Para poder definir cómo funcionan los infrarrojos, es necesario saber que es y entender un poco de la misma, la luz infrarroja es uno de los muchos tipos de luz que forman el espectro electromagnético, no se puede percibir por el ojo humano, sus longitudes de ondas son mayores a la de la luz visible, se encuentra entre los 4000 y los 7000 Angstroms (o 0.4 y 0.7 micras)

La luz infrarroja puede ser separada en tres categorías:

El cercano infrarrojo (0.7 - 5 micras) El mediano infrarrojo (5 - 30 micras) El lejano infrarrojo (30 - 1000 micras).

El calor puede trasmitirse de tres formas distintas:

Por conducción Por convección Por radiación.

La mayoría de los aparatos domésticos de calefacción se basan en las dos últimas formas de trasmisión. Una resistencia eléctrica calienta principalmente por radiación.

Cuando dicha resistencia se pone al rojo, irradia energía bajo la forma de ondas electromagnéticas, que tienen su origen en los movimientos de los electrones y en las vibraciones de los átomos y moléculas que constituyen el metal del que se halla compuesta la resistencia.

Cuando la resistencia está incandescente, no sólo emite luz visible, sino que, al mismo tiempo, emite radiación infrarroja, la cual, aunque es invisible, puede ser fácilmente detectada por la sensación de calor que produce en cualquier parte de nuestro cuerpo directamente expuesta a su acción.

En el espectro electromagnético, la radiación infrarroja está situada entre la luz visible y las ondas de radio. Las longitudes de ondas comprendidas en la zona del infrarrojo son más largas que la de la luz visible y más cortas que las de las ondas de radio. Consecuentemente, su energía es menor que la de las ondas luminosas, por lo que es más difícil detectarlas fotográficamente.

En efecto, sólo las radiaciones infrarrojas de la zona más cercana a la región visible tienen suficiente energía para ennegrecer una placa fotográfica. La radiación infrarroja es debida a las vibraciones de los electrones, átomos y moléculas, y se propaga con la velocidad de la luz (300.000 de m/seg.), calentando los objetos que encuentra a su paso, ya que origina que los electrones, átomos y moléculas de que éstos están constituidos, comiencen a vibrar.

Cuanto mayor es la energía de las vibraciones que origina la radiación infrarroja, más corta es la longitud de onda de la radiación emitida. Las ondas de infrarrojo se trasmiten, al igual que cualquier otra radiación electromagnética, en línea recta, y, de la misma manera que sucede en el visible y en el ultravioleta, la radiación calorífica del infrarrojo sólo puede detectarse por algún instrumento sometido directamente a su acción.

APLICACIONES DE LOS RAYOS INFRARROJOS

La radiación infrarroja tiene muchas y muy diversas aplicaciones como fuente calorífica. Como no la afectan las corrientes de aire, es muy adecuada para ser utilizada como elemento de calefacción exterior, y por ello, es frecuente su empleo en escaparates, negocios, etc.. de muchas grandes ciudades.

Las lámparas de rayos infrarrojos tienen también muchas aplicaciones industriales. Se utilizan, por ejemplo, para el secado y esmaltado de pinturas y barnices sobre cualquier tipo de superficie. Las pinturas de distintos colores requieren tiempos de secado diferentes. Así, la pintura negra se seca más rápidamente que la pintura blanca, ya que ésta refleja la mayor parte áe la radiación infrarroja que recibe, mientras que la pintura negra la absorbe casi en su totalidad.

Los rayos infrarrojos se utilizan también como fuente calorífica en la destilación de líquidos volátiles o muy inflamables, evitándose, de este modo, los riesgos que se producirían si estos últimos, por ejemplo, se calentaran a la llama. En este sentido, ha de tenerse en cuenta que la parte incandescente de una lámpara de rayos infrarrojos está totalmente encerrada en el bulbo.

En las conocidas parrillas de rayos infrarrojos, se consiguen asados más rápidos que en las parrillas ordinarias. La radiación infrarroja penetra, además, en el interior de la pieza de carne, con lo que resulta un asado más uniforme.

Aunque los rayos infrarrojos se utilizan, principalmente, como elemento de calefacción, tienen también aplicaciones más especializadas.

Veamos una de ellas. Los faros de los coches permiten al conductor ver en la oscuridad, ya que éste recibe la luz reflejada por los objetos en los que incide la luz emitida por los focos del vehículo. Pues bien: la misma operación puede realizarse utilizando radiación infrarroja con la ventaja adicional de que, en este caso, el conductor no revela su posición.

Este hecho tiene, como es fácil de comprender, importantes aplicaciones militares y en él están basados los aparatos de detección de blancos en la oscuridad y algunos de los tipos de proyectiles dirigidos. Como es lógico, los ojos del conductor no pueden detectar directamente la radiación infrarroja, sino que para ello se utiliza un aparato denominado convertidor de imagen, que es el encargado de trasformar la radiación infrarroja reflejada, en una imagen visible.

La radiación cae sobre un cátodo fotosensible, que forma parte de un aparato similar a los tubos de rayos catódicos utilizados en los aparatos de televisión.

La radiación incidente libera electrones del foto-cátodo (efecto fotoeléctrico), los cuales son acelerados por un campo eléctrico para chocar, por último, en una pantalla fluorescente. Cada electrón produce en ésta una mancha luminosa visible, por lo que la intensidad de la luz, en cada zona de la pantalla, será proporcional a la intensidad de la radiación infrarroja que es recibida por el cátodo.

La radiación infrarroja oscila con frecuencias entre 300 gigahertz (GHz ó 109 hertz) y 400 terahertz (THz ó 1012 hertz).