Infrarrojo lejano

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El infrarrojo lejano ( FIR ) u onda larga se refiere a un rango específico dentro del espectro infrarrojo de la radiación electromagnética . Abarca la radiación con longitudes de onda que van desde 15 μm ( micrómetros ) a 1 mm, lo que corresponde a un rango de frecuencia de aproximadamente 20 THz a 300 GHz. Esto coloca la radiación infrarroja lejana dentro de las bandas CIE IR-B e IR-C. ^[1] Las longitudes de onda más largas del espectro FIR se superponen con un rango conocido como radiación de terahercios . ^[2] Diferentes fuentes pueden usar diferentes límites para definir el rango infrarrojo lejano. Por ejemplo, los astrónomos a menudo lo definen como longitudes de onda entre 25 μm y 350 μm. ^[3] Los fotones infrarrojos poseen una energía significativamente menor que los fotones en el espectro de luz visible , con decenas a cientos de veces menos energía. ^[4]

Los objetos que se encuentran en un rango de temperatura de aproximadamente 5 K a 340 K emiten radiación en el rango infrarrojo lejano como resultado de la radiación de cuerpo negro , de acuerdo con la ley de desplazamiento de Wien . Esta característica se utiliza en la observación de gases interestelares, que frecuentemente se asocian con la formación de nuevas estrellas.

El brillo observado en las imágenes de infrarrojo lejano del centro de la Vía Láctea surge de la alta densidad de estrellas en esa región, que calienta el polvo circundante e induce la emisión de radiación en el espectro de infrarrojo lejano. Excluyendo el centro de la Vía Láctea, la galaxia M82 es el objeto de infrarrojo lejano más prominente en el cielo, con su región central emitiendo cantidades de luz infrarroja lejana equivalentes a las emisiones combinadas de todas las estrellas en la Vía Láctea. A 29 de mayo de 2012 ^[update], la fuente responsable del calentamiento del polvo en el centro de M82 sigue siendo desconocida. ^[3]

Ciertos sensores de proximidad humana utilizan detección infrarroja pasiva dentro del rango de longitud de onda del infrarrojo lejano para detectar la presencia de cuerpos humanos estacionarios ^[5] y/o en movimiento. ^[6]

La calefacción por infrarrojos (IR) es un método de calefacción de un área con resultados más eficientes que la calefacción por convección a gas o eléctrica. Los estudios muestran que la IR calienta más rápido, de manera más uniforme y más eficiente que un sistema convencional tradicional. ^{[7] [8]} Cada vez más, la calefacción por infrarrojos se utiliza como parte de los diseños de esquemas para lograr una calefacción puntual, zonal e inteligente dentro de las zonas de ocupación dentro de un edificio. ^[7] Aunque existen múltiples aplicaciones de calefacción por ondas largas o FIR, una representación común comprende los calentadores de paneles radiantes. Los calentadores de paneles radiantes generalmente contienen una rejilla de alambre de resistencia o cintas que se intercalan entre una placa delgada de aislamiento eléctrico en una matriz emisora ​​y aislamiento térmico en la parte posterior. ^[9] Debido a su tamaño y flexibilidad, ^[10] los calentadores de paneles infrarrojos se pueden instalar en paredes y techos para obtener beneficios adicionales de ahorro de espacio. Se ha demostrado que los calentadores de paneles FIR eléctricos tienen una eficiencia de hasta el 98,5% desde el suministro hasta la producción de calor con un confort térmico satisfactorio, control termostático y con una baja inversión inicial. ^[11]

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Los investigadores han observado que entre todas las formas de calor radiante, solo la radiación infrarroja lejana transfiere energía únicamente en forma de calor que puede ser percibido por el cuerpo humano. ^[12] Han descubierto que este tipo de calor radiante puede penetrar la piel hasta una profundidad de aproximadamente 1,5 pulgadas (3,8 cm). En el campo de la biomedicina , se han realizado experimentos utilizando telas tejidas con cerámicas emisoras de FIR incrustadas en sus fibras. Estos estudios han indicado un posible retraso en la aparición de la fatiga inducida por las contracciones musculares en los participantes. ^[13] Los investigadores han sugerido que la emisión de radiación infrarroja lejana por estas cerámicas (denominadas cFIR) podría facilitar la reparación celular .

Se han comercializado algunas almohadillas térmicas que proporcionan una terapia de "infrarrojos lejanos", que se afirma que ofrece una penetración más profunda. ^{[ cita requerida ]} Sin embargo, la radiación infrarroja emitida por un objeto está determinada por su temperatura. Por lo tanto, todas las almohadillas térmicas emiten el mismo tipo de radiación infrarroja si están a la misma temperatura. Las temperaturas más altas darán como resultado una mayor radiación infrarroja, pero se debe tener cuidado para evitar quemaduras.