¿Cómo funciona el infrarrojo?

La luz infrarroja (IR) es una longitud de onda de energía que es invisible para el ojo humano. La fuente más común de esta energía es el calor; Se puede medir la temperatura relativa de los objetos por la cantidad de energía que emiten. Las longitudes de onda más bajas o «infrarrojo cercano», el más cercano al color rojo de la luz visible, no son calientes y, a menudo, se utilizan para transmitir datos en la electrónica. Un control remoto, por ejemplo, puede usar una longitud de onda particular de infrarrojo cercano para comunicarse con un receptor, enviando pulsos de luz que transmiten una señal al dispositivo, indicándole qué hacer.

Descripción y medida

IR, una forma de energía, es parte del espectro electromagnético. Este espectro está compuesto por ondas de radio; microondas luz infrarroja, visible y ultravioleta; rayos X; y rayos gamma. Cada forma de energía está ordenada por longitud de onda; el infrarrojo se ubica entre las microondas y las ondas de luz visible porque sus ondas son más cortas que las microondas pero más largas que las de la luz visible.

El prefijo infra proviene de la palabra latina que significa «abajo»; el término significa «debajo del rojo», lo que indica su posición en el espectro electromagnético. La luz visible tiene una gama de longitudes de onda que se manifiestan en los siete colores del arco iris; el rojo tiene la longitud de onda más larga y el violeta tiene la más corta. El infrarrojo, con longitudes de onda más largas que el color rojo, es invisible para el ojo humano.

Al igual que con la luz visible, hay un rango de longitudes de onda de IR. La Comisión Internacional de Iluminación lo ha dividido en tres secciones generales basadas en la longitud de la onda y la densidad. Estos grupos se conocen comúnmente como infrarrojos cercanos, medios y lejanos, siendo el infrarrojo cercano el más cercano al lado de luz visible del espectro y el de onda lejana o larga, cercano a la zona de microondas. Hay usos para las longitudes de onda de infrarrojos en cada grupo, desde la comunicación inalámbrica hasta la función de fuente de calor.

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Casi todos los objetos emiten calor o energía, y una de las formas de energía más fácilmente discernibles es el infrarrojo. Cuando un objeto no está lo suficientemente caliente como para emitir luz visible, emite la mayor parte de su energía en el espectro de infrarrojos. Es este calor el que le brinda a la tecnología infrarroja muchas aplicaciones en casi todos los sectores de la vida, incluidos la salud, la ciencia, la industria, el arte y el entretenimiento.

La conversión de la energía infrarroja, también conocida como calor radiante, en una imagen que el ojo humano puede ver y comprender, se realiza mediante un proceso llamado imagen térmica. Se utiliza una cámara de infrarrojos para medir con precisión la temperatura de un objeto, que luego se traduce en color. Por ejemplo, las imágenes infrarrojas suelen mostrar las áreas más cálidas del cuerpo humano en rojo, seguidas de amarillo, verde, azul y violeta a medida que disminuye la temperatura. Al estudiar cómo se distribuye el calor corporal, las imágenes térmicas pueden ayudar a los profesionales de la salud a analizar tejidos y fluidos corporales para detectar lesiones o enfermedades.
La luz infrarroja se utiliza en equipos de visión nocturna, lo que permite al usuario ver en la oscuridad. Dos tipos de visión nocturna utilizan IR: térmica e intensificadora de imagen. La visión térmica nocturna permite al usuario reconocer personas y objetos por el patrón de calor que emiten. Los intensificadores amplifican la luz existente, incluida la infrarroja, para permitir que el usuario vea.

Como forma de medir la temperatura, el IR se utiliza en muchos tipos diferentes de aplicaciones. El ejército usa sensores infrarrojos para localizar y rastrear objetivos o para detectar minas terrestres ocultas o escondites de armas. Los sensores en los satélites se utilizan para el monitoreo ambiental, señalando áreas de contaminación, incendios o deforestación. Las operaciones de búsqueda y rescate utilizan la RI para localizar personas desaparecidas en el bosque o la jungla, así como en edificios derrumbados o en el sitio de otros desastres.
Muchos dispositivos de control remoto en los hogares usan infrarrojos. Estos mandos a distancia utilizan este tipo de luz para transportar señales entre un transmisor de mando a distancia y el dispositivo que está al mando. El transmisor envía luz en pulsos, que se traducen en códigos binarios que tienen los comandos correspondientes. El receptor se coloca en la parte frontal del dispositivo, donde recibe estos pulsos de luz y los decodifica en datos binarios, los cuales son entendidos por el microprocesador dentro del aparato.

Muchos tipos diferentes de científicos usan infrarrojos en su trabajo, desde los astrónomos que lo usan para aprender más sobre las galaxias a años luz de distancia hasta los arqueólogos que lo usan para estudiar asentamientos antiguos. El infrarrojo también se está utilizando para preservar, restaurar y conservar valiosas obras históricas y artísticas; Los detalles invisibles de los fragmentos antiguos y las imágenes pintadas debajo de las pinturas se están sacando a la luz mediante el uso de la tecnología IR. En la industria, la termografía es invaluable para probar y monitorear sistemas mecánicos.