Suak, zer irradiatzen digu? Argi Ikuskorra eta Infragorria

Sua gizakien bizitzan oso garrantzitsua den elementua dela garbi dago. Gure aitzindariak erabiltzen hasi zirenetik, iraultza suposatu zuen. Gaur egun, ordea, suaren beharra jeitsi egin da. Jende askorentzat, plazerrarekin lotua dago. Sua, beroa eta argitasunarekin elkartzen dugu askotan, aitzineko gauetan hori ematen baitzigun. Berotasun hori ere maitasunarekin lotuta dago. Maitemintzerakoan, nork ez du "sua" sentitu maitea ikusterakoan? Berarengana hurbiltzerakoan? Sua bezala, maitasuna argiarekin lotuta dago askotan. Gure maiteak bizitza "argitzen" digula esaten ohi da askotan. Gaurkoan, sua beroarekin eta argiarekin kuantikoki lotuta dagoela ere ikusiko dugu. Maitasuna eta kuantika "agian" lotuta daude, baina hori beste egun baterako utziko dugu...

Sua erreakzio kimiko berezi batzuk gertatzean sortzen den fenomenoa da. Orohar, oxigeno molekularra (O2) erretzearekin lotzen dugu sua, baina O2-k parte hartzen ez duen erreakzio batzuetan ere sua sortzen da. Honen adibidea, hidrogenoak eta kloroak erreakzionatzean ematen den eztanda da (ikusi bideoa: bukaeran sugarra ikus daiteke denbora mantsotzean).

Gaurkoan, hala ere, O2 erretzean sortzen den suan oinarrituko gara, baina antzeko fenomenoak gertatzen dira erreakzio desberdinetan. Kasu hauetan, sugarraren kolorea hori-gorrixka beti dela uste dugu, baina beste kolore batzuk ere har ditzake, berdea, urdina, gorria, etab, erretzen den materian elementu desberdinak badaude. Ondorengo bideoan, ikusten ahal duzue metal batzuk garraren kolorea nola aldatzen duten (estrontzioak gorria, sodioak laranja, eta kupreak berdea).

Baina, lehenik eta behin, zergatik ikus dezakegu garra? Eta, zergatik hartzen ditu kolore desberdinak elementu desberdinak daudenean?

Ematen den erreakzio kimikoaren eraginez, energia asko askatzen da. Erretzen ari den materialaren inguruan dauden molekulen ala atomoen kanpoaldeko elektroiek energia hau absorbatu, eta gorago dauden maila elektronikoetara eszitatzen dira. Elektroi hauek jatorrizko egoerara bueltatzean, energia igorri egiten dute, fotoi moduan. Fotoi hau eremu ikuskorrean badago, gure begiak detektatzeko gai dira, eta hori dela eta, garra ikusteko gai gara. Maila elektronikoen arteko energia diferentziak emanen digu emititutako fotoiaren energia, eta hau, atomo zein molekula bakoitzaren bereizgarria da. Hau dela eta, elementu desberdinak izatean, igorritako fotoiaren energia (kolorea, eremu ikuskorrean denean) desberdina da. Beste batean hitz egin genuen espektro atomikoekin lotuta dago hau. 

Laburbilduz, suaren garra bertan dauden elementuetan eremu ikuskorrean gertatzen diren trantsizio elektronikoei esker ikusten ditugu.

Zergatik ematen digu beroa suak? Argi ikuskorra emititzeko tenperatura lortzen badu, argi ikuskorra baino energia gutxiago duen erradiazioa ere emiti dezake edozein gorputzek. Erretzen ari den materiala ez da gutxiago. Argi ikuskorraren fotoien uhin-luzera (bere energiarekiko alderantziz proportzionala) 450-700 nanometrotan kokatzen da. Hau baino energetikoagoak dira aurretik ikusi genituen ultramorea, X-izpiak eta gamma-izpiak. Baina, zein da erradiazio elektromagnetiko energetikoena ikuskorraren ondotik? Beheko irudian ikus daitekeen moduan, infragorria.

Infragorriaren tartea ikuskorrarena baino askoz ere handiagoa da (goiko irudian ez dago eskalan), eta hau hiru tartetan bana daiteke. Infragorri gertua (ikuskorretik gertu dagoena), erdikoa eta urruna. IG-aren tarte osoa metro baten milioren batetik milimetroetara doa, gutxi gora behera. Goiko irudiaren arabera, erretzen ari den enbor batek (500-1000 gradu), ikuskorra emiti dezake, eta horren azpian dagoen infragorria ere bai. Hortaz, zein eragina du infragorri honek guregan?

Tximinian sua pizten badugu, honek beroa emanen digu. Nola transmititzen da beroa? Bero hori guregana suaren eta gure artean dagoen airearen bidez helduko zaigu, kondukzioz eta konbekzioz. Baina, bakarrik horrela? EZ. Erradiazioaz ere bai. Suak irradiatzen duen erradiazio IG gure molekulek absorbatzen dute, baina kasu honetan, elektroiek ez dute salto egiten maila elektroniko batetik beste batera. Energia hau ez da nahikoa horretarako. Molekuletan, elektroien mugimenduaz gain, nukleoena dagoela ere badakigu. Energia gutxiago behar da  molekulen bibrazio-mailak kitzikatzeko, molekulak azkarrago bibratuz. Honen ondorioz, gure molekula hauek azkarrago bibratuko dute, eta ondoko molekulekin talka eginez, beroa emanen digute.

Laburbilduz, infragorriak berotzen gaitu, gure molekulen maila bibrazionalak eszitatzen dituelako.

Baina, ez pentsa guk infragorriak absorbatzen ditugula bakarrik (suak ala eguzkiak bidalitakoak adibidez).  Gure gorputzaren tenperaturari esker, emititu egiten ditugu ere gure molekulen maila bibrazionalak erlaxatzen direnean, mantsoago bibratuz. Hortaz, guk ere infragorriak emititzen ditugu. Animalia batzuk, sugeak kasu, infragorriak detekta ditzakete, beraien presak topatzeko eta ehizatzeko.

Gauez, fotoi ikuskorrak emititzeko tenperatura nahikoa ez dugunez (batzuk gertu egon arren :-) ), ikustezinak garela pentsa dezakegu. Baina kontuz, guztientzat ez gara! Ikusmen infragorria kopiatzen duten betaurreko artifizialak ere badaude, militarrek garatuak. Baina hauek, naturan dagoena besterik ez dute kopiatu.




Descargo de responsabilidad: He utilizado las imágenes sin ánimo de lucro, con un objetivo de investigación y estudio, en el marco del principio de uso razonable - sin embargo, estoy dispuesto a retirarlas en caso de cualquier infracción de las leyes de copyright.Disclaimer: I have used the images in a non for profit, scholarly interest, under the fair use principle - however, I am willing to remove them if there is any infringement of copyright laws.