Radiación infravermella

A radiación infravermella[1] é un tipo de radiación electromagnética con lonxitude de onda maior que a da luz visible, pero menor que a das microondas. O seu nome quere dicir "por debaixo do vermello", xa que o vermello é a cor de lonxitude de onda máis longa da luz visible, comprendida entre 700 nanómetros (frecuencia 430 THz) e un milímetro (300 GHz).[2]

No espectro electromagnético, os infravermellos subdivídense en infravermellos curtos (0,7-5 µm), infravermellos medios (5-30 µm) e infravermellos longos (30-1000 µm). Mentres, esta clasificación non é precisa porque en cada área de utilización, se ten unha idea diferente dos límites dos diferentes tipos. Os infravermellos están asociados á calor porque os corpos na temperatura normal emiten radiación térmica no campo dos infravermellos. Malia que os vertebrados non poden percibir a radiación infravermella en forma de luz, si que a poden percibir como calor por unhas terminacións nerviosas especializadas da pel coñecidas como termorreceptores.[3]

Ir girl
Unha imaxe de pseudocor de luz infravermella (temperatura corporal).

Historia

William Herschel01
A radiación infravermella foi descuberta en 1800 por William Herschel.

Os infravermellos foron descubertos en 1800 por William Herschel, un astrónomo inglés de orixe alemá. Herschel colocou un termómetro de mercurio no espectro obtido por un prisma de cristal coa finalidade de medir a calor emitido por cada cor. Descubriu que a calor era máis forte ao lado do vermello do espectro, observando que alí non había luz. Esta foi a primeira experiencia que demostrou que a calor pode ser transmitida por unha forma invisible de luz. Porén, o termo "infravermello" non apareceu até finais do século XIX.[4][5]

Localización no espectro electromagnético

A radiacióm infravermella forma parte do espectro electromagnético, que inclúe todas as frecuencias das ondas electromagnétiques, e ordénanse en función da frecuencia dos sinais e da súa lonxitude de onda de acordo co que se sinala na táboa seguinte:

Tipo de radiación Frecuencia Lonxitude de onda
Ionizante > 3000 THz < 100 nm
Ultravioleta (UV) 750 - 3000 THz 100 - 400 nm
Visible 385 - 750 THz 400 - 780 nm
Infravermella (IV) 0,3 - 385 THz 0,78 - 1000 µm
Microondas 0,3 – 300 GHz 1 – 1000 mm
Radiofrecuencias (RF) 0,1 - 300 MHz 1 – 3000 m
Frecuencia extremadamente baixa (ELF) 0 – 300 Hz = 5000 km

Diferentes rexións da radiación infravermella

Tree example Infrared and Light
Unha fotografía dunha árbore. Amósase alternativamente a imaxe tirada cunha luz infravermella e a tirada con luz visible.

Os obxectos emiten radiación infravermella ó longo de todo o espectro de lonxitude de onda, pero habitualmente os sensores son deseñados para detectar a radiación dentro dun intervalo de lonxitudes de onda, a banda infravermella adóitase dividir en diversas seccións.

Esquema da CIE

A Comisión Internacional da Iluminación (habitualmente coñecida como CIE por mor do seu nome francés, Commission internationale de l'éclairage) recomenda a división da radiación infravermella en tres bandas espectrais:[6]

  • IR-A: 700 nm–1400 nm
  • IR-B: 1400 nm–3000 nm
  • IR-C: 3000 nm–1 mm

Outra división en bandas espectrais moi habitual en enxeñaría é esta:[7]

  • infravermella próxima (NIR ou IR-A), 0,75–1,4 µm, definidos pola absorción en auga e empregado habitualmente na comunicación per fibra óptica, grazas á pouca absorción en vidros de SiO2.
  • infravermella media (MIR):
    • infravermella de onda curta (SWIR ou IR-B), 1,4–3 µm, a absorción en auga aumenta considerablemente a 1.450 nm
    • infravermella de onda media (MWIR ou IR-C), 3–8 µm
    • infravermella de onda longa (LWIR ou IR-C), 8–15 µm
  • infravermella afastada (FIR), 15–1.000 µm

Esquema ISO 20473

A Organización Internacional para a Estandarización (ISO) especificou na norma "ISO 20473:2007" o seguinte esquema:[8]

Designación Abreviación Lonxitude
de onda
Infravermella próxima NIR 0,78–3 µm
Infravermella media MIR 3–50 µm
Infravermella afastada FIR 50–1000 µm

Esquema de infravermellos nas telecomunicacións

Fibreoptic
Feixe de fibras ópticas.

Nas telecomunicacións baseadas na utilización da luz, a parte do espectro infravermello subdivídese aínda en máis bandas espectrais, en función da resposta de detectores, amplificadores, fontes e fibras ópticas:[9]

Banda Descrición Lonxitude
de onda
Banda O Orixinal 1260–1360 nm
Banda E Estendida 1360–1460 nm
Banda S Onda curta 1460–1530 nm
Banda C Convencional 1530–1565 nm
Banda L Onda longa 1565–1625 nm
Banda U Onda ultralonga 1625–1675 nm

A banda C é a predominante nas redes de telecomunicación de longa distancia. As bandas S e L baséanse en tecnoloxías pouco desenvolvidas e teñen pouca utilización.

Nas lonxitudes de onda adxacentes ás da luz visible e mesmo naquelas duns poucos micrómetros, µm, os fenómenos asociados son esencialmente os mesmos que os da luz visible, malia que cómpre ter presente que a resposta dos materiais á luz visible non é en absoluto indicativo do comportamento que presentan diante da luz infravermella. Por exemplo, para lonxitudes de máis de 2 micrómetros, o vidro normal que atopamos ns nosas casas é opaco, o mesmo pasa con moitos gases, o que implica que haxa fiestras de absorción (intervalos de lonxitudes de onda) nas que o ar é opaco e, polo tanto, terá unha serie de frecuencias do espectro solar que non nos chegan e non poderán ser observadas sobre a Terra. Entre 3 e 5 micrómetros hai unha fiestra que corresponde co pico de emisión de radiación infravermella dos corpos moi quentes, esta banda emprégase por exemplo nos sistemas de seguemento e busca de obxectivos dalgíns tipos de mísiles.

Pola contra, hai moitos materiais que os nosos ollos son perfectamente opacos pero que son máis ou menos transparentes nas lonxitudes de onda da radiación infravermella. Por exemplo, o silicio e o xermanio presentan unha opacidade tan reducida a estas lonxitudes de onda que son utilizados para a fabricación de lentes e fibras ópticas (a atenuación que presentan é da orde de 0,2 dB/km no caso dunha lonxitude de onda de 1550 nm). Ademais, moitos tipos de plástico sintético presentan unha boa transparencia a estas radiacións.

Para lonxitudes de onda máis grandes o comportamento aseméllase máis ó que atopamos no caso das ondas de radio.

Aplicacións dos raios infravermellos

Termografía

Infrared dog
Can visto con raios infravermellos.

Os infravermellos son utilizados nos equipamentos de visión nocturna cando a cantidade de luz visible é insuficiente para ver os obxectos. A radiación é detectada e despois reflectida nunha tela. Os obxectos máis quentes se converten nos máis luminosos. Un uso moito común do infravermello é para para efectuar comandos a distancia (telecomandos), preferibles ás ondas de radio por que non sofren interferencias doutras ondas electromagnéticas como. por exemplo, os sinais de televisión.

A radiación infravermella está asociada a miúdo coa calor, xa que os obxectos a temperatura ambiente ou superior emiten radiación principalmente concentrada na banda da infravermella media. Iso permite empregar os infravermellos para determinar a temperatura de obxectos a distancia (se se coñece a emisividade). Esta técnica chámase termografía ou, no caso de obxectos moi quentes, pirometría. A termografía emprégase basicamente en aplicacións industriais e militares.

As cámaras térmicas detectan a radiación infravermella entre os 900 e os 14.000 nm do espectro electromagnético (0,9 a 15 µm) e producen imaxes. Tendo en conta que a radiación infravermella é emitida por todos os obxectos en función da súa temperatura, de acordo coa lei da radiación dun corpo negro, a termografía fai posible “ver” a contorna coa iluminación visible ou sen ela. A cantidade de radiación que emite un obxecto medra coa temperatura, polo tanto, a termografía permite ver a variación da temperatura dos corpos, de aquí o seu nome.

Visión nocturna

Os infravermellos tamén se empregan nos equipos de visión nocturna cando a cantidade de luz visible é insuficiente para ver os obxectos.[10] Os dispositivos de visión nocturna funcionan por medio dun proceso que converte os fotóns da luz ambiente en electróns que son amplificados empregando métodos químicos e eléctricos e despois convertidos outra volta en luz visible,[10] que se presenta nunha pantalla en forma de imaxes que poden ser monocromas, os obxectos máis quentes amósanse como os máis luminosos, ou tamén se pode empregar un sistema de falsas cores para representar as diferentes temperaturas. A utilización de fontes de radiación infravermella permite aumentar a cantidade de luz ambiente que pode ser utilizada polos dispositivos de visión nocturna para xerar as imaxes, incrementando a visibilidade sen utilizar luz visible.[10] Os aparellos de visión nocturna estendéronse entre os exércitos de moitos países porque permiten as operacións militares durante a noite en mellores condicións de visibilidade dos obxectivos.

Comunicacións

Mobile-infrared.jpeg
Un teléfono móbil cun porto de comunicación por infravermellos de tipo IrDA. Por medio desta canle podemos intercambiar información entre o ordenador e o teléfono, teléfonos, imaxes, sons, etc.

A transmisión de datos a través da radiación infravermella tamén se emprega en aplicacións de comunicación a curta distancia, como por exemplo entre os ordenadores e os seus periféricos, ou entre os ordenadores e os PDA ou os teléfonos móbiles. Estes aparellos que incorporan este tipo de comunicación seguen polo xeral un estándar publicado pola Infrared Data Association ou IrDA. Outro uso moi común é o que fan os controis remotos, que empregan os infravermellos no canto de ondas de radio, xa que así non interfiren con outros sinais electromagnéticos como os sinais de televisión. Os infravermellos son axeitados para ser utilizados en interiores e en presenza das persoas, non traspasan as paredes e non poden interferir cos aparellos que poida haber noutras habitacións. Tanto os controis a distancia com os aparellos IrDA utilizan díodos emisores de luz para xerar unha radiación infravermella que pasa por unha lente de plástico. Do lado do receptor hai un fotodíodo de silicio que converte a radiación infravermella que recibe nunha corrente eléctrica, e que só responde ó sinal premendo o botón que crea o emisor, filtrando a radiación infravermella do ambiente, que cambia pouco a pouco.

A comunicación óptica a través do aire utilizando un láser de infravermellos é unha alternativa relativamente barata (especialmente se se compara co custo dunha ligazón de fibra óptica) para ligazóns de comunicacioós a áreas urbanas, estas ligazóns operan a máis de 4 xigabit/s (4000 Mbps).

Nas comunicacio¡óns a través de fibra óptica utilízanse láseres de infravermellos para conseguir a luz precisa para transmitir a información, a radiación utilizada acostuma a ser dunha lonxitude de onda a redor de 1330 nm (se se quere acadar unha mínima dispersión) ou 1550 nm (para acadar unha mellor transmisión) no caso das fibras ópticas estándardes de silicio.

Quecemento

A radicación infravermella pode ser utilizada como unha fonte de calor. As súas aplicacións neste eido van dende a calefacción doméstica até sistemas para eliminar o xeo das ás dos avións, pasando por quentadores especiais para o tratamento de fisioterapia ou os quentadores de alimentos. Tamén hai aplicacións no eido da industria: formación de plásticos, peche de contedores plásticos, soldadura de plásticos, etc.

Meteoroloxía

Orkan Emma 29. Februar 2008 12-00 UTC
Fotografía de Europa na banda infravermella tomada polo Meteosat o 29 de febreiro de 2008.

Os satélites meteorolóxicos están equipados con escáneres que traballan na banda infravermella que permiten obter imaxes para determinar o espesor e o tipo das nubes ou calcular a temperatura da superficie da terra e da auga. Estes sensores traballan entre os 10,3 e os 12,5 µm.

As nubes altas formadas por partículas de xeo como os cirrus ou as nubes de gran desenvolvemento vertical com os cumulonimbus amósanse nunha cor branca brillante. Pola contra, as nubes baixas máis quentes como os stratus ou os stratocumulus amósanse en gris. A superficie da terra quente amósase como gris escuro ou negro. Unha das desvantaxes do infravermello radica no feito de que as nubes baixas e a néboa teñen unha temperatura semellante á da terra ou superficies mariñas e non se poden diferenciar. Porén, empregando a diferenza de luminosidade da canle IR4 (10,3 a 11,5 µm) e a da canle de infravermellos próximos (1,58 a 1,64 µm) pódense diferenciar as nubes baixas producindo unha “néboa” na imaxe. A gran vantaxe do infravermello é que as imatxes tamén se poden obter durante a noite, o que permite dispoñer dunha secuencia continua da evolución do tempo.

Climatoloxía

No eido da climatoloxía, monitorízase a radiación infravermella para detectar tendencias no intercambio de enerxía entre a Terra e a atmosfera. Estas tendencias achegan información sobre os cambios a longo prazo do clima terrestre. Este é, xunto coa radiación solar, un dos principais parámetros estudados na investigación do quecemento global.

Os investigadores utilizan un aparello chamado pirxeómetro para medir de xeito continuo a irradiancia terrestre. Trátase dun radiómetro que traballa na banda infravermella, aproximadamente entre os 4,5 e os 50 µm.

Espectroscopia

IR spectrometer
Un espectrómetro de infravermellos Varian Scimitar 1000 FT-IR.

A espectroscopia de infravermellos é unha técnica que se emprega per identificar moléculas por medio da análise dos seus enlaces. Cada enlace químico dunha molécula vibra a unha frecuencia característica e en moitas moléculas esta frecuencia atópase dentro da radiación infravermella. Cando unha molécula absorbe un fotón, pasa do seu estado fundamental a un estado excitado (onde vibra). Nun espectro típico de infravermellos nas abscisas atopámonos cunha escala de frecuencias expresada polo número de onda, e nas ordenadas a porcentaxe de tansmitancia (o cociente entre o fluxo radiante que atravesa un medio e o que incide nel). De xeito que se un material é transparente na radiación infravermella o seu espectro presentarase como unha liña paralela no eixo de abcisas. En troques, no caso dun material que non sexa completamente transparente, verificaranse as absorcións e as transicións entre os niveis de enerxía vibracionais. Neste caso, o espectro obtido caracterizarase por unha serie de picos de diferentes alturas que corresponderán a cada unha das transicións.

Algúns métodos especializados como a espectroscopia de infravermellos próximos ou NIRS (Near infrared spectroscopy) son especialmente utilizados na industria agroalimentaria para analizar a calidade dos produtos agrícolas e dos alimentos a través da determinación da humidade, proteínas, fibres, etc. Este método tamén se emprega nas industrias químicas, farmacéuticas e petroquímicas.

Astronomía

Trapezium cluster optical and infrared comparison
Dúas imaxes do Trapecio de Orión na Nebulosa de Orión captadas polo telescopio Hubble. A da esquerda corresponde ó espectro visible mentres que a da dereita é unha imaxe tomada por unha cámera de infravermellos e amosa un enxame de estrelas que non se aprecian na imaxe da esquerda.

Os astrónomos observen os obxectos astronómicos na rexión infravermella do espectro electromagnético utilizando compoñentes ópticos, espellos, lentes e detectores de estado sólido. Para xerar unha imaxe sen interferencias é preciso que os compoñentes dun telescopio de infravermellos estean illados de calquera fonte de calor e que os detectores sexan refrixerados, e para esta función utilízase helio líquido.

A sensibilidade dos telescopios de infravermellos situados na Terra é bastante limitada por mor da presenza de vapor de auga na atmosfera que absorbe unha porción da radiación infravermella que chega do espazo a través dunha fiestra atmosférica (a parte do espectro electromagnético que contén as radiacións que non foron absorbidas ou reflectidas pola atmosfera terrestre). Esta limitación pode ser anulada parcialmente poñendo os observatorios a grande altura (montañas) ou transportando o telecopio a un avión ou un globo. Pero a maneira de eliminar completamente a limitación é poñendo os telescopios fóra da atmosfera da Terra, o espazo exterior é o emprazamento ideal para este tipo de telescopios de infravermellos.

A fracción infravremella do espectro presenta diversos beneficios per os astrónomos, por exemplo, permite detectar as nubes moleculares de gas e po da nosa galaxia porque locen ó ser irradiados pola calor das estrelas que se están a formar no seu interior. A infravermella tamén permite a detección das protoestrelas amtes de que comecen a emetir luz visible. As estrelas só emiten unha pequena parte da súa enerxía na fracción infravermella do espectro electromagnético, por iso os obxectos fríos que hai nas súas proximidades com os planetas poden ser máis facilmente detectados (na fracción visible do espectro o resplendor da estrela anula a luz reflectida polo planeta).

A radiación infravermella tamén é moi útil para observar os núcleos das galaxias activas que a miúdo son tapados polo gas e o po interestelares. As galaxias arredadas cun gran desprazamento cara ó vermello tendrán un pico no seu espectro desprazado para lonxitudes de onda máis longas, por iso son máis facilmente observables na banda infravermella.[11]

Seguemento

O seguemento por infravermellos é un sistema de guía de mísiles que se basea na emisión de radiación infravermella por parte dos obxectivos. Moitos obxectos como os motores dos avións ou dos vehículos, e mesmo tódalas persoas, xeran e emiten calor abonda como para que sexan visibles na parte infravermella das lonxitudes de onda en comparanza co resto de obxectos dos arredores.[12]

Efectos biolóxicos

A radiación infravermella divídese, de acordo cos seus efectos biolóxicos e de maneira arbitraria, en tres categorías ou tipos: a radiación infravermella curta (0,8 a 1,5 µm), a media (1,5 a 5,6 µm) e a longa ( 5,6 a 1000 µm). Os primeiros traballos cos diferentes tipos de radiación de infravermellos, informaban das diferentes formas da acción biolóxica dos tres tipos de radiaciób (curta, media e longa).[13] Críase que a radiación curta penetraba profundamente na pel sen causar un aumento importante da temperatura da superficie do tecido epitelial, mentres que a maioría da enerxía da radiación infravermella media e longa era absorbida pola capa superior da pel e a miúdo causaba efectos térmicos prexudiciais, com queimaduras ou proído. Porén, algúns anos máis tarde presentouse unha nova visión da infravermella media e longa demostrando que todas as bandas de radiación producen efectos biolóxicos de rexeneración celular.[14][15][16]

Estudos in vitro con radiación infravermella curta sobre as células humanas, endoteliais e queratinocitos, demostraron un aumento da produción de TGF-β1 (factor de crecemento transformante-β1) despois dunha única irradiación (36-108 J/cm2) e de maneira dependente do tempo para o contido de MMP-2 (Metaloproteinasa de matriz-2), sendo este último tanto a nivel proteico como transcricional. Estas dúas proteínas están implicadas na fase de remodelación da reparación das lesións. E estes efectos foron considerados de natureza atérmica porque os modelos utilizados como control térmico non amosaron un aumento na súa expresión proteica.[3]

Os experimentos con ratos diabéticos demostrou unha aceleración da velocidade de peche dunha ferida con tratamentos diarios de radiación infravermella curta, en comparanza cos grupos de control, cun crecemento da temperatura de aproximadamente 3,6 °C despois de 30 minutos de exposición.[3]

A utilización de LEDs (díodos emisores de luz) de luz infravermella curta demostrou a reversión dos efectos da tetradotoxina (TTX), un bloqueador das canles de sodio das células, e polo tanto un bloqueador do impulso nervioso, así como a redución dos danos na retina causados pola exposición ó metanol nos ratos.[17][18]

Os experimentos coa radiación infravermella longa demostraron unha inhibición do crecemento tumoral nos ratos e unha mellora dos tecidos das feridas.[19] Tamén se demostrou un incremento do proceso de rexeneración nos ratos sen aumento da circulación sanguínea durante os períodos de irradiación nin aumento na temperatura do epitelio. Outros datos indican un aumento da infiltración de fibroblastos no tecido subcutáneo en ratos tratados con radiación infravermella longa, en comparanza cos animais de control, e unha maior rexeneración do coláxeno na rexión lesionada, así como a expresión de TGF-β1. Da mesma maneira, a radiación infravermella foi quen de provocar un aumento da anxioxénese no lugar da lesión e aumentar a resistencia na tracción do epitelio en rexeneración.[20][21][22]

Notas

  1. Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para infravermella.
  2. Liew, S. C. Centre for Remote Imaging, Sensing and Processing, ed. "Electromagnetic Waves". Consultado o 27 de outubro de 2006.
  3. 3,0 3,1 3,2 Danno, K.; Mori, N.; Toda, K-I.; Kobayashi, T.; Utani, A. 2001: Near-infrared irradiation stimulates cutaneous wound repair: laboratory experiments on possible mechanisms. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 17: 261-265
  4. Herschel, William (1800). "Experiments on the Refrangibility of the Invisible Rays of the Sun". Philosophical Transactions of the Royal Society of London 90: 284–292. JSTOR 107057. doi:10.1098/rstl.1800.0015.
  5. Coolcosmos.ipac.caltech.edu (ed.). "Herschel Discovers Infrared Light". Arquivado dende o orixinal o 25 de febreiro de 2012. Consultado o 8 de novembro de 2011.
  6. Henderson, Roy. Instituts für Umform- und Hochleistungs, ed. "Wavelength Considerations". Arquivado dende o orixinal o 28 de outubro de 2007. Consultado o 18 de outubro de 2007.
  7. Byrnes, James (2009). Unexploded Ordnance Detection and Mitigation. Springer. pp. 21–22. ISBN 9781402092527.
  8. ISO 20473:2007
  9. Ramaswami, Rajiv (2002). IEEE, ed. "Optical Fiber Communication: From Transmission to Networking" (PDF). Consultado o 18 de outubro de 2006.
  10. 10,0 10,1 10,2 American Technologies Network Corporation (ed.). "How Night Vision Works". Consultado o 2 de decembro de 2009.
  11. NASA Infrared Astronomy and Processing Center (ed.). "IR Astronomy: Overview". Arquivado dende o orixinal o 08 de decembro de 2006. Consultado o 2 de decembro de 2009.
  12. Mahulikar, S.P., Sonawane, H.R., & Rao, G.A.: (2007) "Infrared signature studies of aerospace vehicle. Progress in Aerospace Sciences, v. 43 (7-8), páxinas 218-245.
  13. J. Dover, T. Phillips, K. Arndt Cutaneous effects and therapeutic uses of heat with emphasis on infrared radiation, Journal of the American Academy of Dermatology, Volum 20, no. 2, páxinas 278-286, 1989
  14. Honda, K.; Inoue, S. 1988. Sleeping effects of far-infrared in rats, Int. J. Biometeorol. 32(2):92-94.
  15. Inoue, S.; Kabaya, M. 1989. Biological activities caused by far-infrared radiation, Int. J. Biometeorol. 33:145-150.
  16. Udagawa, Y.; Nagasawa, H. 2000. Effects of far-infrared Ray on reproduction, growth, behaviour and some physiological parameters in mice, In Vivo 14:321-326.
  17. Wong-Riley, M.T.; Bai, X.; Buchmann, E.; Whelan, H.T. 2001. Light-emitting diode treatment reverses the effect of TTX on cytochrome oxidase in neurons. Neuroreport 12 (14), 3033-3037
  18. Eells, J.T.; Henry, M.M.; Summerfelt, P.; Wong-Riley, M.T.; Buchmann, E.V.; Kane, N.; Whelan, N.T.; Whelan, H.T. 2003. Therapeutic photobiomodulation for methanol-induced retinal toxicity, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 (6), 3439-3444
  19. Nagasawa Y, Udagawa Y, Kiyokawa S. Evidence that irradiation of far-infrared rays inhibits mammary tumour growth in SHN mice. Anticancer Res, 1999;19(3A):1797–800.
  20. Schindl, A.; Schindl, M.; Schindl, L. 1997. Successful treatment of a persistent radiation ulcer by low power laser therapy. J. Am. Acad. Dermatol. 37: 646
  21. Schindl, A.; Schindl, M.; Schindl, L. et al. 1999. Increased dermal angiogenesis after low-intensity laser therapy for a chronic radiation ulcer determined by a vídeo measuring system. J. Am. Acad. Dermatol. 40: 481
  22. Schramm, J.M; Warner, D.; Hardesty, R.A.; Oberg, K.C. 2003. A unique combination of infrared and microwave radiation accelerates wound healing. Plast. Reconstr. Surg. 111(1): 258-266

Véxase tamén

Outros artigos

  • Espectroscopia de infravermello
  • Efecto Estufa

Ligazóns externas

Abrocho de raios gamma

Os abrochos de raios gamma (tamén coñecidos como explosións de raios gamma ou GRB nas súas siglas en inglés) son escintileos de raios gamma asociados con explosións estremadamente enerxéticas en galaxias afastadas. Son os eventos electromagnéticos máis luminosos que ocorren no universo. Os abrochos poden durar dende uns nanosegundos até varias horas, pero polo xeral, un abrocho típico adoita durar uns poucos segundos. Con frecuencia son seguidos por unha luminescencia residual de longa duración de radiación a lonxitudes de onda maior, (raios X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infravermella e radiofrecuencia).

Airbus A310 MRTT

O Airbus A310 Multi Role Tanker Transport (MRTT) é un avión de repostaxe en voo baseado na aeronave de pasaxeiros civil Airbus A310. Anteriormente, o A310 operou tamén como un avión de transporte puro.

A Luftwaffe converteuse no principal usuario do MRTT, convertendo catro dos seus sete A310. A Real Forza Aérea canadense converteu dous dos seus cinco A310 a configuración MRTT, que son coñecidos como CC-150 Polaris.

Anana marrón

Unha anana marrón é un astro de composición similar á das estrelas pero que non alcanzou a masa suficiente para desencadea-lo proceso de fusión nuclear. Como non hai reaccións termonucleares, estas pseudo-estrelas non emiten luz visible, aínda que si radiación infravermella e, polo tanto, emiten calor.

Poden considerarse astros intermedios entre os planetas xigantes gasosos (como Xúpiter) e as estrelas.

Balance radiativo terrestre

A Terra, para manterse termicamente estable ó longo do tempo debe ser capaz de evacuar, en termo medio, toda a radiación recibida. Existen uns mecanismos reguladores que efectúan dita tarefa de diferentes maneiras.

Bolómetro

Un bolómetro (do grego: βολόμετρον "bolometron", ou medidor (-μετρον) de cousas lanzadas (βολο-)) é un instrumento científico empregado para medir a cantidade total de radiación electromagnética que emite un obxecto en tódalas lonxitudes de onda. A medición faise recollendo unha medida da temperatura por un detector iluminado pola fonte emisora a estudar.

Foi inventado polo astrónomo estadounidense Samuel Pierpont Langley arredor do ano 1880, para o estudo da radiación infravermella do Sol.

A magnitude bolométrica dunha estrela é a súa luminosidade na totalidade do espectro electromagnético.

Disprosio

O disprosio é un elemento químico da táboa periódica, de símbolo Dy e número atómico 66.

Espectro visible

O Espectro visíbel (ou espectro óptico) é a porción do espectro electromagnético cuxa radiación pode captarse pola vista humana. Identifícase esta radiación como sendo a luz visíbel, ou simplemente luz. Esta faixa do espectro sitúase entre a radiación infravermella e a ultravioleta. Para cada frecuencia da luz visíbel asocíase unha cor.

O espectro visual varía moito dunha especie animal para a outra. Os cans e os gatos, por exemplo, non ven cores, vendo todo en negro e branco. Nós, os humanos vemos nunha faixa que vai do vermello ao violeta, pasando polo verde, o amarelo e o azul; outras especies como as cobras ven no infravermello, e as abellas no ultravioleta, cores para as cales somos cegos. Mesmo entre os humanos pode haber grandes variacións de percepción. Por isto, os límites do espectro óptico non están ben definidos dende un punto de vista biolóxico, dende o punto de vista da física ven limitado pola lonxitude de onda da cor.

Invernadoiro

Un invernadoiro é unha construción acristalada na cal se cultivan plantas, a maior temperatura ca no exterior. Aproveita o efecto producido pola radiación solar que, ó atravesar un vidro, quenta os obxectos que hai detrás; estes, á súa vez, emiten radiación cunha lonxitude de onda maior cá da (radiación infravermella) solar que ten dificultade para saír a través dos cristais. Por outro lado os peches do recinto, paredes e fiestras, encerran o aire quente impedindo a súa saída e intercambio por aire máis frío do exterior.

Isomería estrutural

A isomería estrutural, ou isomería constitucional (para a IUPAC), é unha forma de isomería na cal moléculas coa mesma fórmula molecular presentan unha diferente distribución dos seus enlaces, o que os diferencia da estereoisomería. Hai moitos sinónimos de isómeros constitucionais.

Tres categorías de isómeros constitucionais son: esqueléticos, posicionais e funcionais. Os isómeros posicionais tamén se chaman rexioisómeros. Os tautómeros son unha subcategoría de isómeros funcionais.

Leo

Leo ou León (símbolo , Unicode ♌), é unha das constelacións do zodíaco. Atopase entre Cáncer e Virgo.

Néboa

A néboa ou brétema é un fenómeno meteorolóxico consistente na presenza de nubes moi baixas, a nivel do chan. Este tipo de meteoro acontece cando a humidade do chan se evapora, e ó ascender, se arrefría e condensa. A única diferenza de feito, entre a néboa e as nubes, é que estas últimas non entran en contacto coa superficie da terra.

Ondas de radio

As ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética con lonxitude de onda maior do que a radiación infravermella. A frecuencia das ondas de radio chámase radiofrecuencia (RF) e é a menor do espectro electromagnético. Estas ondas e frecuencias usanse para a comunicación por medio de radios e antenas.

Ozonosfera

A ozonosfera localízase na estratosfera: preto de 90% do ozono atmosférico está nesta capa, entre 16 a 30 quilómetros de altitude e de preto de 20 km de espesura.

Os gases na ozonosfera son tan raros que, se os comprimísemos á presión atmosférica ao nivel do mar, a súa espesura non superaría os 3 milímetros.

As radiacións electromagnéticas emitidas polo Sol traen enerxía á Terra, entre as cales están a radiación infravermella, a luz visible e unha mestura de radiacións e partículas, moitas destas nocivas.

Gran parte da enerxía solar é absorbida ou reflectida pola atmosfera; se chegase na súa totalidade á superficie do planeta, este esterilizaríase.

A ozonosfera é unha das principais barreiras que nos protexe dos raios ultravioleta. O ozono deixa pasar só unha pequena parte dos raios ultravioleta.

Cando o osíxeno molecular da alta atmosfera sofre interaccións debido á enerxía ultravioleta procedente do Sol, acaba dividíndose en osíxeno atómico; o átomo de osíxeno e a molécula do mesmo elemento únense debido á reionización, e acaban formando a molécula de ozono cuxa composición é O3.

A ozonosfera saturada de ozono funciona como un filtro onde as moléculas absorben a radiación ultravioleta do Sol e, debido a reaccións fotoquímicas, atenúase o seu efecto.

Quecemento global

O quecemento global é un incremento no tempo da temperatura media da atmosfera terrestre e dos océanos. A teoría do quecemento global postula que a temperatura se elevou desde finais do século XIX debido á actividade humana, principalmente polas emisións de dióxido de carbono que incrementaron o efecto invernadoiro. A teoría predí, ademais, que as temperaturas continuarán subindo no futuro se continúan as emisións de gases de efecto invernadoiro.

A denominación "quecemento global" xeralmente implica a actividade humana. Unha denominación máis neutral, cambio climático, utilízase normalmente para designar calquera cambio no clima, sen entrar en discusións sobre a súa causa. En cambio para indicar a existencia de influencia humana, ás veces emprégase o termo cambio climático antropoxénico.

Frecuentemente a discusión céntrase na temperatura, pero o quecemento global ou calquera tipo de cambio climático implican cambios noutras variables: as precipitacións globais e os seus patróns, a cobertura de nubes e todos os demais elementos do noso sistema atmosférico veranse afectados pola diminución da emisión de radiación infravermella cara ó espazo, debido ós cambios nas concentracións de gases de efecto invernadoiro no ambiente.

O corpo multigobernamental e científico encargado da súa análise global é o IPCC (siglas en inglés do Inter-Governmental Panel on Climate Change, o Panel Intergobernamental sobre o Cambio Climático). Unha das súas liñas de acción máis visibles é o Protocolo de Quioto, que promove unha redución de emisións contaminantes (principalmente gases de invernadoiro) por parte dos países industrializados.

A finais da década de 2010 o quecemento global ten xerado diversos movementos de petición de acción, como a folga escolar polo clima, a máis de ter impulsado a partidos ecoloxistas en diversas eleccións, nun movemento de alcance global.

Radiación electromagnética

A radiación electromagnética é unha combinación de campos eléctricos e magnéticos oscilantes e perpendiculares entre si que se propagan a través do espazo transportando enerxía dun lugar a outro. A luz visíbel é unha das partes da radiación electromagnética. A diferenza de outros tipos de onda, como o son, que necesitan dun medio material para propagarse, a radiación electromagnética pódese propagar no baleiro. No século XIX pensábase que existía unha substancia indetectable chamada éter que ocupaba o baleiro e servía de medio de propagación das ondas electromagnéticas. James Clerk Maxwell desenvolveu as súas ecuacións das que se desprende que un campo eléctrico variante no tempo xera un campo magnético e viceversa, a variación temporal do campo magnético xera un campo eléctrico. Pódese visualizar a radiación electromagnética como dous campos que se xeran mutuamente, por iso non necesitan ningún medio material para propagarse. As ecuacións de Maxwell tamén predín a velocidade de propagación no baleiro (que se representa c e ten un valor de 299.792,458 km/s), e a súa dirección de propagación (perpendicular ás oscilacións do campo eléctrico e magnético, que á súa vez son perpendiculares entre si). Heinrich Rudolf Hertz demostrouno experimentalmente en 1888.

O estudo teórico da radiación electromagnética denomínase electrodinámica e é un subcampo do electromagnetismo.

Dependendo do fenómeno estudado, a radiación electromagnética pódese considerar, en lugar de como unha serie ondas, como un chorro de partículas, chamadas fotóns. Esta dualidade onda-corpúsculo fai que cada fotón teña unha enerxía proporcional á frecuencia da onda asociada, dada pola relación de Planck: , onde E é a enerxía do fotón, h é a Constante de Planck e é a frecuencia da onda.

Así mesmo, considerando a radiación electromagnética como onda, a lonxitude de onda e a frecuencia de oscilación están relacionadas por unha constante, a velocidade da luz no medio (c no baleiro):

A maior lonxitude de onda menor frecuencia (e menor enerxía segundo a relación de Plank).

Radiación ionizante

As radiacións ionizantes son aquelas radiacións con enerxía suficiente para ionizar a materia, extraendo os electróns dos seus estados ligados ó átomo.

Silicio

O silicio é un elemento químico non metálico situado no grupo 14 da táboa periódica dos elementos formando parte da familia dos carbonoideos. É o segundo elemento máis abundante na codia terrestre (27,7% en peso) despois do osíxeno. Preséntase en forma amorfa e cristalizada; o primeiro é un po pardo, máis activo cá variante cristalina, que se presenta en octaedros de cor azul grisalla e brillo metálico.

Transparencia (óptica)

Un material presenta transparencia cando deixa pasar facilmente a luz ao seu través, e por iso dise de el que é transparente.A transparencia é unha propiedade óptica da materia que ten diversos graos e características. Dise, pola contra, que un material é translúcido cando deixa pasar a luz de maneira que as formas se fan irrecoñecíbeis (non se observan nididamente os obxectos), e que é opaco cando non deixa pasar a luz.

Xeralmente dise que un material é transparente cando é transparente á luz visíbel. Para aplicacións técnicas estídase a transparencia ou a opacidade tamén para a radiación infravermella, a luz ultravioleta, aos raios X, aos raios gamma ou outros tipos de radiación electromgnética.

Segundo a mecánica cuántica, un material será transparente a certa lonxitude de onda cando no seu esquema de niveis de enerxía non haxa ningunha diferenza de enerxía que corresponda con esa lonxitude de onda. Así, o aire e o vidrio son transparentes porque nos seus esquemas de niveis de enerxía (ou bandas de enerxía, respectivamente) non cabe ningunha diferenza de enerxía da orde da luz visíbel. Porén, si que poden absorber, por exemplo, parte da radiación infravermella (as moléculas de auga e de dióxido de carbono absorben no infravermello) ou do ultravioleta (o vidro bloquea parte do espectro ultravioleta).

A transparencia cuantifícase como transmitancia, porcentaxe de intensidade lumínica que atravesa a mostra. Para determinala utilízase un colorímetro ou un espectrofotómetro.

Xermanio

O xermanio é un elemento químico con número atómico 32, e símbolo Ge, pertencente ao grupo 14 da táboa periódica dos elementos.

Outras linguas

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.