¿Tengo razón sobre la visión IR?

Vi el video de Because Science de Kyle sobre The Predator y una cosa de la que habló fue sobre la visión IR. Aquí estaba su argumento:

Si solo puede ver la luz infrarroja, solo puede ver la temperatura ambiente y, por lo tanto, no puede ver nada.

Aquí está el enlace al vídeo:

Porque la ciencia el depredador

Argumentaría fuertemente contra eso simplemente porque no todas las cosas reaccionan al calor de la misma manera o en la misma medida.

Una forma simple de refutar su argumento sería tener un conjunto de materiales que reaccionen de manera diferente al calor, como estos:

Metal: conductor

Vidrio: atrapa el calor

Cuerpo de humano o animal: Emite calor

Agua: Alta capacidad calorífica

Plástico: Aislante

Asegúrese de que estén exactamente a la misma temperatura y luego mírelos en infrarrojo. Vería claramente las diferencias en lo que parece ser la temperatura.

El metal parecería tener al menos varios cientos de grados, si no miles de grados. El vidrio también parecería estar muy caliente, pero no tanto como el metal. El cuerpo parecería estar a la temperatura a la que realmente está. El agua parecería estar significativamente más fría (podría verse tan fría como el hielo incluso si no está tan fría). El plástico parecería estar solo un poco más frío que el cuerpo. No estarías viendo la temperatura sino la reacción al calor.

Otra forma fácil de probar sería mirar el cuerpo de un ser humano o una criatura en su posición inicial, y luego continuar mirando esa misma posición mientras la criatura o el ser humano se mueve sin sentir movimiento con ningún otro sentido. Vería una débil firma de calor que se disipa en milisegundos y cuanto más frío hace, más rápido se disipa la firma de calor. En otras palabras, incluso si no pudieras decir la forma exacta de la criatura o del ser humano, aún podrías decir que se movió al ver una débil señal de calor.

Por lo tanto, creo que Kyle está equivocado.

Podría sentir el movimiento de un objeto o cómo reacciona al calor, no solo la temperatura ambiente. Sí, con solo mirar hacia afuera se puede saber si hay 40 u 80 grados. Pero también podría saber cómo reacciona un objeto a un cambio de temperatura o si un objeto se ha movido. No te pasaría nada ya que no hay objeto que no emita calor. Incluso los agujeros negros emiten una pequeña cantidad de calor debido a su inmenso diferencial gravitatorio. Sí, incluso las criaturas de sangre fría como los lagartos que se mezclarían con su entorno en cuanto a la temperatura, todavía se podían ver.

En otras palabras, a menos que sus ojos se lesionen, tengan cataratas o se vean afectados por la genética, nunca se quedará ciego hasta que muera. Ni siquiera serías ciego de noche. Incluso en una jungla por la noche durante la luna nueva, aún puedes ver todo lo que te rodea. Incluso podrías ver tus propios órganos abdominales y torácicos. Podrías ver si estás embarazada o grávida mucho antes de que te veas más grande. Podría ver si algo estaba inflamado y qué es antes de que tenga algún síntoma.

Pero, ¿tengo razón en que podrías ver cualquier cosa con visión infrarroja, incluidos agujeros negros y criaturas de sangre fría, y que la ceguera nocturna sería simplemente imposible sin algo que afecte directamente a tus ojos?

Si los objetos están a la misma temperatura, necesariamente tendrán el mismo aspecto en el infrarrojo. Si le diera a cada objeto la misma cantidad de energía térmica, tendrían una temperatura diferente debido a las diferentes capacidades caloríficas.
@Triatticus Eso supone que todos los objetos son cuerpos negros. En realidad, los objetos tienen emisividades no triviales que hacen que su espectro se desvíe del espectro de un cuerpo negro.
Lo digo principalmente en respuesta a la declaración definitivamente incorrecta sobre los metales allí, los sensores que he visto no muestran estos "varios cientos de grados", sino la temperatura real de la superficie dentro de cierta tolerancia. Pero ciertamente la emisividad debe tenerse en cuenta.

Respuestas (3)

Aquí estaba su argumento:

Si solo puede ver la luz infrarroja, solo puede ver la temperatura ambiente y, por lo tanto, no puede ver nada.

Creo que el argumento de Kyle aquí es que es más difícil detectar un cuerpo caliente por su radiación IR, si el fondo también es cálido. Lo cual es un argumento razonable.

Con eso entendido, incluso si la temperatura de un objeto es la misma que la temperatura de un fondo, una cámara IR podría captar el objeto en la oscuridad, a menos que su superficie sea idéntica a la superficie del fondo.

Cada superficie se caracteriza por su emisividad y, si la emisividad de dos superficies es diferente, tendrán distinta intensidad de radiación IR, aunque tengan la misma temperatura.

En general, las superficies que absorben más luz (incluida la IR), también irradian más luz. Según esto, las superficies oscuras rugosas deberían irradiar mucho más que las superficies claras y brillantes. Entonces, un cuerpo negro ideal es también un radiador perfecto (la emisividad se define como 1 ), mientras que un espejo es un radiador pobre (emisividad alrededor 0.02 ).

Aquí hay un enlace a un artículo de Wikipedia sobre emisividad, que incluye una tabla que enumera la emisividad de materiales comunes.

Argumentaría fuertemente contra eso simplemente porque no todas las cosas reaccionan al calor de la misma manera o en la misma medida.

Hace unos años pude mirar a través de un sensor IR serio en un vehículo de reconocimiento blindado. Fue un día muy caluroso. No tuve absolutamente ningún problema para ver a la gente a pesar de que el aire probablemente estaba bastante cerca de la temperatura corporal.

Entonces, estas cosas aparentemente pueden detectar diferencias de temperatura bastante pequeñas. Esperaría que los que usa una especie interestelar sean aún mejores. Así que diría que Arnie estaba frito, con barro o sin él.

Asegúrese de que estén exactamente a la misma temperatura y luego mírelos en infrarrojo. Vería claramente las diferencias en lo que parece ser la temperatura.

No, resulta que esto está mal. La emisión térmica tiene una gran pérdida de información y está totalmente controlada por la temperatura, con la potencia radiada total fijada por la ley de Stefan-Boltzmann y la distribución espectral dada por el espectro de Planck. Ninguno de los dos depende del material de ninguna manera más allá de la temperatura.

Aprecio que esto sea bastante contrario a la intuición, pero así son las cosas.

Entonces, ¿puedes solucionar esto? Puede, si lo que está buscando es IR reflejado , de la misma manera que funciona la luz visible, pero entonces necesita trabajar con una iluminación que sea más brillante que la emisión térmica en las longitudes de onda de interés, y eso se vuelve cada vez menos factible. más larga se vuelve la longitud de onda. O puede buscar diferencias en la temperatura dentro de su campo de visión, ya que no todos los objetos en una escena dada estarán a la misma temperatura (así es como funcionan las cámaras IR existentes). Pero eso es todo, me temo.