Kako radi infracrvena toplina?

Infracrveno se odnosi na valne duljine elektromagnetskog spektra koje se nalaze između vidljive svjetlosti i mikrovalova. Infracrveno zračenje percipiramo kao toplinu, iako je ne možemo vidjeti. Podrijetlo infracrvene topline je na atomskoj razini, gdje se toplina nastala kretanjem subatomskih čestica mijenja u elektromagnetsko zračenje u infracrvenom području. Infracrvenu toplinu treba razlikovati od toplinske konvekcije i toplinske vodljivosti, jer može putovati kroz vakuum.

Za promatranje funkcioniranja infracrvene topline vjerojatno je najkorisniji primjer zagrijavanje i hlađenje zemlje. Osim što pokreće sve vremenske prilike i obrasce, kao i oceanske struje, infracrvena toplina sunca je ono što grije Zemlju tijekom dana, a ono što tlo daje noću nakon zalaska sunca. Zanimljivo je primijetiti da, iako sunce emitira ogromnu količinu infracrvene topline, samo oko polovica topline koju osjećamo na tlu dolazi od izravnog infracrvenog zračenja sunca. Druga polovica dolazi od energije iz vidljive svjetlosti koju apsorbiraju objekti na zemlji, a zatim emitiraju kasnije kao infracrvena toplina.

Umjetna infracrvena toplina koristi se u raznim primjenama. U industrijskom kontekstu, zagrijavanje i zavarivanje plastike obavlja se infracrvenim grijačima, kao i stvrdnjavanje određenih premaza i određeni koraci u proizvodnji stakla. Mnogi od nas su u restoranima vidjeli infracrvene žarulje koje služe za održavanje topline hrane prije posluživanja. To su posebno dizajnirane žarulje koje su napravljene da daju što više infracrvene energije, s manjim naglaskom na proizvodnju svjetlosti.

Infracrvena toplina također se može namjerno proizvesti na način da ima medicinski terapeutski učinak. Daleko infracrveno zračenje ponekad se koristi za ublažavanje boli pacijentima s artritisom i drugima koji pate od kronične boli. Također se koristi za odleđivanje krila zrakoplova, te u infracrvenim saunama.

Ne osjećamo sve infracrvene valne duljine kao toplinu. Svjetlost koja se nalazi odmah iza crvene strane vidljivog spektra uopće nije vruća, a to je vrsta infracrvene svjetlosti koju koriste daljinski upravljači i neki računalni uređaji za prijenos podataka. Ovaj dio infracrvenog raspona naziva se bliski infracrveni, jer je blizu vidljivog spektra. Srednji i daleko infracrveni valovi su oni koje primjećujemo kao kaloričnu toplinu.