Pengertian Inframerah dan Pemanfaatannya
Gelombang inframerah (Infrared) atau sinar inframerah adalah bagian dari spektrum elektromagnetik. Inframerah merupakan jenis energi radiasi yang tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi dapat kita rasakan sebagai panas.
Manusia mendapatkan paparan gelombang Inframerah setiap hari, ini karena semua objek di alam semesta memancarkan beberapa tingkat radiasi inframerah, tetapi dua sumber yang paling sering ditemui/dirasakan adalah matahari dan api.
Inframerah termasuk jenis radiasi elektromagnetik, di mana rangkaian frekuensi yang dihasilkan terjadi ketika atom menyerap dan melepaskan energi.
Dari frekuensi tertinggi hingga terendah, radiasi elektromagnetik meliputi sinar gamma, sinar-X, radiasi ultraviolet, cahaya tampak, radiasi inframerah, gelombang mikro, dan gelombang radio. Bersama-sama jenis radiasi ini membentuk spektrum elektromagnetik.
Sejarah Penemuan Inframerah
Pada tahun 1800, seorang astronom dan komposer Inggris kelahiran Jerman, William Herschel melakukan percobaan mengukur perbedaan temperatur antara warna-warna dalam spektrum tampak.
Dia menempatkan termometer dalam setiap warna dari spektrum yang terlihat. Hasilnya menunjukkan peningkatan suhu dari biru ke merah.
 |
| (Image Credit: Troy Benesch) |
Namun, ketika dia memperhatikan pengukuran suhu, ternyata ada yang lebih hangat, yaitu tepat di luar ujung merah spektrum yang terlihat, di mana itu adalah inframerah. Dari percobaan tersebut Herschel telah berhasil menemukan cahaya inframerah.
Detail dari Inframerah
Dalam spektrum elektromagnetik, gelombang inframerah terjadi pada frekuensi di atas gelombang mikro dan tepat di bawah cahaya tampak merah. Oleh karena itu, dinamakanlah inframerah (Infra artinya di bawah).
Gelombang radiasi inframerah lebih panjang daripada gelombang cahaya tampak, menurut California Institute of Technology (Caltech).
Frekuensi inframerah berkisar dari sekitar 300 gigahertz (GHz) hingga sekitar 400 terahertz (THz), dan panjang gelombang diperkirakan berkisar antara 1.000 mikrometer (µm) dan 760 nanometer (2,9921 inci), meskipun nilai ini tidak pasti, menurut NASA.
 |
| (Image Credits: Universe by Freedman and Kaufmann) |
Mirip dengan spektrum cahaya tampak yang berkisar dari ungu (panjang gelombang cahaya tampak terpendek) hingga merah (panjang gelombang terpanjang), radiasi inframerah memiliki rentang panjang gelombangnya sendiri.
Gelombang "inframerah dekat" yang lebih pendek, lebih dekat ke cahaya tampak pada spektrum elektromagnetik, tidak memancarkan panas yang dapat dideteksi, seperti dari remote control TV untuk mengubah saluran.
Gelombang "inframerah jauh" yang lebih panjang, lebih dekat ke bagian gelombang mikro pada spektrum elektromagnetik, dapat dirasakan sebagai panas yang kuat, seperti panas dari sinar matahari atau api, menurut NASA.
Radiasi inframerah adalah salah satu dari tiga cara panas dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, dua lainnya adalah konveksi dan konduksi.
Segala sesuatu dengan suhu di atas sekitar 5 derajat Kelvin (minus 450 derajat Fahrenheit atau minus 268 derajat Celcius) memancarkan radiasi inframerah.
Matahari mengeluarkan setengah dari total energinya sebagai inframerah, dan sebagian besar cahaya tampak bintang diserap dan dipancarkan kembali sebagai inframerah, menurut University of Tennessee.
Inframerah Dimanfaatkan sebagai Pencitraan Termal
Kita dapat merasakan energi inframerah sebagai panas. Beberapa benda sangat panas sehingga mereka juga memancarkan cahaya tampak, seperti api.
Objek lain, seperti manusia, tidak sepanas matahari dan hanya memancarkan gelombang inframerah saja.
Mata kita tidak dapat melihat gelombang inframerah ini, tetapi instrumen yang dapat merasakan energi inframerah, seperti kacamata night-vision atau kamera inframerah, di mana memungkinkan kita untuk melihat gelombang inframerah yang dipancarkan dari benda-benda hangat, seperti manusia dan hewan.
 |
| (Image Credit: NASA/JPL-Caltech) |
Baca Juga: Canggihnya Hubble Teleskop Luar Angkasa
Inframerah Dimanfaatkan di Dunia Astronomi
Banyak objek di alam semesta yang terlalu dingin dan redup untuk dideteksi dalam cahaya tampak, tetapi dapat dideteksi dalam inframerah.
Ilmuwan mulai membuka misteri benda-benda dingin di alam semesta seperti planet, bintang dingin, nebula, dan banyak lagi, dengan mempelajari gelombang inframerah yang dipancarkannya.
 |
| (Image Credits: NASA) |
Pesawat ruang angkasa Cassini menangkap gambar aurora Saturnus (gambar di atas) menggunakan gelombang inframerah. Aurora ditampilkan dengan warna biru, dan awan di bawahnya ditampilkan dengan warna merah.
Aurora ini unik karena dapat menutupi seluruh kutub, sedangkan aurora di sekitar Bumi dan Jupiter biasanya dibatasi oleh medan magnet pada cincin yang mengelilingi kutub magnet.
Sifat aurora yang besar dan bervariasi ini menunjukkan bahwa partikel bermuatan yang mengalir dari Matahari mengalami semacam magnet di atas Saturnus yang sebelumnya tidak pernah terduga.
Inframerah Dimanfaatkan untuk Mencitrakan Bumi
Bagi ahli astrofisika yang mempelajari alam semesta, sumber inframerah seperti planet relatif lebih dingin dibandingkan dengan energi yang dipancarkan dari bintang panas dan benda langit lainnya. Ilmuwan bumi mempelajari inframerah sebagai emisi termal (atau panas) dari planet kita.
Saat insiden radiasi matahari menghantam Bumi, sebagian dari energi ini diserap oleh atmosfer dan permukaan, sehingga menghangatkan planet ini. Panas ini dipancarkan dari Bumi dalam bentuk radiasi inframerah.
Instrumen satelit pengamat Bumi dapat merasakan radiasi inframerah yang dipancarkan ini dan menggunakan pengukuran yang dihasilkan untuk mempelajari perubahan suhu permukaan daratan dan lautan.
Referensi:
- https://science.nasa.gov/ems/07_infraredwaves
- https://www.livescience.com/50260-infrared-radiation.html
- https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-the-hubble-space-telecope-58.html
