Elektronik: Introduktion till infraröda ljusdummier

Många elektroniska kretsar upptäcker det osynliga ljuset som vanligtvis kallas infraröd. Infrarött ljus är ljus vars frekvens ligger strax under det synliga röda ljuset. Specifikt är infraröd ljus vars frekvens sjunker mellan 1 THz och 400 THz (en THz är en triljon cykler per sekund). Det infraröda spektrat faller rätt mellan mikrovågor och synligt ljus.

Det finns ett invers samband mellan frekvens och våglängd. Med andra ord, desto lägre frekvens, desto längre våglängden. Om du beskriver infraröd i förhållande till dess våglängd i stället för frekvensen, är infraröda vågor längre än vågorna av synligt ljus, men kortare än mikrovågor.

Våglängden för infrarött ljus är mellan 0,75 och 300 mikrometer, vilket är en miljonste meter. Sålunda är infraröda vågorna vid den undre kanten av det infraröda spektret ungefär en tredjedel av en millimeter lång. Vid övre änden är vågorna ungefär en tusen av millimeter långa. Om vågorna blir kortare än det blir de synliga ljuset.

Infrarött ljus används ofta för att upptäcka objekt som vi inte kan se i synligt ljus. En vanlig tillämpning av detta är nattsyn. Enligt en fysikansvarig som kallas Plancks lag emitterar allt ämne elektromagnetisk strålning om dess temperatur ligger över absolut noll. En del av den strålningen är i det infraröda spektret, så enheter som kan upptäcka infrarött ljus kan bokstavligen se i mörkret.

För att förbättra effekten belyser vissa nattsynsapparater faktiskt ett område med infrarött ljus. Eftersom det mänskliga ögat inte kan se det infraröda ljuset, lyser det upplysta området fortfarande mörkt för oss, men till en detektor som är känslig för infrarött ljus, är området upplyst och fullt synligt.

En annan vanlig applikation av infrarött ljus är för trådlös kommunikation på korta avstånd. De mest kända infraröda enheterna är TV-fjärrkontroller. Fjärrkontrollen innehåller en ljus infraröd ljuskälla, och tv: n själv innehåller en infraröd detektor.

När du pekar på fjärrkontrollen på TV: n och trycker på en knapp, slår fjärrkontrollen på den infraröda ljuskällan och kodar ett meddelande på det. Mottagaren hämtar den här signalen, avkodar meddelandet och gör vad som helst som meddelandet ger det att göra - visar volymen, ändrar kanalen och så vidare.

Som synligt ljus kan infrarött ljus blockeras av fasta föremål och det kan studsa av reflekterande objekt.Det är därför fjärrkontrollen inte fungerar om din make står mellan dig och TV: n. Men det är också varför du kan komma runt din make genom att peka fjärrkontrollen vid ett fönster. De infraröda vågorna studsar av glaset och, om vinkeln är rätt, anländer du på tv: n.

Den första trådlösa fjärrkontrollen utvecklades av Zenith 1955. Den använde vanligt synligt ljus, kunde stänga av eller stänga av TV: n och kan ändra kanaler.

Det hade en otrevlig defekt: Du var tvungen att placera din tv i rummet så att ljus från en yttre källa (till exempel solnedgången som skenar genom ett fönster) inte slog på ljussensorn. Annars kan TV: n stänga av sig direkt i mitten av kvällsnyheterna när solen når rätt vinkel och slår på sensorn.

Fjärrkontrollen använder idag komplicerade kodningssystem för att undvika sådana slumpmässiga felaktigheter. Du är förmodligen bekant med proceduren du måste gå igenom när du programmerar en fjärrkontroll för att arbeta med en viss TV. Denna programmering är nödvändig eftersom det inte finns någon allmänt accepterad standard för hur koderna på en fjärrkontroll ska fungera, så varje tillverkare använder sitt eget kodningssystem.