Semih ÇALAPKULU
Teknolojide kabul edilen ismi infrared’ dır. Latince’de aşağı anlamına gelen infra ve İngilizce kırmızı anlamına gelen red kelimelerinden oluşur. Böylece kırmızı altı anlamına gelir.
Farklı renklerde kendini gösterir. Bu renkler; mavi, mor, yeşil, turuncu, sarı ve kırmızıdır. Dalga boyu kırmızıdan mora doğru azalma gösterir. Bütün bu renkler bir araya geldiği zaman dalga boylarının toplamı görünür ışık meydana getirir. Laxor ışınları, söz konusu ışınların belirli odaklamalarıyla elde edilir.
- Kırmızı renk, görünür ışığın en uzun dalda boyuna sahiptir.
- Normal sıcaklığındaki insan vücudu on mikrometre civarında ışıma yapar.
- Doğrudan alınan Güneş ışığı; %47 kızılötesi, %46 görünür ışık ve %7 morötesi ışınımdan oluşur.
İnfrared, enfraruj, kızılötesi ışın infrared radyasyon. Görünen ışıktan daha uzun dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyondur, bu yüzden çıplak gözle görünmez.
Dalga boyu 750 nanometre ile 1 milyon nanometre arasında, frekansı 400THz-300GHz arasındadır. Termal radyasyonun çoğu infrared radyasyondur. Tüm elektromanyetik radyasyonlar gibi, infrared radyasyon da hem dalga hem de parçacık (foton) özelliği taşır.
Kızılötesi, 1800 yılında astronom Sir William Herschel tarafından keşfedildi. Herschel, kırmızı ışıktan daha düşük enerjili ışınların termometredeki sıcaklığı artırdığını fark etti. Güneş’ten dünyaya ulaşan toplam enerjinin yarıdan fazlası, infrared’dir.
İnfrared, vücut dokularının 1 cm derinliğine kadar nüfuz edebilir. Kızılötesi ışın, güneş, ısı lambaları (ufo), sıcak su şişeleri, buhar radyatörleri ve akkor ampulleri dahil ısı veren hemen tüm materyallerden yayılır. Kızılötesi ışınlar kas gevşemesini arttırmak, inflamasyonu hızlandırmak ve ışın uygulanan bölgede dolaşımı arttırmak için terapötik olarak kullanılır (tedavi amaçlı).
Güneş’ten gelen enerjinin büyük kısmı kızılötesi radyasyon şeklinde Dünya’ya gelir. Bu enerjinin 527 watt’ı kızılötesi radyasyon (%53), 445 watt’ı görünür ışık (%44) ve 32 watt’ı ise ultraviyole radyasyonudur (%0.3). Emilen ve yayılan kızılötesi radyasyon arasındaki denge, dünya iklimi üzerinde kritik bir etkiye sahiptir. İnfrared ışık endüstriyel, bilimsel, askeri ve tıbbi uygulamalarda kullanılır.
Kızılötesi radyasyon (IR) veya kızılötesi ışık, insan gözüyle görülemeyen ancak ısı olarak hissedebildiğimiz bir enerji türüdür. Evrendeki tüm nesneler bir düzeyde IR radyasyonu yayar, ancak en bariz kaynaklardan ikisi güneş ve ateştir.
Ultraviyole (UV) ve Kızılötesi (IR) arasındaki fark
Kızılötesi, güneşte hissettiğiniz ısıdır. UV, güneşte aldığınız yanıktır. Ultraviyole radyasyon kızılötesinden daha enerjiktir. Ancak “daha sıcak” biraz gayri resmi bir terimdir. Bir UV radyasyon fotonu, bir IR fotonundan çok daha fazla enerjiye sahiptir. Ancak toplam enerji, foton sayısını da hesaba katmalıdır.
Ateş gibi sıcak bir kaynağa yaklaştığımızda, sıcaklık olarak bir kızılötesi ışık seli hissederiz. Sera gibi sıcak bir odaya girdiğimizde, ılık havadaki ısı yine sıcaklık olarak algılanarak vücudumuza aktarılır. Ancak ultraviyole radyasyonu doğrudan algılamıyoruz. Vücudumuza çarpar ve bazen molekülleri parçalar ama çok azı ısıya dönüşür. Güneş ışığından hissettiğimiz ısı kızılötesidir. Kızılötesi sıcak hissettirir çünkü onu ısı olarak algılarız. Genellikle daha az bulunan ultraviyole radyasyon güneş yanığı olana kadar hissetmeyiz.
Bazı bulutlu koşullarda, güneşten gelen ultraviyole ışığın oranı, görünür veya kızılötesi ışıktan daha yüksektir. Çünkü UV’nin daha fazlası bulutların içinden veya çevresinden geçer. Bu, aşırı parlak görünmese de gözlerimizi kısmamıza neden olabilir. Yani ultraviyole radyasyonu doğrudan algılayamasak da genel seviyeyi bir şekilde hissedebiliriz.
Kızılötesinin (infraredin) ne olduğunu anlamak için elektromanyetik spektrumun ne olduğunu anlamak gerekir. Gözümüzle gördüğümüz ve görsel bölge olarak adlandırdığımız görünür ışık dahil olmak üzere; gama ışını, X-ışını, moröte, kızılötesi, mikrodalga ve radyo dalgaları temelde yalnızca fotonlardır. Tek fark bu fotonların enerjisi, dolayısıyla frekansıdır.
Bazen radyo dalgaları, gibi elektromanyetik spektrumun bazı bölgeleri, ses dalgası veya başka bir şeymiş gibi düşünülebiliyor. Fakat bu yanlıştır ve hepsi fotonlardan oluşan elektromanyetik dalgalardır. Ses dalgası gibi mekanik dalgalar değil. Dolayısıyla hepsi boşlukta yayılabilir.
Kızılötesi ışınların dalga boyu 750 nanometre ile 1 milimetre arasındadır. Bu aralık kabaca 400 THz ile 300 GHz aralığına yani 1.7 eV ile 1.24 meV aralığına denk düşer.
Kızılötesinin özellikleri ve uygulamaları: Her cisim sıcaklığından ötürü bir ışıma yapar. Isınan bir sobanın önce kızarması bu nedenledir. Cisim daha fazla ısınırsa beyaza çalan, daha da ısınırsa maviye çalan bir renge bürünür. Bu nedenle çok sıcak olan yıldırımlar mavidir. Kara cisim ışımasının doğası gereğince, gündelik hayatta tecrübe ettiğimiz 30°C gibi sıcaklıklar en çok kızılötesi bölgede ışıma yapar.
Infrared ışınların kullanım alanları:
- Gece Görüş Sistemleri: Kızılötesi aydınlatma kullanan gece görüş cihazları, gözlemci saptanmadan insanların veya hayvanların gözlemlenmesine izin verir. Termografi ile karıştırılmamalıdır.
- Termografi: Kızılötesi görüntüleme kameraları, yalıtımlı sistemlerde ısı kaybını tespit etmek, cildin değişen kan akışını izlemek ve elektrikli cihazın aşırı ısınmasını tespit etmek için kullanılır.
- İnfrared Takip (Güdüm) Sistemleri: Sıcak cisimler kızılötesi ışın yayar, ısı güdümlü füze sistemleri bu ışınları takip ederler.
- Isıtma: Bazı elektrikli sobalar (ufo tipi). Işının dalga boyu ve frekansı sobanın verimliliğini etkiler.
- İletişim: Uzaktan kumandalar (IR kumanda) ve bilgisayar sistemleri (infrared LED’ler kullanılır).
- İnfrared Spektroskopi: Atomlar arasındaki bağların titreşim özelliklerinden yararlanılarak moleküllerin tanınması ve saflığı anlaşılması sağlanır.
- Meteoroloji: Meteoroloji uydularının çektiği termal fotoğraflar ile hava tahminleri yapılabilir.
- Klimatoloji: Dünyada uzun vadede gelişebilecek iklim değişiklikleri tahmin edilebilir.
- Astronomi: Kızıl ötesi dalga boylarında görüntüleme, yıldızlararası tozla gizlenmiş nesnelerin gözlemlenmesini sağlar.
- Sanat Tarihi: Infrared reflektogramlar ile resmin altındaki başka resimler tespit edilebilir.
- Biyoloj: Bazı organizmaların kızılötesi (ısı) algılayıcılara sahip olduğu düşünülmektedir. Örneğin, çıngıraklı yılan, piton yılanı, boa yılanı, vampir yarasa, bazı böcekler ve kelebekler, kan emici böcekler.
- İyileştirme Amaçlı Kullanım: Kemoterapiye bağlı ağızda oluşan aftlarda, herpes (uçuk) tedavisinde, merkezi sinir sistemi tedavisinde yaralı olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur.
- Kozmetik Amaçla Kullanım: Kızılötesi ışınlar cilde 3-4 mm’ye kadar nüfuz eder, kan dolaşımını artırır. Cildin derin olarak ısınmasıyla ter salgılanması artar, sonucunda ölü hücrelerin atılması sağlanır. Cilt gözenekleri açılır ve cilt esnekliği, pürüzsüzlüğü sağlanır. Kepek, akne, siyah nokta azalır.
“Kızılötesi” çok geniş kullanım alanına sahip olup, ülkemizin ekonomisine katkı sağlanması için ciddi yatırımlar yapılması, erz görülmektedir. Bu sürecin iyi yönetilmesiyle ciddi pazarlar yaratılabileceği aşikârdır.
Kaynak: Sanayi Gazetesi