¿ Qué es la radiación infrarroja ?

Esquema ensayo Herschel

Descubrimiento.

En el año 1800 William Herschel estaba midiendo la temperatura de los colores resultado de descomponer la luz del sol cuando comprobó que en el termómetro colocado en el azul la temperatura era menor que en el situado en el rojo(esto ya se sabía) y había una temperatura todavía mayor en un termómetro colocado junto al rojo en una zona donde no se proyectaba ningún color. De ahí el nombre de infrarrojo, por debajo del rojo.

 

¿Qué es el infrarrojo?

Como ya pudiste leer en la entrada sobre el espectro electromagnético el infrarrojo es el conjunto de radiaciones con longitudes de onda comprendida entre los 780 nanómetros (0,00078 milímetros) y 1 milímetro. Para nosotros es una radiación invisible (serpientes o mosquitos si pueden verla), pero  podemos percibirla como calor con las terminaciones nerviosas de nuestra piel, lo habrás sentido al acercar la mano cerca de una bombilla, sin llegar a tocar la llama se siente un calor que sirve de aviso para no quemarnos. Por esto mucha gente la conoce como radiación calorífica aunque esto puede confundirnos y llevarnos a pensar que es la única radiación que aporta calor,  cosa incorrecta. Un dato nos deja claro la importancia de la radiación infrarroja,  es más de la mitad de energía emitida por el sol, 527 vatios de cada 1000 watios que llegan a la superficie terrestre son infrarrojos.

Espectro radiación solar a nivel del mar

Espectro electromagnético de la radiación solar al nivel del mar

Todos los objetos de nuestro planeta emiten radiación y en el abanico de temperaturas habituales en nuestra vida  la mayor parte de energía emitida por los objetos que nos rodea está emitida en la zona infrarroja, sobre todo en las longitudes comprendidas entre 8 µm y 25 µm. Cuando un objeto no es suficientemente caliente como para radiar ondas en el espectro visible (por ejemplo un hierro candente) emite la mayoría de su energía como ondas infrarrojos.

Como acabo de decir el infrarrojo está compuesto por radiaciones con longitudes de onda desde 780 nm hasta 1 mm, pero este es  un rango muy grande y normalmente se subdivide en:

  • Infrarrojo cercano, radiaciones con longitud de onda desde 0,78 µm hasta 3,0 µm, es la zona más cercana a la percibida por nuestra vista.
  • Infrarrojo medio desde 3,0 µn a 50 µm.
  • Infrarrojo lejano desde 50 µm hasta 1000 µm.

Estas tres divisiones varían según la publicación, las he tomado de la ISO 20473.

Lo más habitual es que los objetos emitan radiación en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético. De todas estas radiaciones las cámaras termográficas suelen sólo trabajar entre 8µm y 14 µm porque las partículas (sobre todo las partículas de vapor de agua y las de dióxido de carbono) de la atmósfera absorben ciertas longitudes de onda y dejan lo que se llama “la ventana infrarroja” que permite que la energía captada por la cámara sea máxima.

Transmitancia atmósfera

Transmitancia a radiación electromagnética de la atmósfera

Conclusión. El infrarrojo y la termografía

Si no lo sabías ya conoces las dos causas que hacen tan útiles las cámaras termográficas, por un lado la gran cantidad de radiación infrarroja que emiten los objetos que nos rodean en las longitudes de onda del infrarrojo  y por otro que el aire de la atmósfera no absorbe esas radiaciones sino que permite que lleguen hasta el objetivo de nuestra cámara. Con la medida de la radiación y algunos datos más la cámara nos da la temperatura en la superficie del objeto que estamos estudiando.

Por si no soy el único que se lía con las unidades aquí un pequeño recordatorio:

  • 1 µm (micrómetro ó micra)  es 10-6 metros.
  • 1 nm (nanometro) es 10-9 metros.