Infrarotstrahlung

Friedrich Wilhelm Herschel
Friedrich Wilhelm Herschel bei seiner Untersuchung des Lichtspektrums
Credit:

IPAC

Unsichtbares sichtbar machen

Die Entdeckung der Infrarotstrahlung war – wie so oft in den Naturwissenschaften – dem Zufall geschuldet. Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822), ein britischer Astronom und Musiker mit deutschen Wurzeln, untersuchte im Jahr 1800 das Spektrum des Sonnenlichts. Vor allem interessierte ihn der Zusammenhang zwischen der Spektralfarbe und der Energie, die damit übertragen wurde. In Experimenten bestimmte er die Temperatur an verschiedenen Stellen des sichtbaren Spektrums. Dafür leitete er das Sonnenlicht durch einen Spalt auf ein Glasprisma. Das spektral zerlegte Licht war dadurch auf dem Experimentiertisch gut zu erkennen. Einer Anekdote zufolge verließ Herschel seinen Versuchsaufbau für eine Teepause. Als er zurückkam, hatte sich die Position des Spektrums auf dem Tisch verschoben – einfach weil die Sonne in der Zwischenzeit an einer anderen Stelle am Himmel stand. Das Thermometer lag dadurch inzwischen neben dem roten Bereich des sichtbaren Lichts. Und erstaunlicherweise zeigte es dort, wo gar kein sichtbares Licht auftraf, eine noch höhere Temperatur an! Herschel hatte die Infrarotstrahlung entdeckt.

Wärmebild
Wärmebild einer Empfangsantenne mit eingeschalteter Heizung am DLR-Standort Neustrelitz

Über 200 Jahre liegt die Entdeckung der Infrarotstrahlung zurück. Und dennoch wissen nur wenige Menschen, welche „unsichtbaren Welten“ uns überhaupt umgeben. Mit den gerätetechnischen Möglichkeiten im DLR_School_Lab Neustrelitz erforschen die Jugendlichen diese Welt, indem sie Unsichtbares sichtbar werden lassen. So kommt beispielsweise eine Infrarot-Webcam zur Anwendung, um die von einer TV-Fernbedienung ausgesendete Infrarotstrahlung zu visualisieren. Die Verwendung einer kleinen Solarzelle mit angeschlossenem Verstärker und Lautsprecher ermöglicht sogar den akustischen Nachweis der Strahlung. Mittels Wärmebildkamera kann darüber hinaus untersucht werden, ob beispielsweise thermische Isolierungen beschädigt sind und sogenannte Wärmelecks aufweisen.

Infrarotaufnahmen eines Wettersatelliten
Credit:

NOAA

Sowohl Wettersatelliten als auch Fernerkundungs- und Forschungssatelliten besitzen vielfach Sensoren für den infraroten Wellenlängenbereich. Satelliten mit solchen Instrumenten werden auch im Nationalen Bodensegment des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums des DLR in Neustrelitz empfangen und ihre Daten zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Mittels Infrarotaufnahmen lassen sich vielfältige Informationen und Erkenntnisse z. B. über Pflanzenvitalität oder Wetterphänomene gewinnen. Andere Anwendungsgebiete sind in der Elektronik, in der Medizin und in vielen weiteren Bereichen des Alltags zu finden.

Kontakt

DLR_School_Lab Neustrelitz

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Kalkhorstweg 53, 17235 Neustrelitz
Tel: +49 3981480 220