Cosa sono le ottiche IR?
Le ottiche IR sono dispositivi in grado di registrare, visualizzare o emettere radiazioni infrarosse (IR). Il mezzo con cui tali strumenti raccolgono questa energia invisibile è tipicamente ottico, un vetro curvo che si concentra sulla fonte target. L'ottica, tuttavia, non è l'unico mezzo. La tecnologia IR è principalmente uno sviluppo di supporti per sensori e display analitico.
L'infrarosso è la radiazione elettromagnetica appena oltre la gamma umana del cosiddetto spettro visibile dal viola al rosso. La sua lunghezza d'onda - la misurazione da picco a picco di qualsiasi onda di energia - è più lunga del rosso. Le onde a infrarossi sono sia riflessi della luce ordinaria fuori dagli oggetti, sia emissioni da oggetti che generano calore. È popolarmente usato in modo intercambiabile con il termine "radiazione termica".
L'occhio umano è un dispositivo ottico che può effettivamente "vedere" i raggi infrarossi. Il suo sensore, tuttavia - uno strato di cellule sensibili alla luce all'interno dell'occhio chiamato retina - non è in grado di rilevare i raggi infrarossi. L'invenzione della fotocamera era semplicemente una replica meccanica dell'occhio. La fotografia a infrarossi è stata abilitata dal suo sensore, un foglio di plastica rivestito con sostanze chimiche sensibili alla luce e inoltre rivestito con una sostanza chimica che rileva e blocca il passaggio dei raggi infrarossi.
Le moderne ottiche IR sono utilizzate in molte applicazioni militari, industriali e scientifiche. Sono anche impiegati in molti gadget di consumo. I telecomandi portatili emettono impulsi di luce infrarossa focalizzati attraverso una piccola lente verso apparecchi come i televisori dotati di sensori. I termometri da cucina a infrarossi senza contatto focalizzano la radiazione infrarossa emessa da alimenti e altri oggetti domestici caldi su un sensore per la conversione nella visualizzazione della temperatura corrispondente. I filtri collegati esternamente che bloccano la luce a infrarossi sono disponibili per le fotocamere digitali.
Un uso militare dell'ottica IR è il missile "a ricerca di calore", che rileva la firma a infrarossi di un bersaglio come lo scarico di un aereo nemico e manovra automaticamente il volo del missile verso di esso. Un altro noto prodotto ottico, disponibile anche per altre professioni, sono occhiali o binocoli per la visione notturna. I modelli di livello militare possono vedere fonti a infrarossi. La maggior parte dei modelli commerciali, tuttavia, non sono veri dispositivi IR e utilizzano solo la tecnologia di base per amplificare la luce visibile.
Al suo scopo più elementare, la tecnologia a infrarossi è la rilevazione e la visualizzazione analitica del calore, che gli esseri umani possono sentire crudamente ma non vedere. L'ottica IR è più ampiamente applicata nella termografia, nella visualizzazione grafica o nella registrazione delle differenze di temperatura. Una videocamera è costruita con una serie di sensori a infrarossi, i cui dati raccolti vengono digitalizzati e caricati su un computer. Il computer analizza le informazioni e ricostruisce l'immagine visualizzata in una rappresentazione graduata di colori visibili che può essere facilmente interpretata da un essere umano. La termografia è utilizzata per studiare la dissipazione del calore in animali biologici o sistemi meccanici, nonché per analizzare l'integrità e lo stress dei materiali strutturali.
L'ottica IR più complessa e precisa si trova nei telescopi astronomici. Alcuni sono in orbita attorno ai satelliti diretti verso la terra per lo studio del clima. Tutti si trovano ad alta quota, come ad esempio sulle vette delle montagne o a bordo di aerei di linea, perché il vapore acqueo nell'atmosfera assorbe prontamente le radiazioni infrarosse. La loro raffinatezza tecnologica è necessaria in parte per vedere oggetti estremamente distanti e oscuri. Sono inoltre progettati per isolare le radiazioni infrarosse calde dalle stelle e altri oggetti stellari per l'analisi, ovvero per eliminare tutte le altre radiazioni, compresa la luce visiva.