EMS Lernumgebung · Übersicht · 6 · §6.1 · English version

§6.1 Einleitung

Beginn

Infrarot (IR) ist der Teil des EMS zwischen den Radiowellen und dem sichtbaren Licht: Von 300 GHz bis ~394 THz oder Wellenlängen von 1 mm bis 760 nm. Unsichtbar für das Auge, aber fühlte sich an wie Wärme — Und für Sensoren eine Goldmine.

Die physische Grundlage ist in Temperatur: jedes Objekt über dem absoluten Nullpunkt emittiert IR-Strahlung, und je heißer das Objekt, desto mehr Strahlung und desto kürzer die Peakwellenlänge. Ein Scharfschütze in der Nacht, ein Panzer unter einem Mantel, ein Kampfjet auf 20 km. — Sie alle strahlen ihre eigene Wärme aus, unaufgefordert und kontinuierlich. Ein IR-Sensor muss nur schauen.

Warmtebeeld (FLIR) van een persoon: warme lichaamsdelen lichten fel op, koelere omgeving blijft donker.
Ein Wärmebild (FLIR) einer Person: Je wärmer, desto heller. Jedes Objekt oberhalb des absoluten Nullpunktes verrät somit seine eigene Wärme an einen passiven IR-Sensor. Bild: Emilian Robert Vicol / Wikimedia Commons — CC0.

Das macht IR zum wichtigsten Passiv Warfield-Sensor-Familie: Wärmebildner, FLIR-Kameras in Targeting-Pods, IRST-Systeme auf Kämpfern und Fregatten und Suchköpfe von unzähligen wärmesuchenden Raketen — von MANPADS bis zu modernen Luft-Luft-Raketen.

Zwei Gesetze der Physik sind erwähnenswert:

Wiener Recht: λPeak ≈ 2898 / T λPeak in μm, T in Kelvin — Je heißer, desto kürzer die Peakwellenlänge Mensch (310 K) → Peak ~9,3 μm · Abgasfahne (900 K) → Peak ~3,2 μm
Akt von Stefan-Boltzmann: Strahlungsleistung T4 2x so heiß (in Kelvin) = 16x so viel Strahlung — Heiße Teile dominieren die IR-Signatur vollständig