Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Fordele og ulemper ved infrarøde detektorer

Infrarøde detektorer gør det muligt for mennesker at se varmen et objekt afgiver. Detektorerne finder anvendelse i mange menneskelige bestræbelser, fra militære handlinger til dataindsamling fra satellitter. Infrarød teknologi giver mennesker mulighed for at se bølgelængder af lys usynlige for det menneskelige øje, hvilket giver brugerne flere oplysninger på bekostning af farve og evnen til at skelne lignende varme genstande fra hinanden. Forsker William Herschel opdagede infrarød stråling i 1800'erne efter at have eksperimenteret med et termometer, selvom teknologien er vokset betydeligt mere sofistikeret siden da.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Infrarøde sensorer kan hente bølgelængder, der normalt er usynlige for det menneskelige øje, ligesom varmestråling, hvilket kan være nyttigt, når man forsøger at bestemme en objektets temperatur, eller når man forsøger at se noget usynligt. Når det er sagt, kan de ikke samle farver, og det kan være svært at skelne mellem forskellige genstande i deres synsfelt, når de er tæt sammen og ved en lignende temperatur.

Hvordan virker infrarøde sensorer? >

Ligesom synligt lys har infrarød stråling et klart sæt bølgelængder, selv om infrarød stråling ikke kan ses af et nøgent menneskeøje. Alle objekter over absolut nul udsender infrarød stråling, der er bundet til objektets overfladetemperatur. For at opdage infrarød energi skaber videnskabsfolk specialiserede linser, der anvender en række forskellige materialer som kvarts, safir og silicium og spejle lavet af andre materialer som aluminium og guld, hvert materiale svarende til en specifik infrarød bølgelængde. Hvis en temperatur er varm nok, kan objektet også slukke synligt lys. Forskellige sensorer henter de infrarøde data, afhængigt af den anvendte teknologi. Denne proces kan så vise de relative varmer af objekter inden for detektorens (et kamera, for eksempel) synsfelt. Teknologien kan så konvertere den til et foto eller en video eller repræsentere det i realtid. Udøvelsen af ​​termografi bruger højdrevne infrarøde sensorer til at bestemme en objekts absolutte temperatur.

Fordele med infrarøde scannere

Som infrarøde scannere kan observere objekter uden brug af lys, finder de brug i mange situationer. Brandmænd kan bruge dem i røgfyldte, normalt i brand, scenarier, hvor traditionel synlighed er umulig. Forskere kan bruge kraftige infrarøde sensorer til at opdage interstellære genstande. På samme måde kan detektorerne afhente ting, som mennesker ikke kan se, som usynlig gas, der kommer ud af rør. De kan også "se" gennem forskellige stoffer, forudsat at scanneren er stærk nok, eller at væggen for eksempel er tynd nok.

Ulemper ved infrarøde scannere

Noget ironisk er en af ​​styrkerne af infrarød scanningsteknologi giver også en svaghed. Fordi de ikke bruger synligt lys, kan infrarøde scannere ikke producere et billede, der viser farve (bortset fra de farver, der er valgt til at repræsentere forskellige varmer). På samme måde kan denne teknologi ikke skelne mellem objekter, der er tæt på eller skjuler hinanden, når de er af lignende varmer.