Una varietà di luce non visibile allÆocchio umano, collocata al di sotto
del rosso che è il primo tra i colori dello spettro visibile. Il rosso ha
la lunghezza dÆonda maggiore tra quelle dei vari colori visibili, cioè 700
nanometri, miliardesimi di metro. Gli infrarossi iniziano appena al di
sotto di questo confine, diciamo intorno ai 750 nanometri, e arrivano fino
a 1 millimetro, cioè 1 milione di nanometri.
Durante il secolo scorso, lÆastronomo inglese William Herschel scoprì
lÆesistenza di unÆenergia radiante collocata al di sotto della luce
visibile, vicino alla zona del rosso. La scoperta avvenne durante un
esperimento che serviva a determinare il potere riscaldante della luce del
sole. Servendosi di un prima trasparente, Herschel scompose la luce solare
nei singoli colori dellÆiride e misurò la temperatura di ciascuno per
mezzo di un termometro. LÆemanazione di calore iniziava già nella fascia
del violetto e aumentava nel blu, nel verde, nel giallo e nellÆarancione
fino a raggiungere il suo massimo nel rosso, ma Herschel scoprì che il
calore permaneva anche al di sotto del rosso, dove non cÆera nessuna luce
visibile. Anzi, continuava ad aumentare a mano a mano che ci si
allontanava dal rosso. In seguito si scoprì che tutti i corpi che hanno
una temperatura superiore allo zero assoluto (0 gradi Kelvin, ossia -273
gradi centigradi) emettono una certa quantità di radiazione
elettromagnetica nel campo dellÆinfrarosso. Al crescere della temperatura
aumenta anche la quantità di emissione a tutte le lunghezze dÆonda, perciò
quando si arriva allÆaltissima temperatura raggiunta dal filamento di una
lampadina oppure da un metallo arroventato, lÆemissione diventa visibile.
La superficie del sole si trova a 5.900 gradi Kelvin e, per convenzione
generale, si definisce luce diurna o solare quella luce che viene prodotta
da un corpo riscaldato a 5.500 gradi oppure qualsiasi altra luce di
caratteristiche equivalenti. Tutte le pellicole fotografiche per uso
esterno sono tarate su questa temperatura e lo stesso vale per i flash.
Non cÆè bisogno di surriscaldare per ottenere raggi infrarossi. Anche gli
oggetti a temperatura ambiente emanano un qualche tipo di radiazione
infrarossa, utilizzabile per "vederli" nel buio. La gamma dei raggi
infrarossi è molto ampia e parte dal confine inferiore della luce visibile
per arrivare fino alle onde radio. Per praticità questa grande gamma è
stata ulteriormente suddivisa in gruppi, usando come criterio la lunghezza
dÆonda (cioè la distanza tra il picco di due onde consecutive). I confini
di queste suddivisioni cambiano a seconda di chi è il classificatore. Per
il fisico, che codifica il fenomeno in modo sistematico, esistono quattro
bande. La prima si chiama infrarosso vicino e va da 750 a 1.500 nanometri,
ossia miliardesimi di millimetro; contiene la fotografia a infrarosso che
copre una parte del rosso visibile per arrivare fino a 1.350 nanometri e
contiene lÆinfrarosso prodotto dal sole. La seconda si chiama infrarosso
medio e va da 1.500 a 6.000 nanometri (cioè da 1,5 a 6 micron); comprende
lÆemissione prodotta da tutti gli oggetti molto caldi, ma non
incandescenti, come un ferro da stiro o qualsiasi altro oggetto con
temperature attorno ai 400 gradi centigradi. La terza fascia si chiama
infrarosso lontano e va da 6 a 40 micron; contiene lÆacqua bollente e il
vapore con temperatura inferiore ai 200 gradi centigradi, più qualsiasi
altro corpo a temperatura ambiente. La quarta banda si chiama infrarosso
estremo e va da 40 micron a 1 millimetro, dove iniziano le microonde.
Per le applicazioni militari e industriali dellÆinfrarosso si definiscono
invece altre tre zone, che tengono conto della facilità con cui la
radiazione infrarossa può essere percepita nellÆatmosfera. Accade infatti
che alcune lunghezze dÆonda siano quasi completamente assorbite dallÆaria
ed esistano perciò tre gamme ben distinte in cui la radiazione è visibile
attraverso sensori elettronici e ottici. La prima gamma si chiama SWIR
(Short Wavelenght InfraRed) e contiene le emissioni da 1 a 3 micron, le
più facili da vedere e presenti anche allÆinterno dellÆilluminazione
solare. La seconda gamma si chiama MWIR (Medium Wavelenght InfraRed) e va
da 3,3 a 5 micron; viene trasmessa quasi al 100% nellÆatmosfera con il
vantaggio di avere molto meno rumore di fondo, visto che le emissioni
dirette dal sole in questo campo sono deboli. La terza gamma si chiama LWIR
(Long Wavelenght InfraRed) e va dagli 8 ai 14 micron, con una quasi
totale trasmissibilità nella sotto-fascia che va da 9 a 12 micron. Offre
visibilità eccellente per gran parte degli oggetti presenti sulla
superficie terrestre.
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