Ηλεκτρονικά: Εισαγωγή στο υπέρυθρο φως - ανδρείκελα

Πολλά ηλεκτρονικά κυκλώματα ανιχνεύουν το αόρατο φως που συνήθως ονομάζεται υπέρυθρο . Το φως υπερύθρων είναι φως με συχνότητα μόλις κάτω από το εύρος του ορατού κόκκινου φωτός. Συγκεκριμένα, το υπέρυθρο είναι φως του οποίου η συχνότητα πέφτει μεταξύ 1 THz και 400 THz (ένα THz είναι ένα τρισεκατομμύριο κύκλους ανά δευτερόλεπτο). Το υπέρυθρο φάσμα πέφτει δεξιά μεταξύ των μικροκυμάτων και του ορατού φωτός.

Υπάρχει αντίστροφη σχέση μεταξύ μήκους κύματος συχνότητας και . Με άλλα λόγια, όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος. Εάν περιγράφετε υπέρυθρες από την άποψη του μήκους κύματος και όχι της συχνότητας, τα υπέρυθρα κύματα είναι μακρύτερα από τα κύματα του ορατού φωτός, αλλά μικρότερα από τα μικροκύματα.

Το μήκος κύματος του υπέρυθρου φωτός είναι μεταξύ 0,75 και 300 μικρομέτρων, το οποίο είναι ένα εκατομμύριο του μέτρου. Έτσι, στην άκρη του υπέρυθρου άκρου, τα υπέρυθρα κύματα είναι περίπου το ένα τρίτο ενός χιλιοστού μήκους. Στο άνω άκρο, τα κύματα έχουν μήκος περίπου ένα χιλιοστό του χιλιοστού. Εάν τα κύματα γίνουν ολιγώτερα από αυτά, γίνονται ορατά φώτα.

Το φως υπερύθρων χρησιμοποιείται συχνά για την ανίχνευση αντικειμένων που δεν βλέπουμε στο ορατό φως. Μια κοινή εφαρμογή είναι νυχτερινή όραση. Σύμφωνα με τον καθηγητή της φυσικής που ονομάζεται νόμος Planck , όλη η ύλη εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εάν η θερμοκρασία της είναι πάνω από το απόλυτο μηδέν. Ορισμένες από αυτές τις ακτινοβολίες βρίσκονται στο υπέρυθρο φάσμα, έτσι ώστε συσκευές που μπορούν να ανιχνεύσουν το υπέρυθρο φως μπορούν να δουν κυριολεκτικά στο σκοτάδι.

Για να ενισχύσετε το εφέ, ορισμένες συσκευές νυχτερινής όρασης φωτίζουν πραγματικά μια περιοχή με υπέρυθρο φως. Επειδή το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να δει το υπέρυθρο φως, η περιοχή που φωτίζεται εξακολουθεί να είναι σκοτεινή σε εμάς, αλλά σε έναν ανιχνευτή ευαίσθητο στο υπέρυθρο φως, η περιοχή φωτίζεται και είναι ορατή.

Μια άλλη κοινή εφαρμογή υπέρυθρου φωτός είναι για ασύρματες επικοινωνίες σε μικρές αποστάσεις. Οι πιο γνωστές υπέρυθρες συσκευές είναι τηλεχειριστήρια τηλεόρασης. Το τηλεχειριστήριο περιέχει μια φωτεινή πηγή υπέρυθρου φωτός και η ίδια η τηλεόραση διαθέτει έναν ανιχνευτή υπερύθρων.

Όταν τοποθετείτε το τηλεχειριστήριο στην τηλεόραση και πιέζετε ένα κουμπί, το τηλεχειριστήριο ενεργοποιεί την υπέρυθρη πηγή φωτός και κωδικοποιεί ένα μήνυμα πάνω σε αυτό. Ο δέκτης παραλαμβάνει αυτό το σήμα, αποκωδικοποιεί το μήνυμα και κάνει ό, τι το κατευθύνει το μήνυμα - κάνει την ένταση, αλλάζει το κανάλι και ούτω καθεξής.

Όπως το ορατό φως, το υπέρυθρο φως μπορεί να εμποδιστεί από στερεά αντικείμενα και μπορεί να αναπηδήσει από ανακλαστικά αντικείμενα.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το τηλεχειριστήριο δεν θα λειτουργήσει εάν ο σύζυγός σας στέκεται ανάμεσα σε εσάς και την τηλεόραση. Αλλά είναι επίσης γιατί μπορείτε να πάρετε γύρω από το σύζυγό σας, δείχνοντας το τηλεχειριστήριο σε ένα παράθυρο. Τα υπέρυθρα κύματα αναπηδούν από το γυαλί και, αν η γωνία είναι σωστή, φτάνουμε στην τηλεόραση.

Το πρώτο ασύρματο τηλεχειριστήριο αναπτύχθηκε από το Zenith το 1955. Χρησιμοποιούσε συνηθισμένο ορατό φως, μπορούσε να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει την τηλεόραση και να αλλάξει κανάλια.

Είχε ένα άσχημο ελάττωμα: Πρέπει να τοποθετήσετε την τηλεόρασή σας στο δωμάτιο, ώστε το φως από μια εξωτερική πηγή (όπως ο ήλιος που λάμπει από ένα παράθυρο) να μην έπληξε τον αισθητήρα φωτός. Διαφορετικά, η τηλεόραση θα μπορούσε να κλείσει τον εαυτό της ακριβώς στη μέση των βραδινών ειδήσεων όταν ο ήλιος έφτασε ακριβώς στη σωστή γωνία και χτύπησε τον αισθητήρα.

Οι επισκευές σήμερα χρησιμοποιούν πολύπλοκα συστήματα κωδικοποίησης για να αποφύγουν τέτοιες τυχαίες παραλείψεις. Ίσως γνωρίζετε τη διαδικασία που πρέπει να ακολουθήσετε κατά τον προγραμματισμό ενός τηλεχειριστηρίου για να δουλέψετε με μια συγκεκριμένη τηλεόραση. Αυτός ο προγραμματισμός είναι απαραίτητος επειδή δεν υπάρχει ευρέως αποδεκτό πρότυπο για τον τρόπο λειτουργίας των κωδικών σε ένα τηλεχειριστήριο, οπότε κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί το δικό του σχήμα κωδικοποίησης.