EMS-oppimisympäristö · Yleiskatsaus · 6 · §6.1 · English version

§6.1 Johdanto

Alku

Infrapuna (IR) on osa EMS:ää radioaaltojen ja näkyvän valon välillä: 300 GHz:sta ~394 THz:iin tai 1 mm:n ja 760 nm:n välillä. Näkymätön silmälle, mutta tuntui lämmöltä — Ja sensoreille kultakaivos.

Fyysinen perusta on Lämpötila: mikä tahansa absoluuttisen nollan yläpuolella oleva kohde lähettää IR-säteilyä, ja kuumempi esine, mitä enemmän säteilyä ja lyhyempi huippuaallon pituus. Tarkka-ampuja yöllä, tankki verhon alla, hävittäjä 20 kilometrin päässä. — He kaikki säteilevät omaa lämpöään, ei-toivottua ja jatkuvaa. IR-sensorin pitää vain katsoa.

Warmtebeeld (FLIR) van een persoon: warme lichaamsdelen lichten fel op, koelere omgeving blijft donker.
Henkilön lämpökuva (FLIR): Lämpimämpi, kirkkaampi. Jokainen esine absoluuttisen nollapisteen yläpuolella siis pettää oman lämpönsä passiiviselle IR-anturille. Kuva: Emilian Robert Vicol / Wikimedia Commons — CC0.

Siksi IR on tärkein passiivinen Sotakentän anturiperhe: lämpökuvaajat, FLIR-kamerat tähtäyskapseleissa, IRST-järjestelmät hävittäjille ja fregaateille sekä lukemattomien lämpöä etsivien ohjusten etsintäpäät — Manpadsista nykyaikaisiin ilma-ohjuksiin.

Kaksi fysiikan lakia kannattaa muistaa:

Wienin laki: λhuippu 2898 / T λhuippu μm:ssä T kelvinissä — kuumempi, lyhyempi huippuaallon pituus ihmisen (310 K) → huippu ~9,3 μm · pakoputki (900 K) → huippu ~3,2 μm
Stefan-Boltzmannin laki: säteilyteho T4 2× niin kuuma (kelvin) = 16× niin paljon säteilyä — kuumat osat hallitsevat IR-allekirjoitusta kokonaan