Principio de la calefacción por infrarrojos o infrarrojo lejano

La radiación infrarroja (IR) se refiere a las ondas electromagnéticas con longitudes de onda comprendidas entre 1 milímetro y 760 nanómetros (nm), situadas entre las microondas y la luz visible. Se trata de luz no visible emitida por sustancias por encima del cero absoluto (-273,15 °C). La física moderna clasifica el IR como radiación térmica, que en aplicaciones médicas se divide en infrarrojo cercano e infrarrojo lejano. Una fuente común de IR en la vida cotidiana es el sol, que transmite su calor a la Tierra principalmente a través del IR, proporcionando calor y ganándose el apodo de "luz de la vida". Como se representa en el diagrama, el IR se extiende más allá de la luz roja en el espectro (con el ultravioleta más allá del violeta), permaneciendo invisible a simple vista.

Los infrarrojos pueden clasificarse en cuatro tipos en función de la fuente emisora:

1. Rango de emisión incandescente (rango actínico): También conocida como "zona de reacción fotoquímica", incluye la radiación emitida por objetos incandescentes, que abarca desde la luz visible hasta los infrarrojos. Algunos ejemplos son las lámparas de filamento de tungsteno y el sol.
2. Alcance de las emisiones térmicas (alcance de los objetos calientes): Radiación emitida por objetos no incandescentes, como planchas eléctricas y otros calentadores eléctricos, que suelen funcionar a una temperatura media de unos 400°C.
3. Rango de conducción del calor (rango calorífico): Radiación producida por tuberías de agua o vapor en ebullición, con temperaturas medias inferiores a 200°C. Esta zona también se denomina "región no actínica" debido a su ausencia de reacciones fotoquímicas.
4. Rango de radiación cálida (Warm range): Radiación emitida por el hombre, los animales o las fuentes geotérmicas, normalmente a una temperatura media de unos 40 °C.

La radiación IR, de mayor longitud de onda que las ondas de radio, las microondas y la luz visible (ordenadas por orden creciente de longitud de onda), provoca una sensación de calor debido a sus efectos térmicos. A pesar de las afirmaciones que sugieren que penetra en el interior de los átomos o las moléculas provocando su expansión o desintegración, la baja frecuencia y los niveles de energía del IR impiden tales efectos. En su lugar, el IR penetra en los huecos entre átomos y moléculas, acelerando su vibración y aumentando el espaciado intermolecular. Macroscópicamente, esto provoca la fusión, ebullición o vaporización de sustancias, sin alterar la naturaleza fundamental de átomos y moléculas. Este efecto térmico del IR permite aplicaciones como el asado de alimentos y la inducción de la desnaturalización en polímeros orgánicos. Sin embargo, el IR no puede inducir efectos fotoeléctricos ni alterar los núcleos atómicos.

En resumen, el alcance de penetración de las ondas aumenta con longitudes de onda más cortas, frecuencias más altas y mayores niveles de energía. A la inversa, las longitudes de onda más largas, las frecuencias más bajas y los niveles de energía más bajos limitan la capacidad de penetración.

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