Wärmestrahlung
und Thermografie
Viele Körper geben Wärme
an ihre Umgebung ab. Das gilt für Menschen und für Tiere ebenso
wie für stromdurchflossene elektrische Bauteile, Rohrleitungen für
die Fernwärme, Glühlampen, Heizkörper, Fernsehapparate, Kühlschränke
oder Kopierer. Diese Wärmeabgabe erfolgt u. a. durch Wärmestrahlung
(Infrarotstrahlung), also
durch elektromagnetische Wellen,
die eine größere Wellenlänge als Lichtwellen haben und die
wir nicht direkt wahrnehmen können.
So hat z. B. die Wärmestrahlung, die von Menschen ausgeht, Wellenlängen
zwischen
Mithilfe spezieller Kameras - man bezeichnet
sie als Wärmebildkameras
- ist es möglich, die von Körpern ausgehende Wärmestrahlung
zu registrieren und sichtbar zu machen. Bild 1 zeigt das Beispiel eines
Kopfes.
Das Verfahren der Sichtbarmachung der Wärmestrahlung
von Körpern wird als Thermografie
bezeichnet.
Da die Intensität und Zusammensetzung der Wärmestrahlung temperaturabhängig
ist, ermöglicht eine thermografische Aufnahme die Temperaturverteilung
bei dem betreffenden Körper zu erkennen und daraus Folgerungen abzuleiten.
Rechts neben dem abgebildeten Kopf (Bild 1) befindet sich eine Temperaturskala.
Man erkennt: Die Temperatur der Haut im Gesicht ist unterschiedlich. Im
Bereich der Augen, der Lippen, des Kinns und des Halses ist die Temperatur
besonders hoch, an der Stirn niedriger und an den Haaren noch niedriger.
Anwendung der Thermografie
Für die Thermografie gibt es verschiedene medizinische
Anwendungen.
So kann man aus der mittels Thermografie ermittelten Temperaturverteilung
auf Erkrankungen schließen. Entzündete Stellen weisen eine
höhere Temperatur auf als nicht entzündete Stellen. Dabei ist
aber zu beachten, dass auch normalerweise die Hauttemperatur des Menschen
nicht überall gleich groß ist (siehe Bild 1) und es darüber
hinaus große individuelle Unterschiede gibt.
Für die Thermografie gibt es auch zahlreiche technische
Anwendungen.
Bild 2 zeigt das Beispiel einer Rohrleitung: Mithilfe der Thermografie
ist es möglich, schadhafte Stellen in der Isolierung zu erkennen.
Das sind auf dem Bild die roten Stellen, die eine höhere Temperatur
aufweisen als die blauen Stellen. Auf diese Weise lassen sich z. B. auch
bei elektronischen Schaltungen und bei einzelnen Bauteilen die Stellen
herausfinden, die sich stärker erwärmen und an denen man eventuell
konstruktive Veränderungen vornehmen muss.
Bei Häusern kann man mithilfe der Thermografie sehr gut prüfen, wie gut ihre Wärmedämmung ist (Bild 3). Stellen mit höherer Temperatur erscheinen rot, Stellen mit niedrigerer Temperatur blau. Das Dach des abgebildeten Hauses ist offensichtlich sehr gut wärmeisoliert. Schwachstellen der Wärmedämmung sind die Fenster und die Türen.