Spørg Scientariet: Hvorfor bliver mørke ting lyse i infrarødt lys?

Vores læser Erik Bruus spørger:

Hvorfor bliver mørke ting lyse i infrarødt lys?

Jeg så et program i tv, der hed ’Dating in the dark’, hvor man kunne se, at deltagerne havde mørkt tøj på, inden de gik ind i det mørke rum. Under infrarød belysning blev dette tøj i stedet lyst.

Selvom jeg tænker i bølgelængdebaner og på CCD-chippen i kameraet, kan jeg ikke regne ud, hvorfor dette sker?

Læs også: Reflekterende briller lyser op i natten, mens ansigtet er skjult

Seniorforsker Michael Linde Jakobsen og lektor Peter Tidemand-Lichtenberg, begge fra DTU Fotonik, svarer:

I programmet ’Dating in the Dark’ går man ind i et rum, som formodentlig er belyst med en nær-infrarød lyskilde.

Et kamera, der er følsomt ved pågældende bølgelængde, gør det muligt for seerne at se deltagerne, selv om deltagerne ikke indbyrdes kan se hinanden (belysning og kamera er følsomt over for bølgelængder, der ikke er synlige for det menneskelige øje).

Det menneskelige øje opfanger lys inden for bølgelængdeområdet, der går fra 400 nm (blå/violet) og op til 700 nm (rødt). Det nær-infrarøde bølgelængdeområde starter omkring 800 nm og går op til ca. 2,5 μm.

Det følsomme område for dette kamera rækker således ikke helt op til bølgelængdeområdet for den varmestråling (4-50 μm), der samtidig udstråles fra de forskellige overflader ved temperaturer omkring 300 kelvin. Og i dette tilfælde med den relativt meget kraftigere nær-infrarøde belysning tændt kan varmestrålingen slet ikke observeres.

Læs også: Spørg Scientariet: Vil vi kunne se en ølkapsel på Mars?

Intensiteten af det reflekterede lys fra de forskellige overflader vil således være et produkt af bl.a. overfladernes refleksionskoefficienter ved pågældende bølgelængde samt selvfølgelig den irradians, kilden kan levere på overfladerne. Irradiansen er den indfaldende strålingsstrøm pr. arealenhed (W/m2) på en overflade.

Derfor: Betragter man en deltager med et almindeligt kamera og i en belysning, der er synlig for øjet, og har en deltager f.eks. en sort T-shirt på og en lysere/farvet trøje uden på, så vil man for den sorte T-shirt kunne observere en væsentligt lavere gennemsnitlig refleksionskoefficient for hele det synlig område i forhold til den gennemsnitlige refleksionskoefficient for den lysere trøje.

Ved overgangen mellem T-shirten og trøjen kan man sikkert antage, at f.eks. irradiansen er ens.

Går deltageren dernæst ind i lokalet med den nær-infrarøde belysning og filmes med det tilhørende NIR-kamera, vil de tilsvarende refleksionskoefficienter for T-shirten og trøjen sagtens kunne ændre sig tilstrækkeligt - evt. i hver sin retning - ved dette skift i bølgelængdeområde, således at T-shirten nu observeres som hvid eller i hvert fald lysere end trøjen.

Afgørende for, hvad - og hvor meget - der sker, når man skifter mellem de to bølgelængdeområder, afhænger af den kemi, der farver tøjet.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Vores øjne kan sådan cirka se rødt, grønt og blåt lys. Kameraet kan se infrarødt lys, dvs. en anden farve end vi ser. Så i virkeligheden ville det sorte tøj se "infrarødt" ud, hvis vi ellers kunne se både infrarødt, rødt, grønt og blåt lys. Men det kan vi ikke, så det ser sort ud i stedet.

At vi ser et objekt som sort, betyder mao. ikke, at det ikke reflekterer lys ved andre bølgelængder end de synlige. Vi kan bare ikke se det.

  • 2
  • 0

Jeg håber at spørgeren blev klogere, som lommefysiker havde jeg lidt svært ved at forstå svaret.

Hvis man nu skulle være lidt pædagogisk: Et infrarødt kamera omdanner usynlig varmestråling til synligt lys, jo varmere jo lysere på skærmen. Og sorte farver udsender mere varmestråling end hvide. (lige som de optager mere varmestråling end hvide - en sort T-shirt bliver varmere end en hvid i solskin.)

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten