Kako deluje infrardeča toplota?

Infrardeča se nanaša na valovne dolžine elektromagnetnega spektra, ki ležijo med vidno svetlobo in mikrovalovi. Infrardeče sevanje zaznavamo kot toploto, čeprav je ne vidimo. Izvor infrardeče toplote je na atomski ravni, kjer se toplota, ki nastane s gibanjem subatomskih delcev, spremeni v elektromagnetno sevanje v infrardečem območju. Infrardečo toploto je treba razlikovati od toplotne konvekcije in toplotne prevodnosti, ker lahko potuje skozi vakuum.

Za opazovanje delovanja infrardeče toplote je verjetno najbolj koristen primer segrevanje in hlajenje zemlje. Poleg tega, da poganja vse vremenske dogodke in vzorce ter oceanske tokove, je infrardeča toplota sonca tisto, kar segreje Zemljo podnevi, in je tisto, kar tla oddajajo ponoči, ko sonce zaide. Zanimivo je, da čeprav sonce oddaja ogromno infrardeče toplote, je le približno polovica toplote, ki jo čutimo na tleh, posledica neposrednega infrardečega sevanja sonca. Druga polovica izvira iz energije iz vidne svetlobe, ki jo absorbirajo predmeti na zemlji, nato pa se kasneje oddaja kot infrardeča toplota.

Umetna infrardeča toplota se uporablja v različnih aplikacijah. V industrijskih okoljih se ogrevanje in varjenje plastike izvajata z infrardečimi grelci, prav tako utrjevanje nekaterih premazov in določeni koraki v proizvodnji stekla. Mnogi od nas so v restavracijah videli infrardeče toplotne žarnice, ki se uporabljajo za ohranjanje toplote hrane, preden jo postrežemo. To so posebej zasnovane žarnice, ki so narejene tako, da oddajajo čim več infrardeče energije, z manjšim poudarkom na ustvarjanju svetlobe.

Infrardeča toplota je lahko tudi namerno proizvedena tako, da ima medicinsko terapevtski učinek. Daljno infrardeče sevanje se včasih uporablja za lajšanje bolečin bolnikom z artritisom in drugim, ki trpijo zaradi kronične bolečine. Uporablja se tudi za odmrzovanje letalskih kril in v infrardečih savnah.

Vseh infrardečih valovnih dolžin ne čutimo kot toploto. Svetloba, ki je tik za rdečo stranjo vidnega spektra, sploh ni vroča in to je vrsta infrardeče svetlobe, ki jo uporabljajo daljinski upravljalniki in nekatere računalniške naprave za prenos podatkov. Ta del infrardečega območja se imenuje blizu infrardečega spektra, ker je blizu vidnega spektra. Srednji in daljni infrardeči valovi so tisti, ki jih opazimo kot kalorično toploto.