Jak funguje infračervené teplo?

Infračervené označuje vlnové délky elektromagnetického spektra, které leží mezi viditelným světlem a mikrovlnami. Infračervené záření vnímáme jako teplo, i když to nevidíme. Počátek infračerveného tepla je na atomové úrovni, kde se teplo vytvářené pohybem subatomových částic mění v infračervené oblasti na elektromagnetické záření. Infračervené teplo by se mělo odlišovat od tepelné konvekce a tepelné vodivosti, protože může procházet vakuem.

K pozorování toho, jak funguje infračervené teplo, je pravděpodobně nejužitečnějším příkladem zahřívání a chlazení Země. Kromě řízení všech povětrnostních událostí a vzorů, stejně jako mořských proudů, infračervené teplo ze slunce je to, co zahřívá Zemi během dne, a to je to, co země vydává v noci po západu slunce. Je zajímavé, že zatímco slunce vydává obrovské množství infračerveného tepla, pouze asi polovina tepla, které cítíme na zemi, pochází z přímého infračerveného záření ze slunce. Druhá polovina pochází z energie z viditelného světla, které je pohlceno předměty na Zemi, a poté emitováno později jako infračervené teplo.

Umělé infračervené teplo se používá v různých aplikacích. V průmyslových kontextech se zahřívání a svařování plastů provádí pomocí infračervených ohřívačů, stejně jako vytvrzování určitých povlaků a určitých kroků při výrobě skla. Mnozí z nás viděli infračervené tepelné lampy v restauracích, které se používají k udržování teplého jídla před jeho podáváním. Jedná se o speciálně navržené žárovky, které jsou vyrobeny tak, aby vydávaly co nejvíce infračervené energie, s menším důrazem na produkci světla.

Infračervené teplo může být také záměrně produkováno tak, aby mělo lékařsky terapeutický účinek. Daleko infračervené záření se někdy používá k úlevě od bolesti u pacientů s artritidou a dalších, kteří trpí chronickou bolestí. Používá se také k odmrazování křídel letadel a v infračervených saunách.

Ne všechny infračervené vlnové délky pociťujeme jako teplo. Světlo, které je těsně za červenou stranou viditelného spektra, není vůbec horké, a to je typ infračerveného světla, které používají dálkové ovladače a některá výpočetní zařízení k přenosu dat. Tato část infračerveného rozsahu se nazývá blízké infračervené záření, protože je blízko viditelného spektra. Střední a vzdálené infračervené vlny jsou ty, které si všimneme jako kalorické teplo.