EMS Περιβάλλον μάθησης · Επισκόπηση · 6 · §6.1 · English version

§6.1 Εισαγωγή

Έναρξη

Υπέρυθρες (IR) είναι το τμήμα του ΕΝΣ μεταξύ των ραδιοκυμάτων και του ορατού φωτός: Από 300 GHz έως ~394 THz, ή μήκη κύματος από 1 mm έως 760 nm. Αόρατο στο μάτι, αλλά ένιωσα σαν ζεστασιά. — Και για αισθητήρες ένα χρυσωρυχείο.

Η φυσική βάση Θερμοκρασία: οποιοδήποτε αντικείμενο πάνω από το απόλυτο μηδέν εκπέμπει ακτινοβολία IR, και όσο θερμότερο είναι το αντικείμενο, τόσο περισσότερη ακτινοβολία και τόσο μικρότερο είναι το μήκος των κυμάτων. Ένας ελεύθερος σκοπευτής τη νύχτα, μια δεξαμενή κάτω από ένα μανδύα, ένα μαχητικό τζετ στα 20 χλμ. — Όλοι ακτινοβολούν τη δική τους ζεστασιά, χωρίς να το ζητήσουν και συνεχίζονται. Ένας αισθητήρας IR πρέπει να κοιτάξει.

Warmtebeeld (FLIR) van een persoon: warme lichaamsdelen lichten fel op, koelere omgeving blijft donker.
Θερμική εικόνα (FLIR) προσώπου: Όσο πιο ζεστά, τόσο πιο φωτεινά. Κάθε αντικείμενο πάνω από το απόλυτο σημείο μηδέν προδίδει έτσι τη δική του θερμότητα σε έναν παθητικό αισθητήρα IR. Εικόνα: Emilian Robert Vicol / Wikimedia Commons — CC0.

Αυτό κάνει την IR την πιο σημαντική παθητική οικογένεια αισθητήρων warfield: θερμικές εικόνες, κάμερες FLIR σε λοβούς στόχευσης, συστήματα IRST σε μαχητικά και φρεγάτες, και κεφαλές αναζήτησης αμέτρητων πυραύλων που αναζητούν θερμότητα — από το MANPADS στους σύγχρονους πυραύλους αέρος-αέρος.

Δύο νόμοι της φυσικής αξίζει να θυμόμαστε:

Νόμος του Wien:κορυφή ≈ 2898 / Τ Ικορυφή σε μm, T σε kelvin — η θερμότερη, το μικρότερο μήκος του κύματος κορυφή άνθρωπος (310 K) → κορυφή ~9,3 μm · λοφίο εξάτμισης (900 K) → κορυφή ~3,2 μm
Πράξη του Stefan-Boltzmann: ακτινοβολούμενη ισχύς T4 2× τόσο ζεστό (σε kelvin) = 16× τόση ακτινοβολία — τα ζεστά μέρη κυριαρχούν πλήρως στην υπογραφή IR