Blocchi di vetro intelligenti a infrarossi quando il calore è acceso

“La tendenza attuale verso l’uso ampiamente del vetro nell’edificio pone un dilemma per gli architetti,” Dice Ivan Parkin, che ha sviluppato il nuovo vetro con il collega Troy Manning all’University College di Londra. “Tintano il vetro, il che riduce il beneficio della luce naturale o del volto pesante delle bollette dell’aria condizionata?”

Perché le radiazioni a infrarossi non viaggiano attraverso il vetro

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Tuttavia, i telecomandi per i dispositivi elettronici non funzionano quando il vetro è in mezzo.

Quindi, vai ulteriormente nello spettro del mio router wireless e non ha problemi a passare attraverso il vetro o persino il legno.

Ciò che è così speciale nella frequenza dell’infrarosso che anche il vetro lo ferma?

Risposte e risposte

Il vetro è progettato per consentire alla luce visibile di passare attraverso di essa e molto tempo è anche progettato per bloccare altre parti dello spettro per l’efficienza. Non credo che ci sia qualcosa di speciale nella luce IR. Non è sufficiente dire che, poiché un tipo di luce ha una frequenza inferiore a un altro, passerà attraverso un oggetto. Se la radiazione EM passa attraverso un oggetto o no si basa sulla composizione dell’oggetto e sulla frequenza esatta della luce.

Una lettura rapida di queste due fonti:

mi porta a pensare che il tuo router sia molto più potente. Sembra che gli effetti siano più correlati alla potenza che correlata alla frequenza, ma è meglio che lo verifichi per essere sicuro.

Ultimo modifica da un moderatore: 4 maggio 2017

Le normative governative sulle valutazioni delle stelle energetiche hanno in qualche modo contrastato i miei sforzi per l’acquisto delle finestre di sostituzione più efficienti per la mia casa. C’è un lungo filo su questo da qualche parte qui. Ma potresti trovare questo bocconcino interessante:

Per creare un vetro basso-e, alcune proprietà come il contenuto di ferro possono essere controllate. Inoltre, alcuni tipi di vetro hanno un’emissività naturalmente bassa, come borosilicato o pyrex). I rivestimenti appositamente progettati, spesso basati su ossidi metallici, vengono applicati a una o più superfici di vetro isolato. Questi rivestimenti riflettono l’energia a infrarossi radiosi, tendendo così a mantenere il calore radiante sullo stesso lato del vetro da cui originava, lasciando passare la luce visibile. Ciò si traduce spesso in finestre più efficienti perché il calore radiante proveniente dall’interno in inverno viene riflesso all’interno, mentre le radiazioni di calore a infrarossi dal sole durante l’estate si riflettono, mantenendolo più fresco all’interno.

Quindi in effetti, alcuni materiali bloccano IR, in contrasto con la tua ipotesi.

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

Il modo in cui capisco è questo:

In un potenziale, per ogni ciclo l’ampiezza è ridotta, una frequenza più elevata significa più cicli al secondo, il che significa che l’ampiezza è ridotta più rapidamente. Questo porta alle equazioni anche per un fotone in QM in cui l’energia del fotone HF è inferiore al potenziale, come il vetro o il legno.

La funzione d’onda è della forma:

ed e è negativo che dà un gaussiano che diminuisce più velocemente con un’energia cinetica maggiore o una frequenza del fotone. Se si calcola il valore di aspettativa della posizione usando questa funzione al di fuori del vetro, scoprirai che è molto maggiore per i fotoni a bassa frequenza.

C’è un motivo per cui i router sono 2.4GHz e non 200 GHz.

Immagino che abbiano fatto alcune cose strane per il bicchiere domestico, devono mettere le mani su un vetro naturale.

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Sì, hai ragione.

Il vetro che è trasparente alla luce visibile è generalmente più trasparente a vicino alla luce IR. Nel caso di un telecomando IR, non ci dovrebbero essere problemi a meno che non vi siano alcune impurità molto specifiche nel vetro o in qualche tipo di rivestimento antireflesso.

Un esempio istruttivo di questo è la fibra ottica in vetro di silice che (quando quasi pura) ha una lunghezza d’onda a bassa perdita di circa 1550 nm, un’altra finestra locale a 1310 nm ed è più trasparente a 800 nm che a lunghezze d’onda visibili. Il fatto che le lunghezze d’onda tipiche per le comunicazioni ottiche nella fibra di silice siano 800 nm, 1310 nm e 1550 nm (e non una lunghezza d’onda visibile) è una chiara indicazione che si è corretta.

Tipicamente, la dispersione di Rayleigh (con una quarta dipendenza dalla lunghezza d’onda) diminuisce all’aumentare della lunghezza d’onda, l’assorbimento molecolare del materiale aumenterà all’aumentare della lunghezza d’onda. Il risultato è una bassa lunghezza d’onda bassa (in genere) da qualche parte nella regione IR.

Tuttavia, i telecomandi per i dispositivi elettronici non funzionano quando il vetro è in mezzo.

Non è chiaro per me perché hai ottenuto questo risultato. Ho appena fatto un rapido esperimento usando il mio telecomando TV attraverso una bottiglia di latte di vetro che è molto spessa. Il telecomando ha funzionato perfettamente.

Ciò che è così speciale nella frequenza dell’infrarosso che anche il vetro lo ferma?

Ancora una volta, il tuo pensiero originale era corretto e non mi è chiaro perché il tuo esperimento non sia riuscito a trasmettere l’IR. Deve essere l’assorbimento dalle impurità nella matrice di vetro o un rivestimento antireflesso sulla superficie del vetro.

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

Dovrei fare i calcoli, ma è possibile che l’infrarosso fosse semplicemente riflesso per lo più, e quindi la luce che raggiungeva il ricevitore era troppo debole per essere rilevata? Prova a fare l’esperimento a diversi angoli e vedi se riesci a farlo passare.

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

Blocchi di vetro intelligenti a infrarossi quando il calore è acceso

“La tendenza attuale verso l’uso ampiamente del vetro nell’edificio pone un dilemma per gli architetti,” Dice Ivan Parkin, che ha sviluppato il nuovo vetro con il collega Troy Manning all’University College di Londra. “Tintano il vetro, il che riduce il beneficio della luce naturale o del volto pesante delle bollette dell’aria condizionata?”

Perché le radiazioni a infrarossi non viaggiano attraverso il vetro

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Tuttavia, i telecomandi per i dispositivi elettronici non funzionano quando il vetro è in mezzo.

Quindi vai ulteriormente nello spettro del mio router wireless e non ha problemi a passare attraverso il vetro o persino il legno.

Ciò che è così speciale nella frequenza dell’infrarosso che anche il vetro lo ferma?

Risposte e risposte

Il vetro è progettato per consentire alla luce visibile di passare attraverso di essa e molto tempo è anche progettato per bloccare altre parti dello spettro per l’efficienza. Non credo che ci sia qualcosa di speciale nella luce IR. Non è sufficiente dire che, poiché un tipo di luce ha una frequenza inferiore a un altro, passerà attraverso un oggetto. Se la radiazione EM passa attraverso un oggetto o no si basa sulla composizione dell’oggetto e sulla frequenza esatta della luce.

Una lettura rapida di queste due fonti:

mi porta a pensare che il tuo router sia molto più potente. Sembra che gli effetti siano più correlati alla potenza rispetto alla frequenza, ma è meglio che lo verifichi di essere sicuro.

Ultimo modifica da un moderatore: 4 maggio 2017

Le norme Govrnment sulle valutazioni delle stelle energetiche hanno un po ‘contrastato i miei sforzi per l’acquisto di finestre di sostituzione più efficienti per la mia casa..C’è un lungo filo su questo da qualche parte qui..Ma potresti trovare questo bocconcino interessante:

Per creare un vetro basso-e, alcune proprietà come il contenuto di ferro possono essere controllate. Inoltre, alcuni tipi di vetro hanno un’emissività naturalmente bassa, come borosilicato o pyrex). I rivestimenti appositamente progettati, spesso basati su ossidi metallici, vengono applicati a una o più superfici di vetro isolato. Questi rivestimenti riflettono l’energia a infrarossi radiosi, tendendo così a mantenere il calore radiante sullo stesso lato del vetro da cui originava, lasciando passare la luce visibile. Ciò si traduce spesso in finestre più efficienti perché il calore radiante proveniente dall’interno in inverno viene riflesso all’interno, mentre le radiazioni di calore a infrarossi dal sole durante l’estate si riflettono, mantenendolo più fresco all’interno.

Quindi in effetti alcuni materiali bloccano IR. Contrariamente alla tua ipotesi.
(Ho appena visto il post di Vandegg che è apparso mentre stavo scrivendo e sono d’accordo con i suoi commenti.)

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

LostConjugate

Il modo in cui capisco è questo:

In un potenziale, per ogni ciclo l’ampiezza è ridotta, una frequenza più elevata significa più cicli al secondo, il che significa che l’ampiezza è ridotta più rapidamente. Questo porta alle equazioni anche per un fotone in QM in cui l’energia del fotone HF è inferiore al potenziale, come il vetro o il legno.

La funzione d’onda è della forma

ed e è negativo che dà un guassiano che diminuisce più velocemente con un’energia cinetica maggiore o una frequenza del fotone. Se si calcola il valore di aspettativa della posizione usando questa funzione al di fuori del vetro, scoprirai che è molto maggiore per i fotoni a bassa frequenza.

C’è un motivo per cui i router sono 2.4GHz e non 200 GHz.

Immagino che abbiano fatto alcune cose strane per il bicchiere domestico, devono mettere le mani su un vetro naturale

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Sì, hai ragione.

Il vetro che è trasparente alla luce visibile è generalmente più trasparente a vicino alla luce IR. Nel caso di un telecomando IR, non ci dovrebbero essere problemi a meno che non vi siano alcune impurità molto specifiche nel vetro o un qualche tipo di rivestimento antireflessione.

Un esempio istruttivo di ciò è la fibra ottica in vetro di silice che (quando quasi pura) ha una lunghezza d’onda a bassa perdita di circa 1550 nm, un’altra finestra locale a 1310 nm ed è più trasparente a 800 nm che a lunghezze d’onda visibili. Il fatto che le lunghezze d’onda tipiche per le comunicazioni ottiche nella fibra di silice siano 800 nm, 1310 nm e 1550 nm (e non una lunghezza d’onda visibile) è una chiara indicazione che hai ragione.

Tipicamente, la dispersione di Rayleigh (con una quarta dipendenza dalla lunghezza d’onda) diminuisce all’aumentare della lunghezza d’onda, l’assorbimento molecolare del materiale aumenterà all’aumentare della lunghezza d’onda. Il risultato è una bassa lunghezza d’onda bassa (in genere) da qualche parte nella regione IR.

Tuttavia i telecomandi per i dispositivi elettronici non funzionano quando il vetro è in mezzo.

Non è chiaro per me perché hai ottenuto questo risultato. Ho appena fatto un rapido esperimento usando il mio telecomando TV attraverso una bottiglia di latte di vetro che è molto spessa. Il telecomando ha funzionato perfettamente.

Ciò che è così speciale nella frequenza dell’infrarosso che anche il vetro lo ferma?

Ancora una volta, il tuo pensiero originale fosse corretto e non mi è chiaro perché il tuo esperimento non è riuscito a trasmettere l’IR. Deve essere l’assorbimento dalle impurità nella matrice di vetro o un rivestimento antireflesso sulla superficie del vetro.

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

Dovrei fare i calcoli, ma è possibile che l’infrarosso fosse semplicemente riflesso per lo più e quindi la luce che raggiungeva la ricezione era troppo debole per essere rilevata? Prova a fare l’esperimento a diversi angoli e vedi se riesci a farlo passare.

LostConjugate

Non è chiaro per me perché hai ottenuto questo risultato. Ho appena fatto un rapido esperimento usando il mio telecomando TV attraverso una bottiglia di latte di vetro che è molto spessa. Il telecomando ha funzionato perfettamente.

Ancora una volta, il tuo pensiero originale fosse corretto e non mi è chiaro perché il tuo esperimento non è riuscito a trasmettere l’IR. Deve essere l’assorbimento dalle impurità nella matrice di vetro o un rivestimento antireflesso sulla superficie del vetro.

Beh, è ​​stato così per me da quando ero un bambino. Tutto è iniziato con questo armadio stereo che mio padre aveva che aveva una porta di vetro e dovevamo sempre aprire la porta di vetro per usare i telecomando per ogni dispositivo che aveva dentro. Proverei a mettere il telecomando fino alla porta di vetro e non ha mai funzionato. È un meccanico di auto e mi ha spiegato bene le auto, ma era sconcertato in questo caso stereo e non riusciva a capire perché fosse mai stato fabbricato con una porta di vetro.

Attualmente ho una scrivania di vetro che a volte dimentico e provo a usare dispositivi che sono sotto di essa e devono puntare il telecomando attorno ad esso. La scrivania di vetro è di fronte al mio supporto per il monitor e alcuni dispositivi sono nello stand, quindi sono sotto la scrivania.

Non apritori di porta garage usano anche IR?

Non devo rotolare giù dalla finestra e mettere fuori la mano.
hmmmm. Il vetro nelle auto in genere ha un sacco di greggi anche in esse.

LostConjugate

Dovrei fare i calcoli, ma è possibile che l’infrarosso fosse semplicemente riflesso per lo più e quindi la luce che raggiungeva la ricezione era troppo debole per essere rilevata? Prova a fare l’esperimento a diversi angoli e vedi se riesci a farlo passare.

Solo il 4% è riflesso dalle transizioni di aria a vetro. Questo non potrebbe essere sufficiente per impedire il rilevamento.

LostConjugate

Non apritori di porta garage usano anche IR?

Non devo rotolare giù dalla finestra e mettere fuori la mano.
hmmmm. Il vetro nelle auto in genere ha un sacco di greggi anche in esse.

Non ho mai visto una lampadina su un apri della porta del garage, non credo che usino IR, devono usare una frequenza più bassa.

Confermato: 300-400 MHz

Ultimo modifica: 6 giugno 2010

Non ho mai visto una lampadina su un apri della porta del garage, non credo che usino IR, devono usare una frequenza più bassa.

Confermato: 300-400 MHz

Si Certamente. Più vicino alla gamma radio/TV. Ho imparato qualcosa. Grazie.

Solo il 4% è riflesso dalle transizioni di aria a vetro. Questo non potrebbe essere sufficiente per impedire il rilevamento.

Solo curioso di sapere dove ottieni questo numero? Dipende dall’angolo, dall’indice di rifrazione del vetro e dalla lunghezza d’onda della luce. Non puoi dire che è semplice del 4%.

LostConjugate

Solo curioso di sapere dove ottieni questo numero? Dipende dall’angolo, dall’indice di rifrazione del vetro e dalla lunghezza d’onda della luce. Non puoi dire che è semplice del 4%.

Penso che con un angolo di 0 gradi. Che ho provato.

Sì, hai ragione.

Il vetro che è trasparente alla luce visibile è generalmente più trasparente a vicino alla luce IR. Nel caso di un telecomando IR, non ci dovrebbero essere problemi a meno che non vi siano alcune impurità molto specifiche nel vetro o un qualche tipo di rivestimento antireflessione.

Un esempio istruttivo di ciò è la fibra ottica in vetro di silice che (quando quasi pura) ha una lunghezza d’onda a bassa perdita di circa 1550 nm, un’altra finestra locale a 1310 nm ed è più trasparente a 800 nm che a lunghezze d’onda visibili. Il fatto che le lunghezze d’onda tipiche per le comunicazioni ottiche nella fibra di silice siano 800 nm, 1310 nm e 1550 nm (e non una lunghezza d’onda visibile) è una chiara indicazione che hai ragione.

Tipicamente, la dispersione di Rayleigh (con una quarta dipendenza dalla lunghezza d’onda) diminuisce all’aumentare della lunghezza d’onda, l’assorbimento molecolare del materiale aumenterà all’aumentare della lunghezza d’onda. Il risultato è una bassa lunghezza d’onda bassa (in genere) da qualche parte nella regione IR.

Non è chiaro per me perché hai ottenuto questo risultato. Ho appena fatto un rapido esperimento usando il mio telecomando TV attraverso una bottiglia di latte di vetro che è molto spessa. Il telecomando ha funzionato perfettamente.

Ancora una volta, il tuo pensiero originale fosse corretto e non mi è chiaro perché il tuo esperimento non è riuscito a trasmettere l’IR. Deve essere l’assorbimento dalle impurità nella matrice di vetro o un rivestimento antireflesso sulla superficie del vetro.

Come indicato in precedenza nel vetro del filo è progettato per bloccare le radiazioni IR. Questo è, tra le altre cose, per impedire al calore di sfuggire alla tua casa in inverno. Ogni materiale ha una gamma caratteristica specifica di radiazioni elettromagnetiche a cui è trasparente in una certa misura. I materiali possono essere fatti per assorbire o riflettere alcune lunghezze d’onda discrete della luce indipendentemente dall’intensità e, anche in precedenza, l’idea che le frequenze più grandi siano più penetranti di quelle più brevi non è universalmente vera.

Consulente scientifico

Aiutante per i compiti

Il fatto che le lunghezze d’onda tipiche per le comunicazioni ottiche nella fibra di silice siano 800 nm, 1310 nm e 1550 nm (e non una lunghezza d’onda visibile) è una chiara indicazione che hai ragione.

Quelle bande sono dovute all’assorbimento dell’acqua, sono le finestre atmosferiche in cui l’acqua non assorbita l’infrarosso.
Puoi fare una fibra “asciutta” con contenuti OH estremamente bassi, ma è molto più lavoro.

Naturalmente questo sostituisce semplicemente il perché il vetro assorbe la domanda IR con perché l’acqua assorbe IR!

Quelle bande sono dovute all’assorbimento dell’acqua, sono le finestre atmosferiche in cui l’acqua non assorbita l’infrarosso.
Puoi fare una fibra “asciutta” con contenuti OH estremamente bassi, ma è molto più lavoro.

Naturalmente questo sostituisce semplicemente il perché il vetro assorbe la domanda IR con perché l’acqua assorbe IR!

Bene, le finestre a lunghezza d’onda di trasmissione sono l’effetto combinato della riduzione della dispersione di Rayleigh con la lunghezza d’onda, l’aumento dell’assorbimento del vetro con lunghezza d’onda e il picco di assorbimento OH intorno a 1400 nm.

Quindi il tuo commento è rilevante ovviamente e l’acqua (in particolare la banda di assorbimento OH) potrebbe essere una delle impurità che aiutano a bloccare l’IR nel vetro. Tuttavia, l’impurità dell’acqua non può far sì che un sottile piano di vetro sia completamente opaco a un LED da 800 nm in un telecomando a infrarossi. Penso che avresti bisogno di un picco di assorbimento per essere molto più vicino alla lunghezza d’onda a LED per bloccare completamente il segnale su una distanza così breve. Considera che anche l’acqua pura passerà parte del segnale da 800 nm, anche se la migliore trasmissione per l’acqua è nella gamma di lunghezze d’onda blu.

Vandegg ha detto:

Come indicato in precedenza nel vetro del filo è progettato per bloccare le radiazioni IR. Questo è, tra le altre cose, per impedire al calore di sfuggire alla tua casa in inverno. Ogni materiale ha una gamma caratteristica specifica di radiazioni elettromagnetiche a cui è trasparente in una certa misura. I materiali possono essere fatti per assorbire o riflettere alcune lunghezze d’onda discrete della luce indipendentemente dall’intensità e, anche in precedenza, l’idea che le frequenze più grandi siano più penetranti di quelle più brevi non è universalmente vera.

Non sono in disaccordo con quello che stai dicendo qui, ma non sono sicuro che tu abbia fatto un buon caso che questa sia la spiegazione di un telecomando IR che non attraversa una tipica finestra. Considera che un LED da 800 nm è a una lunghezza d’onda proprio accanto all’intervallo di lunghezza d’onda visibile. Conosci un’impurità che può essere aggiunta al vetro che bloccerà la banda IR competizione tra cui 800 nm e fornirà comunque un riquadro di finestre trasparente cristallino nella gamma visibile? Non sto dicendo che ti sbagli, ma dovresti fornire maggiori informazioni se questa spiegazione deve essere accettata.

Quelle bande sono dovute all’assorbimento dell’acqua, sono le finestre atmosferiche in cui l’acqua non assorbita l’infrarosso.
Puoi fare una fibra “asciutta” con contenuti OH estremamente bassi, ma è molto più lavoro.

Naturalmente questo sostituisce semplicemente il perché il vetro assorbe la domanda IR con perché l’acqua assorbe IR!

A quanto ho capito c’è una certa interazione tra atomi o molecole e fotoni di alcune energie. Quando la luce colpisce un atomo, qualsiasi fotone che corrisponde all’energia specifica dell’atomo viene assorbita e il resto viaggia attraverso la questione. L’atomo che ha assorbito la luce si eccita e gli elettroni si muovono e alla fine l’energia viene ripubblicata come qualcos’altro.

Ecco come la spettroscopia di massa e tutto quel lavoro. Le linee spettrali vengono visualizzate alla frequenza in cui la luce viene assorbita. Non conosco alcuna matematica specifica che descriva questi fenomeni, ma sarebbe bello sapere se ci fosse.

Non sono in disaccordo con quello che stai dicendo qui, ma non sono sicuro che tu abbia fatto un buon caso che questa sia la spiegazione di un telecomando IR che non attraversa una tipica finestra. Considera che un LED da 800 nm è a una lunghezza d’onda proprio accanto all’intervallo di lunghezza d’onda visibile. Conosci un’impurità che può essere aggiunta al vetro che bloccerà la banda IR competizione tra cui 800 nm e fornirà comunque un riquadro di finestre trasparente cristallino nella gamma visibile? Non sto dicendo che ti sbagli, ma dovresti fornire maggiori informazioni se questa spiegazione deve essere accettata.

Sì, in realtà ci ho esaminato e sembra che tu abbia ragione. Il vetro è progettato per bloccare l’estremità inferiore dello spettro IR dove si trova il calore. In realtà ho letto che il vetro in genere non blocca le lunghezze d’onda remote IR, quindi non ho ulteriori informazioni da fornire.

LostConjugate

Una ricerca su Google mostra persone che hanno avuto successo con alcuni dispositivi [dietro mobili di vetro] e non altri. Nessuna spiegazione però.

Consulente scientifico

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Questo è di fatto falso e non esiste un motivo teorico per credere che sia. Chi ti ha dato quell’idea?

LostConjugate

Questo è di fatto falso e non esiste un motivo teorico per credere che sia. Chi ti ha dato quell’idea?

Ho spiegato, se esiste un potenziale che l’ampiezza diminuisce per ciclo, una frequenza più alta significa più cicli, ho imparato in classe E&M.

Ecco perché router wireless, telefoni, ecc. Sono così basse e attraversano pareti, tress, ecc. Dove la luce visibile non lo fa. I raggi X passano attraverso gli oggetti danneggiandoli, perché lo slancio è così alto.

Prendi un telefono cellulare, una luce flash e una macchina a raggi X e mettili in una scatola di cartone. L’unico che non vedrai è la luce flash e il telefono cellulare ha una potenza molto inferiore di una torcia.

Quindi stiamo dicendo che i raggi IR vengono assorbiti dal vetro e non riemetti, forse la loro energia non è abbastanza specifica che quando viene assorbita dagli elettroni come calore non può essere riemessa perché la differenza negli elettroni orbitali non si acconsenta
La lunghezza d’onda dei raggi IR, e forse le onde radio possono passare attraverso perché le loro lunghezze d’onda sono molto tempo per interagire davvero con gli atomi, ma immagino che la radio a volte non possa passare attraverso il metallo, il metallo crea una gabbia Faraday . Non sono sicuro che anche se questo potrebbe essere sbagliato . Ma intendo che la luce visibile non può passare attraverso il carbonio ma può passare attraverso il diamante, quindi forse ha qualcosa a che fare con i legami tra gli atomi e la configurazione degli elettroni.

La frequenza più bassa dovrebbe avere un tempo più facile per passare attraverso il vetro rispetto a quello della luce visibile.

Come indicato in precedenza nel vetro del filo è progettato per bloccare le radiazioni IR.

Ho qualche dubbio su queste dichiarazioni e non ho tempo per controllare adesso. Il secondo statuement sicuramente non si applica al tipico vetro tradizionale a vetro a pannello singolo né mi aspetterei il vetro ionno, come quello in scaffali o mobili. Si applica sicuramente alle vetrate a basso contenuto di vetro elettronico [vetro a stella energetica] e probabilmente vetro automobilistico “tintato”.

Mi chiedevo anche come questa discussione potesse relazionarsi con le fibre ottiche. Ecco alcune spiegazioni che potrebbero interessare i partecipanti a questa discussione:

Consulente scientifico

Membro d’oro

Ho spiegato, se esiste un potenziale che l’ampiezza diminuisce per ciclo, una frequenza più alta significa più cicli, ho imparato in classe E&M.

Ecco perché router wireless, telefoni, ecc. Sono così basse e attraversano pareti, tress, ecc. Dove la luce visibile non lo fa. I raggi X passano attraverso gli oggetti danneggiandoli, perché lo slancio è così alto.

Prendi un telefono cellulare, una luce flash e una macchina a raggi X e mettili in una scatola di cartone. L’unico che non vedrai è la luce flash e il telefono cellulare ha una potenza molto inferiore di una torcia.

Ciò presuppone che l’effettiva conduttività della sostanza sia indipendente dalla frequenza. Tuttavia, di Kramers-Kronig sappiamo che qualsiasi mezzo di perdita deve essere dispersivo (e viceversa, stupida causalità). Inutile dire che ogni mezzo ha una sorta di perdita e quindi dovresti aspettarti che ogni mezzo nella vita reale mostri un certo grado di dispersione. In quanto tale, non è possibile utilizzare il comportamento del mezzo su una larghezza di banda finita come indicazione del suo comportamento su un’altra larghezza di banda. Ancora una volta, questo può essere visto anche come conseguenza di Kramers-Kronig per cui vediamo che dobbiamo sapere, sarò libero con la mia scelta di parole qui, “Informazioni per le perdite” (parte immaginaria della permittività) su tutte le frequenze per caratterizzare la “dispersione” (parte reale) su tutte le frequenze (questo è a causa del fatto che le parti reali e immaginarie sono correlate da Hilbert che credo).

Lo spettro di assorbimento dell’acqua è un buon esempio, come altri hanno cresciuto in precedenza. Scoprirai che la trasmissione è molto buona nelle regioni visibili ma soffre di altre larghezze di banda, l’infrarosso tra loro.

Vorrei anche sostenere che i raggi X non passano attraverso gli oggetti danneggiandoli. Il processo dannoso impedisce decisamente ai raggi X di trasmettere in quanto causa l’assorbimento e la dispersione dell’onda. È solo una proprietà generale che le radiazioni ad alta frequenza interagano sempre meno con la materia. La fisica per le radiazioni elettromagnetiche a bassa frequenza, dicono che bassa terahertz e inferiore, è diversa da quella delle frequenze più alte poiché le frequenze più basse possono essere spiegate molto bene tramite elettromagnetica classica mentre la fascia più alta richiede la teoria dei campi quantis.

Blocchi di vetro intelligenti a infrarossi quando il calore è acceso

Il vetro che blocca il calore ma non leggera quando una stanza inizia a diventare eccessivamente calda è stato sviluppato dagli scienziati del Regno Unito.

Alla maggior parte delle temperature della stanza il vetro consente di passare la luce visibile e infrarossa. Ma sopra i 29 ° C, una sostanza che rivesti il ​​vetro subisce un cambiamento chimico che lo fa bloccare la luce a infrarossi. Ciò impedirà al surriscaldamento della stanza al sole splendente o se le temperature esterne iniziano a salire.

Altre soluzioni, come il vetro colorato, non rispondono alle mutevoli condizioni. Oltre a ridurre la luce che entra in una stanza, il vetro colorato mantiene una stanza fresca anche quando parte del sole’Il calore sarebbe il benvenuto.

I ricercatori dietro la nuova tecnologia di vetro ritengono che potrebbe cambiare il modo in cui gli architetti progettano grandi edifici.

“La tendenza attuale verso l’uso ampiamente del vetro nell’edificio pone un dilemma per gli architetti,” Dice Ivan Parkin, che ha sviluppato il nuovo vetro con il collega Troy Manning all’University College di Londra. “Tintano il vetro, il che riduce il beneficio della luce naturale o del volto pesante delle bollette dell’aria condizionata?”

Temperatura di transizione

Il vetro è ricoperto il biossido di vanadio chimico. Questo materiale trasmette lunghezze d’onda visibili e a infrarossi e normalmente subisce un cambiamento a circa 70 ° C.

Al di sopra di questa temperatura di transizione, gli elettroni nel materiale alterano la loro disposizione. Questo lo trasforma da un semiconduttore in un metallo e lo fa bloccare la luce a infrarossi. Parkin e Manning hanno abbassato la temperatura di transizione a 29 ° C drogando il materiale con il tungsteno metallico.

Hanno anche trovato il modo di incorporare la deposizione del rivestimento in un processo di produzione di vetro convenzionale. Ciò dovrebbe rendere relativamente economico la produzione di massa, sostengono, con una versione commerciale del vetro pronta entro tre anni.

Tuttavia, una serie di problemi deve ancora essere superata. In primo luogo, la sostanza non è fissata permanentemente sul vetro. Inoltre, il rivestimento stesso ha attualmente una forte tinta gialla.

Ma Manning crede che dovrebbe essere possibile superare questi problemi. “Potresti aggiungere un’altra sostanza, come il biossido di titanio, per ripararlo sul vetro,” disse Nuovo scienziato. “E potresti usare una tintura che annulla il giallo.”

Riferimento del diario: Journal of Materials Chemistry Doi: 10.1039/B403576N

Perché il vetro assorbe la luce a infrarossi?

I was under the impression that glass was transparent to light with a wavelength above ultraviolet, but when playing with my latest toy, an infrared thermometer which brought up a question I asked here before, expecting to be able to measure temperature via a mirror, I found that it would essentially just give me room temperature (or mirror temperature), at most slightly more, while via a piece of shiny metal I was able to measure the temperature of the object of interest (at most slightly less). Se fosse il caso che o la maggior parte delle radiazioni infrarosse fossero trasmesse o riflessi, penso che sarei in grado di misurare la temperatura dell’oggetto, quindi sospetto che la maggior parte delle radiazioni di calore siano state assorbite. Perché ciò accade mentre non accade per la luce visibile? Penso che per le alte frequenze sono disponibili livelli di energia elettronica per assorbire la luce e che la loro indisponibilità per la luce nella gamma visibile ha reso il vetro trasparente. Perché sono disponibili per i livelli di energia a infrarossi (meccanico?) che apparentemente non sono disponibili per una luce visibile di energia più elevata?

• luce visibile
• Esperimento domestico
• radiazione infrarossa

La luce a infrarossi può passare attraverso il vetro?

Sembra che ci siano alcune controversie, in particolare da parte di Laypersons, sul fatto che la luce a infrarossi possa passare attraverso il vetro. La risposta corretta è, “Dipende!” Le radiazioni a infrarossi abbraccia un’ampia regione di lunghezze d’onda. All’estremità della lunghezza d’onda più corta, vicino al rosso visibile, il comportamento della luce a infrarossi non è così diverso dalla luce visibile, tranne, ovviamente, gli umani non possono vederlo. Questa radiazione, chiamata vicina a infrarossi, passa attraverso il vetro. Un modo migliore per guardarlo è dire che non è assorbito dal vetro. Esso’L’energia S è troppo grande per eccitare gli atomi nelle molecole a stati vibrazionali più alti. Se possiedi una stufa elettrica, sperimenterai questa luce appena prima che le bobine inizino a brillare di un rosso opaco. Se dubiti che sia lì, metti la mano vicino a una bobina. La tua pelle in realtà “vede” Questa luce.

La fascia centrale delle lunghezze d’onda, generalmente indicata come infrarosso termico, La luce a infrarossi è prodotta dalla materia a temperatura ambiente. È questa banda di infrarossi che causano sfiorare gli atomi nelle molecole e gli atomi che sfidano. Questa radiazione è fortemente assorbita dalla materia e non passerà attraverso il vetro. È anche le radiazioni assorbite da CO2. Quindi qualsiasi dimostrazione che tenta di dimostrare che un barattolo di vetro riempito di CO2 si riscalderà più velocemente e a una temperatura più alta di un barattolo pieno di aria da un infrarossi splendente su entrambi i barattoli è messo in scena. Oh, i gas in entrambi i barattoli si scalderanno. Se si riscalda qualsiasi contenitore, vetro o altro, qualsiasi gas all’interno del contenitore si riscalda anche.

All’altra estremità dello spettro a infrarossi, l’infrarosso lontano, la luce è significativamente più bassa di energia, avvicinandosi a quella delle microonde e delle onde radiofoniche. Questo tipo di radiazione è generalmente prodotto da sostanze più fredde. È una radiazione di riscaldamento più controllabile ed è il tipo utilizzato nei riscaldatori a infrarossi e nelle saune.

Come promemoria finale, la radiazione a infrarossi è una forma di luce, non calore. Il calore viene trasferito da collisioni molecolari ed è relativamente lento. Le radiazioni a infrarossi si muovono alla velocità della luce ed è veloce. Associamo la luce a infrarossi al calore solo quando interagisce con la materia e eccita le modalità vibrazionali di movimento degli atomi nelle molecole. Affinché ciò accada, una modalità vibrazionale deve impostare un campo elettrico oscillante nella molecola che può accoppiarsi con il componente del campo elettrico dell’onda a infrarossi. Mentre gli atomi di azoto in N2 vibrano, non sono in grado di creare un campo elettrico oscillante. Di conseguenza, N2 non è attivo infrarosso. Il monossido di carbonio, CO, è una molecola polare e quindi istituirà un campo elettrico oscillante quando il legame di ossigeno carbonio si estende. È attivo a infrarossi.

Ammettere la luce visibile, rifiutare il calore a infrarossi

Data: 25 agosto 2016 Fonte: Agenzia per la scienza, la tecnologia e la ricerca (A*STAR) Riepilogo: La trasparenza del vetro alla luce visibile lo rende il modo più comune per far luce in un edificio. Ma poiché il vetro è anche trasparente alle radiazioni del vicino infrarosso, anche le finestre lasciano entrare il calore, dando origine al noto effetto serra. Un rivestimento che blocca il 90 % del calore dalla luce solare potrebbe essere utilizzato per sviluppare finestre intelligenti, affermano gli scienziati. Condividere:

annuncio

LA STORIA COMPLETA

In perfezionamento della composizione chimica di nanoparticelle, ricercatori di Agency for Science, Technology and Research (A*Star) hanno sviluppato un rivestimento che è promettente per la fabbricazione di finestre intelligenti adatte ai paesi tropicali. Tali finestre bloccano quasi tutto il calore a infrarossi dai raggi solari, ammettendo la maggior parte della luce visibile.

La trasparenza del vetro alla luce visibile lo rende il modo più comune per far entrare la luce in un edificio. Ma poiché il vetro è anche trasparente alle radiazioni del vicino infrarosso, anche le finestre lasciano entrare il calore, dando origine al noto effetto serra. Mentre questo riscaldamento è accolto in climi più freddi, significa che l’aria condizionata deve lavorare di più per mantenere una temperatura comoda in climi tropicali.

Sviluppare finestre intelligenti che consentono la maggior parte della luce del sole, bloccando le radiazioni del vicino infrarosso, taglierebbe i costi energetici e riducono le emissioni di carbonio.

“In Tropical Singapore, dove l’aria condizionata è la componente più grande dei requisiti energetici di un edificio, anche una piccola riduzione dell’assunzione di calore può tradursi in risparmi significativi”, osserva Hui Huang dell’A*Star Singapore Institute of Manufacturing and Technology.

Huang e i suoi collaboratori hanno sviluppato tali finestre rivestendo il vetro con nanoparticelle di ossido di stagno drogato con piccole quantità di antimonio dell’elemento. Variando la concentrazione di antimonio delle nanoparticelle, potrebbero ottimizzare la loro capacità di assorbire la radiazione del vicino infrarosso.

“Il nostro rivestimento di schermatura a infrarossi, con nanoparticelle di ossido di stagno drogato con antimonio a 10 nanometri, blocca oltre il 90 % delle radiazioni del vicino infrarosso, mentre trasmette oltre l’80 % della luce visibile”, afferma Huang. “Queste figure sono molto migliori di quelle dei rivestimenti ottenuti usando nanopowders di ossido di stagno drogato di antini commerciali. In particolare, la performance di schermatura a infrarossi dei nostri nanocristalli di ossido di stagno drogato con antimonio è il doppio di quella delle più grandi polveri di ossido di stagno drogato con antini commerciali.”

Il team ha prodotto le minuscole nanoparticelle usando una tecnica di sintesi nota come metodo solvotermico, in cui i precursori sono riscaldati sotto pressione in una nave speciale, chiamata autoclave. Il metodo solvotermico consente la sintesi a temperature relativamente basse. Consente inoltre di essere strettamente controllata dalla dimensione della nanoparticella, il che è importante quando si tenta di bloccare alcune lunghezze d’onda di luce mentre consente agli altri di passare attraverso.

Il lavoro ha già attirato l’interesse dell’industria. “Una società di vetro locale a supporto di questo progetto è interessata a concedere in licenza questa tecnologia di finestra intelligente con schermatura a infrarossi”, afferma Huang. Potenzialmente, le tecniche di rivestimento potrebbero essere applicate in loco alle finestre esistenti, aggiunge.

Gli A*ricercatori affiliati alle stelle che contribuiscono a questa ricerca provengono dal Singapore Institute of Manufacturing and Technology. Per ulteriori informazioni sulla ricerca del team, visitare la pagina web del gruppo di tecnologia Surface.