Τι είναι η υπέρυθρη θερμογραφία;

Η υπέρυθρη θερμογραφία είναι μια διαδικασία για τη δημιουργία εικόνων χρησιμοποιώντας υπέρυθρη ακτινοβολία αντί για φως.Το IR είναι αόρατο στο γυμνό μάτι, αλλά εκπέμπεται ή αντανακλάται από οποιοδήποτε αντικείμενο ή πλάσμα που εκπέμπει θερμότητα.Η υπέρυθρη θερμογραφία, επίσης γνωστή απλώς ως θερμογραφία, δημιουργεί μια εικόνα που βασίζεται στα θερμικά πρότυπα της περιοχής.Αυτό έχει πολυάριθμες τεχνικές και επιστημονικές εφαρμογές, από τη στρατιωτική επιτήρηση έως την αστρονομία.Μια εικόνα που δημιουργείται από τη θερμογραφία ονομάζεται θερμογράφημα.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ένα ευρύ φάσμα αβλαβής ακτινοβολίας που περιλαμβάνει ορατό φως, ραδιοκύματα και μικροκύματα.Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας καθορίζει τη φύση και τη θέση του στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.Αν και το ανθρώπινο μάτι μπορεί να ανιχνεύσει μόνο ένα στενό εύρος αυτής της ακτινοβολίας, διάφορες τεχνολογικές συσκευές μπορούν να ανιχνεύσουν το υπόλοιπο.Το μήκος κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας το τοποθετεί μεταξύ μικροκυμάτων και κόκκινου φωτός, ακριβώς έξω από το ορατό φάσμα.Η ακτινοβολία IR που βρίσκεται κοντά στο ορατό εύρος μπορεί να συλληφθεί με ειδικές κάμερες για τη φωτογραφία IR.Η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να συλλάβει την ακτινοβολία IR που είναι πιο κοντά στα μικροκύματα, γνωστά ως υπέρυθρη ακτινοβολία.

Η ακτινοβολία IR ενός αντικειμένου συνδέεται στενά με τη θερμοκρασία του.Ως αποτέλεσμα, η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να ανιχνεύσει λεπτές παραλλαγές στη θερμότητα που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο, πλάσμα ή άτομο.Καθώς όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν κάποια ποσότητα θερμότητας, η θερμογραφία επιτρέπει να παρατηρείται ένα περιβάλλον στο σύνολό του, ακόμη και στην πλήρη απουσία φωτός.Ένα θερμογράφημα ενός σπιτιού, για παράδειγμα, μπορεί να δείχνει εξωτερικούς χώρους που περιγράφονται με μπλε, αλλά εσωτερικές πηγές θερμότητας και ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ως κόκκινα αντικείμενα.Αυτά τα χαρακτηριστικά της θερμογραφίας έχουν πολλαπλές εφαρμογές σε μια μεγάλη ποικιλία πεδίων και επαγγελμάτων.

Στην ιατρική, για παράδειγμα, η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να βοηθήσει στην έγκαιρη διάγνωση της νόσου ανιχνεύοντας τα αυξημένα επίπεδα θερμότητας που προκαλούνται από πυρετό.Το στρατιωτικό προσωπικό χρησιμοποιεί θερμογραφία για επιτήρηση και επιχειρήσεις όταν οι συνήθεις πηγές φωτός θα ήταν επικίνδυνες.Οι μετεωρολόγοι μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές θερμοκρασίας που υποδεικνύουν καταιγίδες και άλλα ταχέως μεταβαλλόμενα πρότυπα καιρού.Τα θερμογράμματα των κτιρίων μπορούν να αποκαλύψουν "καυτά σημεία", επιτρέποντας στους τεχνικούς να βρουν προβληματικές περιοχές στον εξαερισμό ή στα ηλεκτρικά συστήματα πριν προκαλούν αποτυχίες.Ακόμη και οι αρχαιολόγοι χρησιμοποιούν θερμογραφία για να εντοπίσουν θαμμένες δομές που απορροφούν ή αντανακλούν τη θερμότητα διαφορετικά από το περιβάλλον έδαφος. Οι αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει υπέρυθρη ακτινοβολία για δεκαετίες, καθώς μπορεί να ανιχνεύσει ουράνια σώματα πέρα από το φάσμα των συνηθισμένων τηλεσκοπίων.Η χρήση υπέρυθρης θερμογραφίας για την αστρονομία ήταν αρχικά περιορισμένη, επειδή η ατμόσφαιρα της Γης απορροφά και εκτρέπει τόσο μεγάλη ακτινοβολία IR.Ωστόσο, τα διαστημικά τηλεσκόπια σε τροχιά μπορούν να χρησιμοποιήσουν θερμογραφικό εξοπλισμό χωρίς τέτοιους περιορισμούς.Αυτός ο εξοπλισμός πρέπει να ψύχεται για να αποτρέψει τις εξωτερικές πηγές θερμότητας από την παραμόρφωση των δεδομένων.Τα θερμογράμματα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση μακρινών πλανητικών σωμάτων και για βρέφη που δεν έχουν αρχίσει ακόμα να εκπέμπουν ορατό φως.