Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Fordele og ulemper ved infrarøde detektorer

Infrarøde detektorer tillader 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, der er usynlige for det menneskelige øje, hvilket giver brugerne mere information på bekostning af farve og evnen til at skelne lignende varme genstande fra hinanden. Videnskabsmand William Herschel opdagede infrarød stråling i 1800-tallet efter at have eksperimenteret med et termometer, skønt teknologien er vokset markant mere sofistikeret siden da.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Infrarøde sensorer kan hente bølgelængder, der normalt er usynlige for det menneskelige øje, som varmestråling, hvilket kan være nyttigt, når man prøver at bestemme temperaturen på et objekt, eller når man prøver at se noget usynligt. Når det er sagt, kan de ikke hente farver, og det kan være svært at skelne mellem forskellige objekter i deres synsfelt, når de er tæt sammen og ved en lignende temperatur.
Hvordan fungerer infrarøde sensorer?

Ligesom synligt lys har infrarød stråling et tydeligt sæt bølgelængder, skønt infrarød stråling ikke kan ses af et blott menneskeligt øje. Alle objekter over absolut nul udsender infrarød stråling bundet til objektets overfladetemperatur. For at detektere infrarød energi skaber forskere specialiserede linser ved hjælp af forskellige materialer som kvarts, safir og silicium og spejle lavet af andre materialer som aluminium og guld, hvert materiale svarer til en bestemt infrarød bølgelængde. Hvis en temperatur er varm nok, kan objektet imidlertid også frigive synligt lys. Forskellige sensorer henter de infrarøde data afhængigt af den anvendte teknologi. Denne proces kan derefter vise den relative opvarmning af genstande inden for detektorens (f.eks. Et kamera) synsfelt. Teknologien kan derefter omdanne det til et foto eller en video eller repræsentere det i realtid. I praksis med termografi bruger højdrevne infrarøde sensorer til at bestemme den absolutte temperatur på et objekt.
Fordele ved infrarøde scannere

Da infrarøde scannere kan observere objekter uden at bruge lys, finder de anvendelse i adskillige situationer. Brandmænd kan bruge dem i røgede, normalt ildspændte scenarier, hvor traditionel synlighed er umulig. Forskere kan bruge kraftfulde infrarøde sensorer til at detektere interstellare genstande. Tilsvarende kan detektorerne opfange ting, som mennesker ikke kan se, som usynlig gas, der slipper ud fra rør. De kan også "se" gennem forskellige stoffer, hvis man antager, at scanneren er kraftig nok, eller at væggen for eksempel er tynd nok.
Ulemper ved infrarøde scannere

Noget ironisk nok, en af styrkene ved infrarød scanning teknologi forårsager også en svaghed. Da 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). Tilsvarende kan denne teknologi ikke skelne mellem genstande, der er tæt på eller skjuver hinanden, når de har lignende varme.