¿Puedes usar gafas de infrarrojos (o un principio similar) para ver a través de la niebla y la niebla?

Según el título, en realidad... la niebla es obviamente bastante opaca a la luz visible pero transparente a las ondas de radio. ¿Cuál es el rango de frecuencias en el que la niebla es opaca, y cuál es el extremo de este rango en una longitud de onda adecuada donde los receptores UV/IR podrían usarse para "ver normalmente" en condiciones de niebla (por ejemplo, las cosas que desea poder ver) no son también transparentes)?

Respuestas (2)

Al contrario de lo que supone la otra respuesta, la niebla no está hecha de vapor de agua, y la atenuación de la luz no es la razón por la que no puede ver a través de la niebla.

La niebla es una suspensión de gotas microscópicas de agua líquida en el aire. Este es el mismo material que conocemos como "nube" cuando no llega hasta el suelo. La niebla es opaca no porque se absorba la luz , sino porque las gotas dispersan la luz, de modo que el camino libre medio entre las dispersiones es menor que la distancia que estamos tratando de ver.

Para evitar la dispersión, simplemente necesitamos usar longitudes de onda que sean más grandes que el tamaño típico de gota. Lo que esto es varía entre nieblas, pero una búsqueda rápida en Google sugiere que las dimensiones típicas están entre 10 µm y 100 µm. Entonces, si tiene la suerte de obtener una niebla con gotas particularmente pequeñas, los sistemas típicos de imágenes térmicas (que alcanzan un máximo de alrededor de 15 µm) serían de alguna utilidad.

Para tamaños de gota más grandes, las cosas se vuelven más difíciles. Tener luz para ver sería un problema. La atmósfera no transmite luz infrarroja lejana ni luz visible, por lo que solo una pequeña cantidad de 50 µm de luz solar llega a la superficie. Las cosas brillan con su propio calor a estas longitudes de onda, lo que no es una ventaja pura: a menos que la cámara se enfríe, su propio brillo térmico tenderá a eliminar la imagen infrarroja externa. Y a 50 µm, la intensidad del brillo varía menos con la temperatura que a 10 µm para imágenes térmicas, lo que reduce el contraste entre diferentes áreas de la imagen y entre el motivo y el propio brillo térmico de la cámara.

Aquí hay una gráfica de vapor de agua atmosférico (niebla) que es la línea verde.

La línea horizontal es la longitud de onda y la línea vertical es la atenuación.

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El agua líquida es roja y el hielo es azul.

De wikipedia:

La absorción de radiación electromagnética por el agua depende del estado del agua. La absorción en la fase gaseosa ocurre en tres regiones del espectro. Las transiciones rotacionales son responsables de la absorción en el microondas y el infrarrojo lejano, las transiciones vibratorias en el infrarrojo medio y infrarrojo cercano. Las bandas vibratorias tienen una estructura fina rotacional. Las transiciones electrónicas ocurren en las regiones ultravioleta del vacío. El agua líquida no tiene espectro de rotación pero absorbe en la región de microondas. El hielo tiene un espectro similar al del agua líquida.

Supongo que el agua líquida es lo más cercano a las pequeñas gotas de vapor de agua que causan la niebla.

Wiki define la atenuación como:

El coeficiente de atenuación de masa o el coeficiente de atenuación de haz angosto de masa del volumen de un material caracteriza la facilidad con la que puede ser penetrado por un haz de luz, sonido, partículas u otra energía o materia. 1  Además de la luz visible, se pueden definir coeficientes de atenuación de masa para otras radiaciones electromagnéticas (como los rayos X), el sonido o cualquier otro haz que atenúe. La unidad SI del coeficiente de atenuación de masa es el metro cuadrado por kilogramo (m2/kg). Otras unidades comunes incluyen cm2/g (la unidad más común para los coeficientes de atenuación de masa de rayos X) y mL⋅g−1⋅cm−1 (a veces se usa en química de soluciones). "Coeficiente de extinción de masa" es un término antiguo para esta cantidad. 1El coeficiente de atenuación de masa se puede considerar como una variante de la sección transversal de absorción donde el área efectiva se define por unidad de masa en lugar de por partícula.

Descripción bastante opaca (lo siento, no pude resistirme) de la caída de la visibilidad frente a la longitud de onda.

Por último, el espectro electromagnético para juzgar qué frecuencias están disponibles para usted.

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Disculpe, necesitará una tableta/monitor con pantalla de alta resolución o buena vista para distinguir algo.

Espero que esto ayude.