La fisica dentro le cose – Il termometro a raggi infrarossi
Oggi affrontiamo un argomento di attualità, la questione del termometro a raggi infrarossi. Ho deciso di affrontare questo argomento perché mi sembra ci sia un po’ di confusione legata all’utilizzo di questo strumento, ci sono mamme che non si fidano di far misurare la febbre ai propri figli perché ritengono che farlo in testa sia pericoloso, allora chiedono di misurare la temperatura sul braccio, sul collo… altri che invece non si fanno problemi e si misurano più volte al giorno. Fanno bene ad essere prudenti o non c’è nessun pericolo?
Per fare chiarezza andiamo a vedere, da un punto di vista scientifico, cos’è la radiazione infrarossa e cosa c’è dietro al funzionamento di questo apparecchio.
La radiazione infrarossa è solo una parte delle radiazioni elettromagnetiche che compongono lo spettro elettromagnetico, di cui fanno parte anche i raggi X, i raggi ultravioletti (che sono poi i famosi raggi UV), la luce visibile, le microonde e le onde radio. Qual’e la differenza fra queste onde, così diverse tra loro? La differenza è la cosiddetta “lunghezza d’onda”, ovvero la distanza che c’è tra il punto più altro di due onde successive: nelle onde ad alta energia come i raggi X è minore, nelle onde che hanno energia più bassa, come le onde radio, è maggiore. Le onde infrarosse hanno lunghezza d’onda compresa tra la luce visibile e le microonde, quindi trasportano più energia di onde radio e microonde, ma meno della luce e delle onde ultraviolette.
E che c’entra questo coi termometri? ora ci arriviamo…
E’ una proprietà fisica di TUTTI i corpi caldi, che siano termosifoni, teiere, persone o blocchi di ghiaccio, quella di emettere calore… quando dico “corpi caldi”, lo intendo.. alla maniera in cui lo intendono i fisici, che considerano un corpo con del calore un qualunque corpo che si trovi ad una temperatura superiore allo zero assoluto (ovvero meno 273 gradi circa, cioè ogni oggetto possibile, perlomeno sulla Terra). Comunque.. qualunque corpo presente in natura emette calore.. ma cosa vuol dire che emette calore? Forse ricordate che il calore in fisica è una sorta di energia, che viene scambiata tra due oggetti posti a temperatura diversa, fino a raggiungere l’equilibrio termico. Questo vuol dire che il corpo più caldo cede un po’ della sua energia al corpo più freddo. E se non c’è un corpo più freddo a cui cedere energia, il corpo caldo la disperde nell’ambiente… un po’ come se la cedesse all’aria.
Questo fenomeno è visibile utilizzando le telecamere ad infrarossi, che sono in grado di rilevare la temperatura superficiale di un oggetto, creando immagini simili a quelle che si vedono adesso. Ecco, in questo momento, questa teiera sta emettendo calore… cioè sta emettendo energia… cioè sta emettendo una radiazione infrarossa che io vedo grazie alla mia telecamera termica.
E il termometro? funziona con lo stesso principio! è in grado cioè di leggere la radiazione infrarossa che tu emetti indipendentemente da qualunque cosa, ma solo per il fatto che sei caldo! E’ importante sottolineare che qualunque termometro a raggi infrarossi o termoscanner non emette nessuna onda pericolosa… non ne emette proprio! E’ uno strumento che si limita a leggere una radiazione che emettiamo tutti. Direi quindi che è pericoloso… esattamente quanto una macchina fotografica!