Raggi invisibili

Come sensori della luce infrarossa vengono utilizzati i semiconduttori con una piccola barriera energetica, tipo germanio. In questi rivelatori la luce assorbita fa passare un elettrone dalla sua banda fondamentale alla banda di conduzione, e nel semiconduttore scorre la corrente. La luce, necessariamente, deve portare l’energia sufficiente per un passaggio così. La luce infrarossa porta poca energia, nonostante che a noi la radiazione proveniente da un focolaio dia l’impressione di calore. Così, per rivelare la luce infrarossa il semiconduttore deve avere la barriera energetica piccola; nel germanio essa ammonta a 0,6 eV invece nel silicio a 1,2 eV.

La luce infrarossa viene utilizzata in diversi telecomandi però non è utile per trasmettere segnali a grandi distanze, essendo assorbita da diversi gas, come biossido di carbonio (CO₂), vapore acqueo ed altri. A causa dell’aumento di concentrazione del CO₂ nell’atmosfera terrestre, viene intrappolata sempre più luce infrarossa e il clima si riscalda. Si parla dell’effetto serra.

Gli spettri di assorbimento del CO₂ e del vapor acqueo sono complementari. Così, su Marte dove abbonda CO₂ ma manca acqua l’effetto serra è minimo (3K, cioè 3°C), su Venere, dove abbonda acqua, CO₂ ed anche SO₂ l’effetto serra è gigantesco e la temperatura arriva a 450°C. Sulla Terra l’effetto serra naturale è pari a 33K, portando la temperatura media ai piacevoli +15°C.

Sulla figura mostriamo la curva dell’assorbimento nel infrarosso della molecola di ammoniaca NH ₃.