupt nicht heiß, und dies ist die Art von Infrarotlicht, die von Fernbedienungen und einigen Computergeräten verwendet wird, um Daten zu übertragen. Dieser Teil des Infrarotbereichs wird als nahes Infrarot bezeichnet, da er nahe dem sichtbaren Spektrum liegt. Mittlere und ferne Infrarotwellen sind diejenigen, die wir als kalorische Wärme wahrnehmen.