Rrezet infra të kuqe

Si rreze infra të kuqe (shkurt rrezatimi IR - Infra Red, ultra rrezatim i kuq) apo rrezatimi i nxehtësisë thirret brezi në spektrin elektromagnetik në mes të dritës së dukshme dhe valëve të gjata të mikrovalëve. Ky brez i përgjigjet gjatësive valore prej 780 nm deri 1 mm. Për rrezatimin IR të valëve të shkurta (prej 780 nm) flitet për "valë të afërta infra të kuqe" (angl.:near infrared, NIR), për gjatësitë prej diku 5...25 mikrometra flitet për "valë të mesme infra të kuqe të afërta" (angl.:mid infrared, MIR) ndërsa për rrezatimet me gjatësi ekstreme valore prej (25 µm-1 mm) flitet për "valë të largëta infra të kuqe" (angl.:far infrared, FIR). Këto valë kufizohen në brezin e rrezatimin tera herc.

Rr. Gama

Rr. X

Rr. violet

Drita

Rr. e kuqe

Mikrovalët

Radio-TV

V. e gjata

redaktoni skemën e spektrit EM

Në profesionet teknike që merren me përdorimin e rrezatimit të këyre valëve janë bërë edhe disa klasifikime më të thella.

Rrezet infra të kuqe jane pjesë e e spektrit elektromagnetik te emetuar nga dielli. Këto "pjesë" janë të identifikueshme nga një frekuencë, gjatësi vale elektromagnetike. Rrezatimi infra i kuq është një rrezatim i dobishëm natyror me te cilin ne jetojmë, por që syri nuk i percepton.

Dielli lëshon rrezatim infra të kuq, por gjithashtu edhe të gjithe trupat e nxehtë si zjarri.

Rrezatimi infra i kuq përfaqeson një pjesë te të gjithë spektrit të rrezatimit elektromagnetik të diellit tonë. Termi "infra i kuq", pra, më ulët se e kuqe, tregon se frekuenca e saj është menjëherë nën atë të ngjyrës së kuqe të dritës se dukshme. Ajo është quajtur shpesh "rrezatimi termik", ose "rrezatimi i ngrohjes".

Kjo energji, ose më mirë, këto valët elektromagnetike udhëtojnë me shpejtësinë e dritës dhe nuk e ngrohin ajrin, por sipërfaqet ku bien.

Rrezet infra te kuqe, në varësi të gjatësisë së valës, ndahet në të gjata, të mesme dhe të shkurtra. Rrezet Infra të kuqe te gjata quhen edhe si rrezet e shëndetit sepse jane te dobishme për njerëzit dhe përdoren gjerësisht në fushën mjekësore për terapitë e rehabilitimit. Këto rreze në të vërtetë quhen bio-gjene, domethënë, gjeneratorë të jetës, dritë jete, ose valë fiziologjike, të cilat, duke depërtuar në sistemin tonë vital, gjenerojnë një efekt ngrohjeje. Kjo rezulton në një zgjerim të kapilarve, një rritje të dukshme në qarkullimin e gjakut, aktivizimin e metabolizmit të indeve dhe qelizave.

Rrezatimi infra i kuq përdoret gjithashtu edhe në pajisjet e shikimit të natës kur nuk ka dritë të dukshme.Sensorët me infra të kuqe konvertojnë rrezatimin hyrës në një imazh: kjo mund të jetë pikturë njëngjyrëshe (për shembull, objektet më të ngrohta do të jenë më të qarta), ose një sistem me ngjyra të rreme mund të përdoret për të përfaqësuar temperatura të ndryshme. Këto pajisje fillimisht u shfaqën në ushtritë e shumë vendeve, për të parë objektivat e tyre edhe në errësirë

Historia

Fotografia e qenit në brezin MIR, rreth 10 µm

Rrezatimi IR është paraqitur nga Isak Njutoni në vitin 1666.Në 1800 fizikanti William Herschel vendosi një termometër me merkur në spektrin e prodhuar nga një prizem qelqi, për të matur nxehtësinë e grupeve të ndryshme te ngjyrave të drites. Ai gjeti se temperatura vazhdoi të rritej edhe pasi kaloi përtej së kuqes të spektrit ku nuk kishte dritë të dukshme. Ky ishte eksperimenti i parë që tregoi se si nxehtesia mund të transmetohet në një formë të padukshme të drites

Burime të njohura të këtyre rrezeve janë edhe poçet elektrike me tel si dhe ngrohës që lëshojnë rreze nxehtësie.

Për provimin e ekzistimit të rrezeve në tërë brezin e këtyre valëve dallohen detektorët termik (Termoelementet ose Blometri). Në hapësirën e valëve të shkurta përdoren detektorët të ndërtuar nga gjysmë përçuesit. Kamerat digjitale mund të përdoren si detektorë nëse filtri IR nuk është pozicionuar për mbrojtje. Për marrjen e pamjeve të afërta në brezin e këtyre valëve prodhohen edhe filma special. Aparatet për sinjalizimin e lëvizjeve në hapësirë përdorin rrezet infra të kuqe të mesme të gjatësive valore të mëdha.

Në termografi përdoren sendorët të cilët në astronomi kanë bërë të mundshëm pamje në brendi të pluhurit kozmik dhe po ashtu këto rreze bëjnë të mundshme pamjen në terr (natën).

Me kalimin e kohës janë prodhuar aparate të ndryshme për krijimin e këtyre rrezeve për qëllime të ndryshme.

Përdorimi

Astronomi

Në astronomi me këto rreze vëzhgohen trupat e "ftoftë" (nën temperaturën 1000 K) që në brezat tjera të spektrin nuk dallohen. Për qëllime të ndryshme janë prodhuar edhe IR-Spekterskopi.

Elektronikë dhe informatikë

Në elektronikë këto rreze gjejnë përdorim të madh në funksionimin e komanduesve nga largësia (ajër komanduesit). Zbatimi i tyre bëhen gjatësitë valore 880 deri 950 nm pasi që foto diodat e silicit dhe transistorët në këtë brez kanë ndjeshmëri më të madhe.

Në informatikë për bartjen e informatave Kompjuterët pajisen me pikë prerje që funksionojnë me infra rreze të kuqe. Janë të njohura pikë prerjet IrDA të cilat e bëjnë të mundësohem lidhjen ajror të Kompjuterit me aparatet periferike. Në zhvillimin e kësaj teknologjie ka kontribuar firma Hewlett Packard e cila kishte për qëllim e transferimit ajrorë të informatave. Në vitin 1979 kjo firmë integrojë për herë të parë në një llogaritës xhepi një pikë prerje me të cilin arrihej transferimi i të dhënave në një shtypshkronjë elektronike. Në vitin 1990 instalohet për herë të parë një pikë prerje e tillë në një kompjuter. Kjo pikë prerje standardizohet dhe thirrej Serial Infrared (Lidhja serike infra e kuqe). Për shkake të shpejtësisë së bartjes së informatave zëvendësohet me Fast IR, standard që përdoret për të gjithë pllakat kryesore tr kompjuterët e prodhimit pas të 2002-ës. Gjatë viteve pasuese me këtë standard fillojnë të pajisen edhe makinat tjera periferike si PDA, Notebooks. Teknologjia e pikë prerjes IrDA më vonë fillon të zëvendësohet me teknologjinë Bluetooth.

Gjatësia valore e standardizuar për përçuesit optik të informatave gjendet gjatësinë 1550 nm d.m.th në brezin NIR

Kimi

Rrezatimi i molekulave me rreze infra të kuqe shkakton lëkundjet dhe rrotullimin e tyre. Spektroskopia infra e kuqe është një metodë analizuese fizike e cila përdorë vetit e ndryshme të materieve ndaj rrezatimit IR.

Matjet e vegjetacionit

Për të matur vegjetacionin e hapësirës në tokë bëhen fotografime me aparate që përdorin rrezet infra të kuqe. Në spektrin e infra të kuqeve, vegjetacioni ka një shkallë shumë të lartë të reflektimit 6 herë më të madhe se në dritën e dukshme. Ngjyra e klorofilit për dallim nga të tjerat nuk absorbohet në shkallë të madhe dhe kjo e bënë të mundshme matjen e përhapjes së asaj dhe në bazë të kësaj vije në konkludim për hapësirën e vegjetacionit. Në perëndim thuhet se me këto aparatura mund të matet edhe gjendja shëndetësore e vegjetacionit. Në fakt ky konkludim është i thjeshtë ku është më gjelbër është më shëndoshë.

Mjekësi

Në mjekësin popullore efekti i këtyre rrezeve është përdorur për të shëruar infektime të ndryshme të trupit si p.sh infeksionet e shkaktuara në det nga meduzat apo banorë tjerë të detit. Për dallim nga mjekësia zyrtare sasia e rrezatimit ka qenë e pa kontrolluar apo më mirë të themi në bazë të vëzhgimit të praktikuesit të terapisë. Si burim i rrezatimit është përdorur saxha me prush. Në mjekësi rrezet infra të kuqe përdorën për rrezatimin e pjesëve të infektuara.

Njohurit e fituara nga mjekësia popullore dhe përsosmëria e aparaturës për kontrollimin e sasisë së rrezatimit të kontrolluar, kanë zhvilluar edhe terapi tjera.

Rrezet e afërta infra të kuqe depërtojnë në dhe nën lëkurë për deri sa ato të mesmet absorbohen në sipërfaqe të lëkurës.

Në treg ka dhe aparate për matjen e zjarrmisë, të quajtur Pyrometra të cilët përdorin këto rreze dhe për matje futen në vesh. Ndërsa për lokalizimin e endeve të infektuara bëhen fotografime termike që po ashtu përdorin këto rreze.

Jetën e përditshme

Në disa vetura janë të instaluara kamera të quajtura "Night Vision" që përdorin rreze të brezit NIR. Këto kamera instalohen me qëllim të rritjes së sigurisë gjatë drejtimit të veturave në errësirë dhe mjegullës.

Gjuetarët, ushtria dhe policia përdorin aparate të quajtura “Syri i natës” që bazohen në këto rreze . Me ndihmën e këtyre aparateve bëjnë identifikimin e objekteve në errësirë.

Përpunimi i metaleve

Me ndihmën e këtij rrezatimi funksionojnë disa metoda për përpunimin e metaleve si p.sh.: tharja, forcimi dhe pjekja.

Materiale të ndryshme me bazë plastike e kauçuku përpunohen lehtë dhe ju jepen forma të dëshiruara. Për këtë qëllim përdoren laser të ndryshem.

Gavërrimi, prerja, ngjitja, forcimi dhe “grasimi” i metaleve bëhet zakonisht nga laserët infra të kuqë me karbon dioksit (CO₂-Laser, 10,6 µm) ose laserë YAG (1,064 µm).

Spektri elektromagnetik