Was ist Infrarotstrahlungswärme?

Inhalt

Das Spektrum
Strahlung des schwarzen Körpers
Treibhauseffekt
Infrarotlampen
Natürliche Infrarotstrahlung

Infrarotstrahlung ist die spontane Freisetzung elektromagnetischer Strahlung aus einem physischen Körper. Jedes Objekt sendet Strahlung entsprechend seiner Temperatur aus. Dies wird als "Schwarzkörperstrahlung" bezeichnet. Heiße Objekte emittieren Strahlung mit kürzerer Wellenlänge und sogar sichtbares Licht - beobachten Sie es, wenn Sie einen elektrischen Brenner einschalten, während er warm wird und rot leuchtet.

Infrarot ist eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge größer als rotes Licht (Diskettenreflexion Bild von Leonid Nyshko von Fotolia.com)

Das Spektrum

Elektromagnetische Strahlung umfasst sowohl sichtbares als auch infrarotes Licht. Licht wird durch seine Wellenlänge beschrieben, wobei violettes Licht die kürzeste Wellenlänge bei etwa 400 Nanometern durch Blau, Grün, Gelb und Rot mit einer Wellenlänge von mehr als etwa 700 Nanometern aufweist. Infrarot ist Licht mit einer Wellenlänge größer als sichtbares Licht, etwa 720 Nanometer und darüber, bis zu etwa 1 mm Wellenlänge. Die Wellenlänge der Strahlung wird als Mikrowellen bezeichnet. Wenn Sie einen Elektroherd einschalten, beginnt die Spule sich zu erwärmen. Sie können spüren, dass die Infrarotstrahlung beim Erwärmen aus dem Bereich kommt, aber Sie können sie nicht sehen. Wenn der Herd wärmer wird, verschiebt sich das Spektrum der ausgestrahlten Strahlung zu kürzeren Wellenlängen und dringt schließlich in das sichtbare Licht ein, das Sie sehen, wenn die Spule leuchtet.

Wenn sich die Objekte erwärmen, emittieren sie Strahlung, deren Wellenlänge progressiv kürzer ist (Close-up Bild eines elektrischen Heizelementes Bild von Alexey Stiop von Fotolia.com)

Strahlung des schwarzen Körpers

Objekte emittieren Strahlung mit einer von ihrer Temperatur abhängigen Wellenlänge. Dies wird als "Schwarzkörperstrahlung" bezeichnet. Ihr Körper strahlt Infrarotstrahlung mit einer Spitze von etwa 10 Mikrometern (10.000 Nanometer) aus. Die Sonne strahlt eine Spitzenstrahlung von etwa 550 Nanometern aus, genau in der Mitte unseres sichtbaren Lichtbereichs. Infrarotstrahlung wird von allen Objekten auf der Erde abgestrahlt und absorbiert.

Sonnenlicht wird von der Erde in Infrarotenergie umgewandelt und wieder in die Atmosphäre abgegeben (Erde und Mond Bild von Witold Krasowski von Fotolia.com)

Treibhauseffekt

Infrarotstrahlung ist wichtig, um die Temperatur auf der Erde warm genug zu halten, um Leben zu erhalten. Die einfallende Sonnenstrahlung wird von der Erde absorbiert und in Wärme umgewandelt. Wärme wird von der Erde an die Atmosphäre abgegeben. Gase wie Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren die Infrarotstrahlung und werden wärmer. Dies führt dazu, dass die Erde ein wärmeres Klima hat, als wenn sie keine Atmosphäre hätte. Dieser wärmende Effekt wird als "Treibhauseffekt" bezeichnet.

Die Erdatmosphäre wirkt wie ein Gewächshaus, um sich warm zu halten (neue Pflanzen im Gewächshaus Bild von Ann Triling von Fotolia.com)

Infrarotlampen

Infrarotlampen strahlen Infrarotlicht anstelle von weißem oder sichtbarem Licht aus. Sie sind als normale Glühlampen ausgeführt, mit Ausnahme der Emission längerwelliger Strahlung. Infrarotlicht wird von Objekten absorbiert, wodurch die Objekte wärmer werden.Infrarotlampen werden in Saunen, zur Zubereitung von Speisen und in der Industrie eingesetzt.

Das schwarze Wasser in dieser Infrarotaufnahme zeigt an, wie stark Wasser die Infrarotstrahlung absorbiert (Landschaft im Infrarotmodus Bild von Mladenov von Fotolia.com)

Natürliche Infrarotstrahlung

Pflanzen absorbieren blaues und rotes Licht für die Photosynthese. Das "verbrauchte" Licht wird wie Infrarotstrahlung aus der Pflanze emittiert oder fluoresziert. Dies ist in der hier gezeigten speziellen Infrarotfotografie zu sehen. Die Blätter und das Gras leuchten weiß mit der ausgestrahlten Infrarotstrahlung. Hochenergetische Infrarotstrahlung wird schnell von Wasser absorbiert. Denn Ihr Körper besteht hauptsächlich aus Wasser, das sich durch Infrarotstrahlung leicht erwärmt.