Physik - Kaleidoskop

Infrarotstrahlung 235
Anwendungen
Heizung
Eine wesentliche Anwendung ist die Heizung durch Strahlung. Jeder Heizkörper sendet auch infrarote Strahlung aus,
insbesondere bei Temperaturen deutlich über 100 °C. Darunter überwiegt meist die Wärmeabgabe an die Luft;
allerdings steigt die Behaglichkeit durch den Strahlungsanteil. Komplette Hausheizungen oder Übergangsheizung im
Bad werden mittels Infrarot-Panels ausgeführt; die Raumstation MIR wurde seit 1986 auf diese Art beheizt.
Chemische Analytik und Verfahrenstechnik
Infrarotstrahlung regt Moleküle zu Schwingungen und Rotationen an.
Die Infrarotspektroskopie ist ein physikalisch-chemisches
Analyseverfahren. Die Absorption von infrarotem Licht definierter
Wellenlängen wird zur Strukturaufklärung unbekannter Substanzen
eingesetzt. Durch quantitative Bestimmung lässt sich die Reinheit von
bekannten Substanzen bestimmen. Bei der Abfalltrennung lässt sich
die Infrarotspektroskopie zur Erkennung und Trennung von
Kunststoffen einsetzen.
Transmissionsinfrarotspektrum eines
Styrol-Acrylnitril-Copolymers (SAN)
Die Absorptionszentren der Molekülschwingungen sind direkt mit der Brechzahl der Materialien und somit ihrem
Reflexionsverhalten verknüpft. Im infraroten Bereich wird dies unter anderem bei der Infrarotreflektographie
ausgenutzt. Die Infrarotreflektographie ist eine hauptsächlich in der Kunstwissenschaft angewandte
Untersuchungsmethode, mit der sich über die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften der auf einem Malträger
aufgebrachten Farben Zeichnungselemente aus stärker reflektierenden Stoffen sichtbar machen lassen. Mit dieser
berührungs- und zerstörungsfreien Technik ist es zum Beispiel möglich, die obere Malschicht eines Gemäldes zu
durchdringen und die sonst nicht sichtbare Unterzeichnung zu dokumentieren.
Astronomie
In der Infrarotastronomie beobachtet man „kühle“ Objekte (kälter als
1000 K), die in anderen Spektralbereichen kaum zu sehen sind, oder
Objekte, die in oder hinter einer interstellaren Wolke liegen. Zusätzlich
hilft die IR-Spektroskopie bei der Analyse der betrachteten Objekte.
Hierbei werden wie in der Chemie mittels Infrarotspektroskopie
Banden bestimmter Substanzen nachgewiesen, so z. B. Methangas auf
dem Exoplaneten bei Fixstern HD 189733.
Elektronik und Computertechnik
Infrarotfernbedienungen, Optokoppler und die meisten Lichtschranken
arbeiten im nahen Infrarot bei 880 bis 950 nm Wellenlänge, da hier
Silicium-Fotodioden und Fototransistoren ihre höchste Empfindlichkeit
haben. Infrarotschnittstellen von Computern arbeiten ebenfalls in
diesem Wellenlängenbereich und ermöglichen eine drahtlose
Kommunikation mit Peripheriegeräten. Die optische Datenübertragung
mittels IR-Laser durch die Atmosphäre wird durch die optische
Freiraumübertragung charakterisiert.
Der Andromedanebel im infraroten Licht bei
24 μm
USB-Infrarotport für PC