El infrarrojo ( IR ), a veces llamado luz infrarroja , es radiación electromagnética (EMR) con longitudes de onda más largas que las de la luz visible . Por tanto, es invisible para el ojo humano. Por lo general, se entiende que IR abarca longitudes de onda desde alrededor de 1 milímetro (300 GHz ) hasta el borde rojo nominal del espectro visible , alrededor de 700 nanómetros ( frecuencia 430 THz ) [1] (aunque las longitudes de onda IR más largas a menudo se designan más bien como radiación de terahercios ) .La radiación de cuerpo negro de objetos cercanos a la temperatura ambiente es casi toda en longitudes de onda infrarrojas. Como forma de radiación electromagnética, el IR propaga energía y momento , con propiedades que corresponden tanto a las de una onda como a las de una partícula, el fotón .
La radiación infrarroja fue descubierta en 1800 por el astrónomo Sir William Herschel , quien descubrió un tipo de radiación invisible en el espectro de menor energía que la luz roja, mediante su efecto sobre un termómetro . [2] A través de los estudios de Herschel, finalmente se descubrió que un poco más de la mitad de la energía del Sol llegaba a la Tierra en forma de infrarrojos. El equilibrio entre la radiación infrarroja absorbida y emitida tiene un efecto importante en el clima de la Tierra .
La radiación infrarroja es emitida o absorbida por moléculas al cambiar los movimientos rotacionales-vibracionales . Excita modos vibracionales en una molécula a través de un cambio en el momento dipolar , lo que lo convierte en un rango de frecuencia útil para el estudio de estos estados de energía para moléculas con la simetría adecuada. La espectroscopia infrarroja examina la absorción y transmisión de fotones en el rango infrarrojo. [3]
La radiación infrarroja se utiliza en aplicaciones industriales, científicas, militares, comerciales y médicas. Los dispositivos de visión nocturna que utilizan iluminación activa en el infrarrojo cercano permiten observar a personas o animales sin que se detecte al observador. La astronomía infrarroja utiliza telescopios equipados con sensores para penetrar regiones polvorientas del espacio, como nubes moleculares , para detectar objetos como planetas y para ver objetos muy desplazados al rojo de los primeros días del universo . [4] Las cámaras termográficas infrarrojas se utilizan para detectar la pérdida de calor en los sistemas aislados, para observar los cambios en el flujo sanguíneo en la piel y para detectar el sobrecalentamiento de los componentes eléctricos. [5]
Las aplicaciones militares y civiles incluyen adquisición de objetivos , vigilancia , visión nocturna , localización y seguimiento. Los seres humanos a temperatura corporal normal irradian principalmente a longitudes de onda de alrededor de 10 μm (micrómetros). Los usos no militares incluyen análisis de eficiencia térmica , monitoreo ambiental, inspecciones de instalaciones industriales, detección de operaciones de cultivo , detección remota de temperatura, comunicación inalámbrica de corto alcance , espectroscopía y pronóstico del tiempo .
La radiación infrarroja se extiende desde el borde rojo nominal del espectro visible a 700 nanómetros (nm) hasta 1 milímetro (mm). Este rango de longitudes de onda corresponde a un rango de frecuencia de aproximadamente 430 THz hasta 300 GHz . Más allá del infrarrojo está la porción de microondas del espectro electromagnético .