Infrapunaa

Infrapunaa, eli infrapuna, on sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituudet ovat pidempiä kuin näkyvän valon mutta lyhyempiä mikroaalloista. Spektrin yleinen raja liikkuu noin 700 nanometriä (nm) – 1 millimetri (mm). Infrapunaa esiintyy sekä luonnossa että ihmisen valmistamissa laitteissa, ja sitä voidaan havaita sekä lämpötilan että teknologian avulla.

Fotoneina infrapunaa on matalan energian säteilyä; fotonien energia on pienempi kuin näkyvän valon fotoneilla. Suurimmat infrapunan tuotannon lähteet ovat lämpimät kappaleet, kuten ihmiset ja eläimet, sekä erilaiset lämmitys- ja kemialliset prosessit. Infrapunaan liittyy sekä lämmön että spektrin ominaisuudet, mikä tekee siitä erityisen tavan tutkia ja hyödyntää lämpöilmiöitä.

Infraredia jaotellaan tavallisesti lähiripunaan (near infrared, NIR, noin 0,75–1,4 μm), keskiripunaan (mid infrared, MIR, noin 1,4–3 μm) sekä kaukoripunaan (far infrared, FIR, noin 3–1000 μm). Näiden alueiden käyttö riippuu sovelluksesta, kuten kuvantamisesta, materiaalianalyysistä sekä viestinnästä.

Käyttöalueet kattavat lämpökartoitus ja termografia sekä öinen kuvaus ja turvasovellukset. Infraredia hyödynnetään myös teollisessa kuumenemisessa, etäisyysmittauksessa ja kuituoptiikassa sekä spektrisessä analyysissä. Erityisesti kuituoptisessa viestinnässä käytetään tarkasti valittuja infrapunaaallonpituuksia, esimerkiksi noin 1,3–1,55 μm. Kauko-ohjaimet ja pienemmissä kuluttajalaitteissa hyödyntävät usein 940 nm:n läheistä infrapunaa.

Historiassa infrapunainen säteily löydettiin vuonna 1800 William Herschelin toimesta. Hän osoitti, että punaisen alueen ulkopuolella on lämpöä, ja perusti infrapunaisen säteilyn käsitteen. Nimi viittaa säteilyn sijaintiin spektrissä punaisen valon alapuolella. Infrapunaa ei ole ionisoiva säteily, mutta voimakkaana se voi aiheuttaa kudosvaurioita, joten turvallisuudesta kiinnitetään huomiota erityisesti teollisissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa.