Was sind IR-Optiken?
IR-Optiken sind Geräte, die Infrarotstrahlung (IR) registrieren, anzeigen oder aussenden können. Das Mittel, mit dem solche Instrumente diese unsichtbare Energie sammeln, ist typischerweise optisch, ein gekrümmtes Glas, das sich auf die Zielquelle konzentriert. Optik ist jedoch nicht das einzige Mittel. Die IR-Technologie ist in erster Linie eine Entwicklung von Sensormedien und Analysedisplays.
Infrarot ist elektromagnetische Strahlung, die sich gerade außerhalb des menschlichen Bereichs des sogenannten sichtbaren Spektrums von Violett bis Rot befindet. Seine Wellenlänge - die Messung von Spitze zu Spitze einer Energiewelle - ist länger als rot. Infrarotwellen sind sowohl Reflexionen gewöhnlichen Lichts von Objekten als auch Emissionen von Objekten, die Wärme erzeugen. Es wird im Volksmund synonym mit dem Begriff „Wärmestrahlung“ verwendet.
Das menschliche Auge ist ein optisches Gerät, das Infrarotstrahlen „sehen“ kann. Sein Sensor - eine Schicht lichtempfindlicher Zellen im Auge, die als Netzhaut bezeichnet wird - kann die Infrarotstrahlen jedoch nicht erfassen. Die Erfindung der Kamera war lediglich eine mechanische Nachbildung des Auges. Die Infrarotfotografie wurde durch den Sensor ermöglicht, ein mit lichtempfindlichen Chemikalien beschichtetes Plastikblatt, das zusätzlich mit einer Chemikalie beschichtet ist, die den Durchgang von Infrarotstrahlen erkennt und blockiert.
Moderne IR-Optiken werden in vielen militärischen, industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Sie werden auch in vielen Konsumgadgets eingesetzt. Handfernbedienungen senden Infrarotlichtimpulse aus, die durch eine kleine Linse auf Geräte wie mit Sensoren ausgestattete Fernsehgeräte gerichtet sind. Berührungslose Infrarot-Küchenthermometer lenken die Infrarotstrahlung von Lebensmitteln und anderen heißen Haushaltsgegenständen auf einen Sensor, um sie in eine entsprechende Temperaturanzeige umzuwandeln. Für Digitalkameras sind extern angebrachte Filter erhältlich, die Infrarotlicht blockieren.
Eine militärische Anwendung der IR-Optik ist die "wärmesuchende" Rakete, die die Infrarotsignatur eines Ziels wie der Auspuff eines feindlichen Flugzeugs erkennt und den Flug der Rakete automatisch darauf zu manövriert. Ein weiteres bekanntes optisches Produkt, das auch für andere Berufe erhältlich ist, sind Nachtsichtbrillen oder Ferngläser. Militärmodelle können Infrarotquellen erkennen. Die meisten kommerziellen Modelle sind jedoch keine echten IR-Geräte und verwenden nur die Basistechnologie der Verstärkung des sichtbaren Lichts.
Im Grunde genommen ist die Infrarottechnologie die Erfassung und analytische Anzeige von Wärme, die der Mensch nur grob fühlen, aber nicht sehen kann. Die IR-Optik wird am häufigsten in der Thermografie, der grafischen Anzeige oder der Aufzeichnung von Temperaturunterschieden eingesetzt. Eine Kamera besteht aus einer Reihe von Infrarotsensoren, deren gesammelte Daten digitalisiert und auf einen Computer hochgeladen werden. Der Computer analysiert die Informationen und rekonstruiert das angezeigte Bild in eine abgestufte Darstellung sichtbarer Farben, die von einem Menschen leicht interpretiert werden kann. Die Thermografie dient zur Untersuchung der Wärmeabfuhr in biologischen Tieren oder mechanischen Systemen sowie zur Analyse der Integrität und Beanspruchung von Baumaterialien.
Die komplexeste und präziseste IR-Optik findet man in astronomischen Teleskopen. Einige befinden sich auf umlaufenden Satelliten, die für Klimastudien auf die Erde gerichtet sind. Alle befinden sich in großer Höhe, beispielsweise auf Berggipfeln oder an Bord von Düsenflugzeugen, da Wasserdampf in der Atmosphäre Infrarotstrahlung leicht absorbiert. Ihre technologische Raffinesse ist zum Teil erforderlich, um extrem entfernte und trübe Objekte zu sehen. Sie dienen auch dazu, die heiße Infrarotstrahlung von Sternen und anderen Sternenobjekten für die Analyse zu isolieren, dh alle anderen Strahlen, einschließlich des visuellen Lichts, zu eliminieren.