¿Qué es la onda infrarroja?

Una onda infrarroja es como una onda de luz, excepto en frecuencias más bajas que la de la luz visible.

En comparación, una onda ultravioleta es como una onda de luz, excepto en frecuencias más altas que la de la luz visible.

Las ondas de luz visibles son ondas electromagnéticas en un rango específico de frecuencias, con diferentes colores en diferentes frecuencias. El rojo es la frecuencia más baja de luz visible, y el violeta es la frecuencia más alta de luz visible.

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Tenga en cuenta que algunos “colores” no son realmente colores.

• El marrón es solo un amarillo oscuro, y solo hacemos una distinción porque nuestros ojos son más sensibles al rango amarillo de frecuencias.
• El gris es solo un blanco oscuro.
• El negro es la ausencia de color, de energía electromagnética en las frecuencias de luz visible.
• El blanco es cuando todos los colores se combinan en cantidades iguales. Es por eso que a menudo decimos que la luz es “blanca” cuando todavía tiene un color “desigual”, como cuando compramos iluminación fluorescente y tenemos que elegir entre “cálida” (amarillo) y “luz diurna” (azul).

Las ondas electromagnéticas se producen cuando los electrones, las “partículas” cargadas negativamente que “orbitan” un átomo, se “aceleran”. Hay muchas formas en que los electrones pueden ser “acelerados”. Las ondas electromagnéticas también se pueden producir cuando otros tipos de “partículas” cargadas se “aceleran”.

• En un tubo de rayos catódicos, que es un tubo de vidrio sellado donde se ha eliminado el aire, y donde una placa de metal que se puede calentar está en un extremo, conectada al lado negativo de una batería, y en el otro lado se coloca Una placa de metal, conectada al lado positivo de una batería, puede generar rayos X, si el voltaje es lo suficientemente alto.
• Los rayos X son como rayos de luz, en otras palabras, como ondas de luz, pero a frecuencias más altas que la ultravioleta.
• Las ondas de radio son como ondas de luz, pero a frecuencias mucho más bajas que las infrarrojas.

Rayos X – Wikipedia

• Observe en la primera referencia la descripción del “espectro electromagnético”, que es el rango de frecuencias de radiación electromagnética desde las más bajas, que son “ondas de radio”, hasta las más altas, que son “rayos cósmicos”.
• Tenga en cuenta que otra palabra para “rayo” u “onda” es “radiación”. La palabra “rayo” se refiere a la dirección de desplazamiento de la “ola”. La palabra “rayo” se usa con más frecuencia para la radiación a frecuencias más altas, y “onda” para las frecuencias más bajas, debido a la mayor dispersión en las frecuencias más bajas.

Dispersión (óptica) – Wikipedia

• Tenga en cuenta también que, como la radiación electromagnética puede considerarse tanto “partícula” como “onda”, un “rayo cósmico” y una “partícula cósmica” se tratan básicamente de la misma manera “matemáticamente”.

Esto se debe a que toda la radiación electromagnética es la transferencia de energía electromagnética en “paquetes” de una “cantidad” específica (cuántica), determinada por la frecuencia de la “onda”. Cada “paquete” de energía es una “partícula” llamada fotón, de la palabra griega que significa “luz”, donde cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la energía en el fotón.

• La mayor parte del “color” visible que vemos es cuando la luz “blanca” se refleja de algo que “absorbe” otros colores de luz.
• El cielo parece “azul” porque la luz “blanca” del sol tiene muchos colores diferentes, pero la atmósfera “elimina” más de los colores de frecuencia más baja (rojo, naranja, amarillo y verde) que los colores de frecuencia más alta. (azul y violeta)
• La luz visible del sol, la luz visible de un fuego y la luz visible de las diferentes fuentes de “luz artificial” que tenemos, se generan cuando los electrones en un átomo se “aceleran” por primera vez en “niveles de energía más altos”. , y luego volver a un “nivel de energía más bajo”.
• Cuando un electrón vuelve a un “nivel de energía más bajo” produce un fotón a una frecuencia de radiación electromagnética.

Esto significa que cuando elevamos la “temperatura” de algo, primero estamos “acelerando” sus electrones en “niveles de energía más altos”, y luego generando “ondas electromagnéticas” cuando esos electrones vuelven a “niveles de energía más bajos”.

Entonces, la diferencia esencial entre las ondas de luz visible y las ondas de “luz” infrarroja es que todo y cualquier cosa con cualquier “temperatura” irradiará radiación infrarroja.

Infrarrojo – Wikipedia

Con el tiempo, se descubrió que algo más de la mitad de la energía total del Sol llegaba a la Tierra en forma de infrarrojos. El equilibrio entre la radiación infrarroja absorbida y emitida tiene un efecto crítico en el clima de la Tierra .

Las moléculas emiten o absorben radiación infrarroja cuando cambian sus movimientos rotacional-vibratorios .

En la referencia anterior vemos el hecho esencial de comprender sobre el cambio climático provocado por el hombre.

• La radiación infrarroja que nos preocupa NO es la cantidad que obtenemos directamente del sol, sino la cantidad que irradia la Tierra, en la noche cuando el sol NO brilla, y que se refleja en el dióxido de carbono y el vapor de agua en la atmósfera.
• Tenga en cuenta que la razón por la cual el dióxido de carbono es más preocupante que el vapor de agua (nubes) es porque las nubes reflejan la luz visible en el día, y porque al menos con las nubes lloverá, tarde o temprano.

A continuación se muestra una referencia que muestra el rango de frecuencias de radiación electromagnética.

Espectro electromagnético – Wikipedia

La parte infrarroja del espectro electromagnético cubre el rango de aproximadamente 300 GHz a 400 THz (1 mm – 750 nm) .

• En la referencia anterior observamos que hay dos valores dados; el de la frecuencia y el de la “longitud de onda”.
• Para comprender mejor la idea de “ola” y “longitud de onda”, primero podemos considerar lo que tenemos cuando tiramos una piedra a un estanque. Esto crea “ondas” en la superficie (u “ondas” cuando son las corrientes de aire sobre un océano las que afectan la superficie), ya que la energía en el “desplazamiento vertical del agua” se transfiere o “irradia” desde el centro .
• Este tipo de onda se llama “transversal”, porque el “desplazamiento del medio” es perpendicular a la dirección de desplazamiento.
• La radiación electromagnética, sin embargo, no tiene “medio”.
• Por lo tanto, en una clase de física de la escuela secundaria, si se le pregunta si las “ondas” de luz son transversales o longitudinales, le recomiendo que dé una respuesta de “transversal” , porque a pesar de que no hay un “medio” como tal, el cambio en el ” campos electromagnéticos ” que se pueden detectar es perpendicular a la dirección de desplazamiento.

Para aquellos que se preguntan a dónde voy con este comentario, consulte mis respuestas anteriores sobre preguntas relacionadas, donde discuto qué es un “fotón”, si desea obtener una mejor descripción de qué es exactamente una “onda infrarroja” .

Entonces, para resumir y extender mi respuesta:

• Las ondas infrarrojas son un tipo de radiación electromagnética, a frecuencias más bajas que la luz roja visible (por lo tanto, el término “infra” y “rojo”) y más altas que la radiación de microondas.
• Las ondas infrarrojas y los rayos infrarrojos realmente no existen como “ondas” o “rayos”, pero se les da estos nombres en un curso de nivel de “física de secundaria y de pregrado” porque se parecen en cierta medida a las ondas transversales que se obtienen cuando deje caer una piedra en un estanque, excepto que con el infrarrojo la radiación generalmente está en todas las direcciones, y el “medio” que se está “desplazando” es la intensidad del campo electromagnético y no la altura de la superficie del estanque.
• Todas las ondas transfieren energía desde su origen, y las ondas infrarrojas transfieren energía en “paquetes” de una cantidad específica (cuantos) de energía conocida como fotones, de la palabra griega para luz
• Cualquier cosa con cualquier temperatura irradiará ondas infrarrojas, a medida que se enfríe. Todo se enfría, tarde o temprano, a cero absoluto, si no se calienta por otra cosa.
• Es por eso que el “lado oscuro” de Mercurio, que está más cerca del Sol, es más frío que la superficie de Venus, que tiene un “efecto invernadero” que refleja la radiación infrarroja de la superficie con su atmósfera de dióxido de carbono.
• Esta es también la razón por la cual los términos “efecto invernadero” y “dióxido de carbono” a menudo se asocian con el tema de la radiación infrarroja.
• La radiación electromagnética es el resultado de “partículas cargadas”, generalmente electrones, que primero se “aceleran” a un “estado de mayor energía” y luego irradian energía para volver a un “estado de menor energía”.
• Al igual que las “ondas” de luz visible, el infrarrojo puede reflejarse, refractarse, difractarse y absorberse.
• Existen “tecnologías” equivalentes para “usar” luz infrarroja y visible, incluso en la medida en que se apliquen los términos “láser” y “telescopio” para frecuencias que técnicamente no son la L (luz) en LASER y pueden ‘ t ALCANCE (visto).