Войти
A псевдоцветное изображение двух людей, сделанное в длинноволновом инфракрасном (тепловом) свете. 
Это изображение, полученное с помощью инфракрасного космического телескопа, имеет (условные цвета) синий, зеленый и красный цвета, соответствующие длинам волн 3,4, 4,6 и 12 мкм соответственно. Инфракрасное (IR), иногда называемое инфракрасный свет, это электромагнитное излучение (ЭМИ) с длинами волн длиннее, чем у видимого света. Следовательно, он обычно невидим для человеческих глаз, хотя при определенных условиях люди могут видеть ИК-излучение на длинах волн до 1050 нанометров (нм) с от специально импульсных лазеров. Длины инфракрасных волн простираются от номинальной красной границы видимого материала на 700 нанометров (частота 430 ТГц ), до 1 миллиметра (300 ГГц ). Большая часть теплового излучения, испускаемого объектами с температурой около комнатной, является инфракрасной. Как и все ЭМИ, ИК несет лучистую энергию и ведет себя как как волна, и как его квантовая частица, фотон.
Инфракрасное излучение было обнаружено в 1800 году астрономом Сэром Уильям Гершелем, который обнаружил невидимое излучение в спектре с меньшей энергией, чем красный свет, посредством его воздействия на термометр. В конечном итоге было обнаружено, что чуть больше половины полной энергии от Солнца поступает на Землю в виде инфракрасного излучения. Баланс между поглощающим и испускаемым инфракрасным излучением имеет решающее влияние на климат Земли..
Инфракрасное излучение испускается или поглощается молекулами, когда они меняют свои вращательно-колебательные движения. Он возбуждает колебательные моды в молекуле за счет изменений дипольного момента, что делает его полезным частотным диапазоном для исследования этих энергетических состояний молекул собственно симметрия. Инфракрасная спектроскопия исследует поглощение и передачу фотонов в инфракрасном диапазоне.
Инфракрасное излучение используется в промышленных, военных, правоохранительных и медицинских целях. Приборы ночного видения, использующие активное ближнее инфракрасное излучение, ведут себя за людьми или животными без наблюдения наблюдателя. Инфракрасная астрономия использует используемые датчики телескопы для проникновения в пыльные области космоса, таких как молекулярные облака, обнаружения таких объектов, как планеты, и для хорошо рассмотреть объекты с красным смещением из первых дней вселенной . Инфракрасные тепловизионные камеры для обнаружения источников тепла в системах, для наблюдения за изменением кровотока в коже и для обнаружения перегрева электрических устройств.
Широкое применение в военных и гражданских целях включает цель получения, наблюдение, ночное видение, самонаведение и отслеживание. Люди при нормальной температуре тела излучают в основном на длинах волн около 10 мкм (микрометров). Невоенное использование включает анализ теплового КПД, мониторинг окружающей среды, инспекции промышленных объектов, обнаружение операций по выращиванию, дистанционное измерение температуры, беспроводную связь на малых расстояниях , и <спектроскопия>прогноз погоды.
Инфракрасное излучение простирается от номинального красного края видимого излучения на 700 нанометров (нм) до 1 миллиметр (мм). Этот диапазон длин волн соответствует диапазону частоты приблизительно от 430 ТГц до 300 ГГц. Ниже инфракрасного находится микроволновая часть электромагнитного излучения.
инфракрасного излучения по отношению к электромагнитному спектру | Сравнение света | |||||||
| Имя | Длина волны | Частота (Гц) | Энергия фотона (эВ) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Гамма-излучение | менее 0,01 нм | более 30 Гц | более 124 кэВ | ||||
| Рентгеновское излучение | 0,01 нм - 10 нм | 30 EHz - 30 PHz | 124 кэВ - 124 эВ | ||||
| Ультрафиолет | 10 нм - 400 нм | 30 PHz - 790 THz | 124 эВ - 3,3 эВ | ||||
| Видимый | 400–700 нм | 790 ТГц - 430 ТГц | 3,3 эВ - 1,7 эВ | ||||
| Инфракрасный | 700 нм - 1 мм | 430 ТГц - 300 ГГц | 1,7 эВ - 1,24 мэВ | ||||
| СВЧ | 1 мм - 1 метр | 300 ГГц - 300 МГц | 1,24 мэВ - 1,24 мкэВ | ||||
| Радио | 1 метр - 100000 км | 300 МГц - 3 Гц | 1,24 мкэВ - 12,4 фэВ | ||||
Солнечный свет при эффективной температуре 5780 кельвинов (5510 ° C, 9940 ° F) из излучения, близкого к тепловому спектру, которое немного больше, чем половина инфракрасного. В зените солнечный свет обеспечивает освещенность чуть более 1 киловатт на квадратный метр на уровне моря. Из этой энергии 527 Вт составляет инфракрасное излучение, 445 Вт - видимый свет и 32 Вт - ультрафиолетовое излучение. Почти все инфракрасное излучение в солнечном свете близко к инфракрасному, короче 4 микрометров.
На поверхности Земли при более низких температурах, чем на поверхности Солнца, некоторое тепловое излучение из инфракрасного в средней инфракрасной области, которое намного дольше, чем при солнечном свете. Однако излучение абсолютно черного тела или тепловое излучение является непрерывным: оно испускает излучение на всех длинах волн. Из этих естественных процессов теплового излучения достаточно горячие, чтобы много видимой энергии, а пожары гораздо больше инфракрасной энергии, чем видимой световой энергии.
Как правило, объекты излучают инфракрасное излучение в широком спектре волн, но иногда интерес представляют только ограниченную область, поскольку датчики обычно собирают излучение только в пределах определенной полосы пропускания. Тепловое инфракрасное излучение также имеет максимальную длину волны излучения, которая пропорциональна абсолютной величине объекта в соответствии с законом с ущербом Вина.
Таким образом, инфракрасный диапазон часто подразделяется на более мелкие участки.
Обычно используемая схема подразделения:
| Название раздела | Аббревиатура | Длина волны | Частота | Энергия фотона | Температура | Характеристики |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ближний инфракрасный диапазон | NIR, IR-A DIN | 0,75 –1, 4 μm | 214–400 ТГц | 886–1653 мэВ | 3,864–2,070 K. (3,591–1,797 °C ) | Определяется водопоглощение и обычно используется в оптоволоконная связь из-за низких потерь затухания в среде SiO 2 стекло (кремнезем ). усилители изображения чувствительны к этой области различных; примеры включают устройства ночного видения, такие как очки ночного видения. Спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне - еще одно распространенное применение. |
| Коротковолновое инфракрасное излучение | SWIR, IR-B DIN | 1,4–3 мкм | 100–214 ТГц | 413–886 мэВ | 2,070–966 K. (1,797–69 3 °C ) | Водопоглощение увеличивается на длине волны 1450 нм. Модели с 1530 по 1560 диапазон диапазона доминирующим спектральным диапазоном для дальней связи. |
| Средневолновый инфракрасный | MWIR, IR-C DIN; MidIR. Также называется промежуточным инфракрасным (IIR) | 3–8 мкм | 37–100 ТГц | 155–413 мэВ | 966–362 K. ( 693–89 °C ) | В технологии управляемых ракетным участком 3–5 мкм полосы пропускания атмосферным окном, в котором предназначены для работы головки самонаведения инфракрасных ракет с тепловым наведением, наводящиеся на инфракрасную сигнатуру. |
| Длинноволновая инфракрасная область | LWIR, IR-C DIN | 8 –15 мкм | 20, обычно выхлопной шлейф реактивного двигателя. –37 ТГц | 83–155 мэВ | 362–193 K. (89 - −80 °C ) | «тепловизионная» область, в которой датчики могут получать полностью пассивное изображение объектов, температуру Область освещения не требуется, например, такое как солнце, луна или инфракрасный осветитель. я также называется «тепловым инфракрасным». |
| Дальний инфракрасный порт | FIR | 15–1000 мкм | 0,3–20 ТГц | 1,2–83 мэВ | 193–3 K. (−80,15 - −270,15 °C ) | (см. Также дальний инфракрасный лазер и дальний инфракрасный свет ) |
Сравнение теплового изображения (вверху) и обычное Пластиковый пакет в основном прозрачен для длинноволнового инфракрасного излучения, но мужские очки непрозрачны. NIR и SWIR иногда называют «отраженным инфракрасным», тогда как MWIR и LWIR иногда называют «тепловым инфракрасным». Типичные "горячие" объекты, такие как выхлопные трубы, часто кажутся ярче в СВЧ-диапазоне по сравнению с тем же объектом, наблюдаемым в ДВ.
Международная комиссия по освещению (CIE) рекомендовала разделить инфракрасное излучение в следующих три диапазона:
| Аббревиатура | Длина волны | Частота |
|---|---|---|
| IR-A | 700 нм - 1400 нм. (0,7 мкм - 1,4 мкм) | 215 ТГц - 430 ТГц |
| IR-B | 1400 нм - 3000 нм. (1,4 мкм - 3 мкм) | 100 ТГц - 215 ТГц |
| IR-C | 3000 нм - 1 мм. (3 мкм - 1000 мкм) | 300 ГГц - 100 ТГц |
ISO 20473 определяет следующую схему:
| Обозначение | Аббревиатура | Длина волны |
|---|---|---|
| Ближний инфракрасный | NIR | 0, 78–3 мкм |
| Средний инфракрасный | MIR | 3–50 мкм |
| Дальний инфракрасный диапазон | FIR | 50–1000 мкм |
Астрономы обычно делят инфракрасный спектр следующим образом:
| Обозначение | Аббревиатура | Длина волны |
|---|---|---|
| Ближний инфракрасный | БИК | (0,7–1) до 5 мкм |
| M id-Infrared | MIR | от 5 до (25–40) мкм |
| Far -Инфракрасный | FIR | (25–40) до (200–350) мкм. |
Эти деления неточны и могут различаться в зависимости от публикации. Эти три области используются для наблюдения за разными температурными диапазонами и, следовательно, за разными условиями в космосе.
Наиболее распространенная фотометрическая система, используемая в астрономии, выделяющая заглавные буквы в различных спектральных областях в соответствии с используемыми фильтрами; I, J, H и K охватывают длины волн ближнего инфракрасного диапазона; L, M, N и Q к средней инфракрасной области. Эти буквы обычно понимаются применительно к атмосферным окнам и появляются, например, в заголовках многих статей .
График пропускания атмосферы в части инфракрасного области Третья схема делит полосу на основе отклика различных детекторов:
Ближняя инфракрасная область - это область, ближайшая по длине волны к излучению, обнаруживаемому человеку глаз. средний и дальний инфракрасный постепенно отдаляются от видимого цвета. основаны на других физических механизмах (пики излучения в сравнении с полосами, водопоглощение), новейшие определения следуют техническим причинам (обычные кремниевые детекторы чувствительны примерно до 1050 нм, тогда как чувствительность InGaAs начинается примерно с 950 нм и заканчивается между 1700 и 2600 нм, в зависимости от используемой конфигурации). стандарты) при различных значениях, обычно от 700 нм до 800 нм, но граница между видимым и инфракрасным светом точно не определена. Человеческий глаз заметно менее чувствителен к свету с длиной волны более 700 нм, поэтому более длинные волны вносят незначительный вклад в сцены, освещенные обычные источники света. Однако особенно интенсивный ближний ИК-свет (например, от ИК лазеров, источников ИК-светодиодов или от яркого дневного света с видимым светом, удаляемым цветными гелями) может быть обнаружен примерно до 780 нм и будет воспринимается как красный свет. Интенсивные источники света, обеспечивающие освещение волн до 1050 нм, можно рассматривать как тускло-красное свечение, вызывающее некоторые трудности при освещении в темноте в ближнем ИК-диапазоне (обычно эта практическая проблема решается с помощью непрямого). Листья особенно яркие в ближнем ИК-диапазоне, и если все утечки видимого света из-за ИК-фильтра заблокированы, чтобы приспособиться к тусклому изображению, проходящему через визуально непрозрачный фотографический фильтр, пропуск ИК-излучение, он можно увидеть эффект Вуда, который состоит из листвы, светящейся в ИК-диапазоне.
В оптической связи часть используемого инфракрасного диапазона делится на семь диапазонов в зависимости от наличия источников света, пропускающих / поглощающих материалов (волокна) и детекторов :
| Диапазон | Дескриптор | Диапазон длин волн |
|---|---|---|
| Диапазон O | Исходный | 1260–1360 нм |
| Диапазон E | Расширенный | 1360–1460 нм |
| Диапазон S | Коротковолновый | 1460–1530 нм |
| C-диапазон | Обычный | 1530-1565 нм |
| L-диапазон | Длинноволновый | 1565–1625 нм |
| U-диапазон | Сверхдлинная длина волны | 1625–1675 нм |
Диапазон C является доминирующим для сетей дальней электросвязи. Полосы S и L основаны на менее устоявшейся технологии и не так широко распространены.
Материалы с более высокой излучательной способностью кажутся более горячими. На этом тепловом изображении керамический цилиндр кажется холоднее, чем его кубический контейнер (сделанный из карбида кремния), хотя на самом деле они имеют одинаковую температуру. Инфракрасное излучение широко известно как «тепловое излучение», но свет и электромагнитные волны любой частотыревают поверхности, которые их поглощают. Инфракрасный свет от Солнца составляет 49% системы Земли, а остальная часть вызвана видимым светом, который поглощается, а затем повторно излучается на более длинных волнах. Видимый свет или ультрафиолетовые -излучающие лазеры могут обугливать бумагу, а раскаленные предметы испускают видимое излучение. Объекты с комнатной температурой будут испускать излучение, сконцентрированное в основном в диапазоне от 8 до 25 мкм, но это не отличается от излучения видимого света от раскаленных объектов и ультрафиолетового энергия даже более горячими объектами (см. черное тело и черное тело и черное тело и черное тело ).
Тепло - это энергия в пути, которая течет из-за разницы температур. теплопроводностью или тепловая конвекция, тепловое излучение может распространяться в вакууме. Тепловое излучение характеризуется особым спектром длинных волн, которые связаны с излучением объекта, из-за колебания его Тепловое излучение может исходить от объектов на любой длине волны, и при очень высоких температурах такое излучение связано со спектрами, превышающими инфракрасный, простираясь в видимую, ультрафиолетовую и даже рентгеновскую область (например, солнечная корона ). Т Аким образом, популярная ассоциация инфракрасного излучения Это всего лишь совпадение на типичных (сравнительно низких) температурах, часто встречающихся у поверхности планеты Земля.
Концепция излучательной способности важна для понимания инфракрасного излучения объектов. Это свойство поверхности, которое описывает, как ее тепловое излучение отклоняется от идеи черного тела. Для дальнейшего объяснения, два объекта с одинаковой физической температурой могут не показывать одно и то же инфракрасное изображение, если они имеют разную излучательную способность. Например, для любого предварительно установленного значения коэффициента излучения объекты с более высоким коэффициентом излучения будут казаться более горячими, а объекты с более низким коэффициентом излучения - более холодными (при условии, что это часто бывает, что окружающая среда холоднее, чем просматриваемые объекты). Когда у объекта меньше чем идеальная излучательная способность, он приобретает свойства отражательной способности и / или прозрачности, и поэтому температура окружающей среды частично отражается и / или передается через объект. Если бы объект находился в более горячей среде, то объект с более низким коэффициентом излучения при той же температуре, вероятно, казался бы более горячим, чем объект с более высокой излучательной способностью. По этой причине неправильный выбор коэффициента излучения без учета температуры окружающей среды приведет к неточным результатам при использовании инфракрасных камер и пирометров.
.
Активное инфракрасное ночное видение: камера освещает сцену в инфракрасных длинах волн, невидимых для человеческого глаза. Несмотря на темную сцену с задним освещением, активное инфракрасное ночное видение обеспечивает идентифицирующие детали, видимые на мониторе. Инфракрасное излучение используется в оборудовании ночного видения, когда видимого света недостаточно для просмотра. Устройства ночного видения работают посредством процесса, включающего преобразование фотонов окружающего света в электроны, которые затем усиливаются химическим и электрическим процессом и затем преобразуются обратно в видимый свет. Источники инфракрасного света могут использоваться для увеличения доступного окружающего света для преобразования приборами ночного видения, повышая видимость в темноте без фактического использования источника видимого света.
Следует использовать инфракрасный свет и устройства ночного видения. не следует путать с тепловизором, который создает изображения на основе разницы в температуре поверхности путем обнаружения инфракрасного излучения (тепла ),исходящего от объектов и окружающей их среды.
Термография помогла определить температурный профиль системы тепловой космический шаттл во время входа в атмосферу. Инфракрасное излучение можно использовать для дистанционного определения температуры объектов. Это называется термографией или в случае очень горячих объектов в ближнем инфракрасном диапазоне или видимых, это называется пирометрией. Термография (тепловидение) в основном используется в военных и промышленных приложениях, но эта технология выходит на публичный рынок в инфракрасных камерах на автомобиле из-за значительного снижения производства затрат.
Термографические камеры проявляют излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного излучения (примерно 900–14 000 нанометров или 0,9–14 мкм) и изображения этого излучения. Инфракрасное излучение излучается всеми объектами в зависимости от их температуры, согласно закону инфракрасного излучения черного тела, позволяет «видеть» мир окружающей среды с видимым освещением или без него. Количество излучения, испускаемое изображение, увеличивается с температурой, поэтому термография позволяет увидеть изменения температуры (отсюда и название).
Гиперспектральное тепловое инфракрасное измерение излучения, сканирование вне помещения в зимних условиях, температура окружающей среды -15 ° C, изображение, полученное с помощью гиперспектрального Specim LWIR тепловизор. Относительные спектры яркости от различных целей на изображении показаны стрелками. Инфракрасные спектры различных объектов, например, застежки часов, имеют четко различимые характеристики. Уровень контрастности указывает температуру объекта. 
Инфракрасный свет от светодиода на пульте дистанционного управления, записанный цифровой камерой Гиперспектральное изображение - это "картинка" "обеспечивающий непрерывный спектр через широкий спектральный Гиперспектральные изображения приобретают все большее значение в области прикладной спектроскопии, особенно в спектральных областях NIR, SWIR, MWIR и LWIR. может быть аналогично выполнено с использованием термографической камеры, с той принципиальной разницей, что каждый пиксель содержит полный спектр LWIR, следовательно, химическая идентификация объекта может быть выполнена без необходимости во внешнем источнике света, таком как Солнце или Луна. камеры обычно используются для геологических измерений, наружного наблюдения и БПЛА приложений.
В инфракрасной фотографии, инфракрасные фильтры используются для захвата ближнего инфракрасного лазера. Цифровые камеры часто используют инфракрасные блокираторы. Более дешевые цифровые камеры и камерофоны имеют менее эффективные фильтры и могут «видеть» интенсивный ближний инфракрасный свет, проявляющийся в ярком пурпурно-белом цвете. Это особенно заметно при съемке объектов вблизи ИК-яркости (например, возле лампы), где микрофотографии инфракрасные помехи могут размыть изображение. Существует также методика визуализации «Т-лучи », который заключается в получении изображения с использованием дальнего инфракрасного или терагерцового излучения. Отсутствие ярких источников питания терагерцовую съемку более сложной процедуры, чем другие методы использования инфракрасных изображений. В последнее время получение изображений с помощью Т-луча вызывает значительный интерес благодаря ряду новых разработок, как терагерцовая спектроскопия во временной области.
Фотография отраженного света в различных инфракрасных спектрах, чтобы проиллюстрировать появление при изменении длины волны света. Инфракрасное слежение, также известное как инфракрасное самонаведение, к пассивной системе наведения ракеты, которая использует излучение цели электромагнитным излучением. в инфракрасной части и для его установки. Ракеты, использующие инфракрасный поиск, часто называют «тепловыми поисковыми установками», поскольку инфракрасный (ИК) по частоте чуть ниже видимого света и сильно излучается горячими телами. Многие объекты, такие как люди, двигатели транспортных средств и летательные аппараты, выделяют и сохраняют тепло и поэтому особенно в инфракрасных длинах волн света по сравнению с объектами на заднем плане.
Инфракрасное излучение. излучение может установка. Например, он используется в инфракрасных саунах для обогрева в них людей. Его также можно использовать в других системах обогрева, например, для удаления льда с крыльев самолета (противообледенительная обработка). Инфракрасное излучение можно использовать при приготовлении и нагревании пищи, поскольку оно в основном нагревает непрозрачные абсорбирующие предметы, а не вокруг них.
Инфракрасное отопление также становится все более популярным в промышленных производственных процессах, например, отверждение покрытий, формование пластмасс, отжиг, сварка пластмасс и сушка печати. В этих приложениях инфракрасные обогреватели заменяют конвекционные печи и контактное отопление.
Эффективность достигается за счет согласования волны инфракрасного обогревателя с характеристиками материала.
В различных технологиях или предлагаемых технологиях используется преимущество инфракрасного излучения для охлаждения зданий или других систем. Область LWIR (8–15 мкм) может выходить в космос через атмосферу.
Инфракрасная передача данных также используется для связи на коротких расстояниях между компьютерными периферийными устройствами и персональными цифровыми помощниками. Эти устройства обычно соответствуют опубликованным IrDA, Infrared Data Association. В пультах дистанционного управления и устройствами IrDA используются инфракрасные светодиоды (светодиоды) для излучения инфракрасного излучения, которое фокусируется пластиковой линзой линзой в узкий луч. Луч модулирован, то есть включается и выключается, чтобы предотвратить помехи от других источников инфракрасного излучения (например, солнечный свет или искусственное освещение). В приемнике используется кремний фотодиод для преобразования инфракрасного излучения в электрический ток. Он реагирует только на быстро пульсирующий сигнал, создаваемый передатчик, и отфильтровывает медленно меняющееся инфракрасное излучение окружающего света. Инфракрасная связь полезна для использования внутри помещений в районах с высокой плотностью населения. ИК-излучение не проникает через стены и поэтому не мешает работе других устройств в соседних комнатах. Инфракрасный порт - наиболее распространенный способ для пультов дистанционного управления управлять устройствами. Протоколы инфракрасного дистанционного управления, такие как RC-5, используются для связи с инфракрасным.
Оптическая связь в свободном пространстве с использованием инфракрасных лазеров4>может быть относительно недорогим способом установки линии связи в городской местности со скоростью до 4 гигабит / с по сравнению с затратами на прокладку волокна. оптический кабель, за исключением радиационного повреждения. «Лаз не может обнаруживать ИК-излучение, моргание или закрытие глаз для уменьшения или повреждения может не произойти».
Инфракрасные лазеры используются для обеспечения светом оптоволоконных систем связи. Инфракрасный свет длиной волны около 1330 нм (наименьшая дисперсия ) или 1550 нм (наилучшее пропускание) - лучший выбор для стандартных диоксида кремния.
ИК-передача данных закодированных аудиоверсий печатных знаков исследуется в качестве помощи для людей с нарушениями зрения в рамках проекта RIAS (Удаленный инфракрасный звуковой сигнал). Передача ИК-данных от одного устройства к другому иногда называется излучением.
Инфракрасной колебательной спектроскопией (см. Также спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне ) - это метод, который может быть используется для идентификации путем определения их связей. Каждая химическая связь в молекуле колеблется с характерной для этой связи. Группа элементов в молекуле (например, CH 2) может иметь несколько параметров колебаний, вызванных растягивающими движениями группы в целом. Если колебание приводит к изменению диполя в молекуле, тогда он поглотит фотон с той же изменчивостью. Частоты вибрации соответствуют частотам инфракрасного света. Обычно этот метод используется для изучения электрических соединений с использованием светового излучения с диапазоном 4000–400 см, средним инфракрасным. Регистрируют спектр всех частот элемента в образце. Это может быть использовано для получения информации о составе образца с точки зрения присутствующих химических групп, а также его чистоты (например, влажный образец покажет широкое поглощение O-H около 3200 см). Единицей выражения излучения в этом приложении, см, является спектроскопическое волновое число. Это частота, деленная на скорость света в вакууме.
В полупроводниковой промышленности инфракрасный свет может установить для определения таких материалов, как тонкие пленки и периодические структуры канавок. Измеряя коэффициент отражения света от поверхности полупроводниковой пластины, можно определить показатель преломления (n) и коэффициент экстинкции (k) с помощью дисперсионных соотношений Форухи-Блумера. Коэффициент отражения инфракрасного света также можно использовать для определения критических размеров глубины и угла боковой стенки траншейных конструкций с использованием сторон.
ИК-снимок кучево-дождевых облаков над Великими равнинами Соединенных Штатов. Метеорологические спутники, оснащенные сканирующими радиометрами, показывают тепловые или инфракрасные изображения, которые могут обучать аналитику определять высоту и тип облаков, вычислять температуру суши и поверхностных вод и определять местонахождение поверхности поверхности океана. Диапазон сканирования обычно составляет 10,3–12,5 мкм (каналы IR4 и IR5).
Облака с высокими и холодными вершинами, такие как циклоны или кучево-дождевые облака, кажутся красными или черными, нижние более теплые облака, такие как слоистые или слоисто-кучевые как синие или серые с промежуточными облаками, заштрихованными соответственно. Горячие поверхности земли будут как темно-серые или черные. Одним из недостатков инфракрасных изображений является то, что низкие облака, такие как слоистые слои или туман, могут иметь такую же температуру окружающей среды суши или морской поверхности, и не допускаются. Однако, используя разницу в яркости канала IR4 (10,3–11,5 мкм) и канала ближнего инфракрасного диапазона (1,58–1,64 мкм), можно выделить низкую облачность, создавая спутниковую картинку тумана. Основное преимущество инфракрасного излучения заключается в том, что изображения можно получать ночью, что позволяет изучать непрерывную последовательность погоды.
Эти инфракрасные изображения могут отображать океанские водовороты или вихри, а также отображать течения, такие как Гольфстрим, которые имеют большое значение для судоходной отрасли. Рыбаки и фермеры хотят знать температуру земли и воды, чтобы защитить урожай от заморозков или увеличить улов с моря. Даже явления Эль-Ниньо можно заметить. Используя цветного оцифровывания, тепловые изображения с серым оттенком можно преобразовать в простые методы определения необходимой информации.
Главный канал водяного пара размером от 6,40 до 7,08 мкм может быть получен некоторыми метеорологическими спутниками и показывает количество влаги в атмосфере.
В области климатологии проводится мониторинг инфракрасного излучения атмосферы для тенденций в обмене энергией между землей и атмосферой. Эти тенденции обеспечивают информацию о долгосрочных изменениях климата Земли. Это один из основных параметров, изучаемых в исследованиях глобального потепления, вместе с солнечным излучением.
Схема парникового эффекта A пиргеометр используется в этой области. исследований для выполнения непрерывных наружных измерений. Это широкополосный инфракрасный радиометр с чувствительностью к инфракрасному излучению примерно от 4,5 мкм до 50 мкм.
Beta Pictoris с ее планетой Beta Pictoris b, голубой точкой вне центра, как видно в инфракрасном диапазоне. Он объединяет два изображения, внутренний диск имеет размер 3,6 мкм. Астрономы наблюдают за объектами в инфракрасной части электромагнитного спектра с помощью оптических компонентов, включая зеркала, линзы и твердотельные цифровые детекторы. По этой причине он классифицируется как часть оптической астрономии. Для формирования изображения компоненты инфракрасного телескопа должны быть тщательно защищены от источников тепла, а детекторы охлаждаются жидким гелием.
. Чувствительность наземных инфракрасных телескопов существенно ограничена водяным паром в телескопе. атмосфера, которая поглощает часть инфракрасного излучения, приходящего из космоса за пределами выбранных атмосферных окон. Это ограничение можно частично уменьшить, разместив телескоп-обсерваторию на большой высоте или подняв телескоп на воздушном шаре или самолете. Космические телескопы не страдают этим недостатком, и поэтому космическое пространство считается идеальным местом для инфракрасной астрономии.
Инфракрасная часть имеет несколько полезных преимуществ для астрономов. Холодные, темные молекулярные облака из газа и пыли в нашей галактике будут светиться излучаемым теплом, когда они облучаются вложенными звездами. Инфракрасное излучение также можно использовать для обнаружения протозвезд, прежде чем они начнут излучать видимый свет. Звезды излучают меньшую часть энергии в инфракрасном спектре, поэтому близкие холодные объекты, такие как планеты, могут быть легче обнаружены. (В видимом спектре света блики от звезды будут заглушать отраженный свет от планеты.)
Инфракрасный свет также полезен для наблюдения ядер активной галактик, которые являются часто покрыты газом и пылью. У далеких галактик с большим красным смещением пиковая часть содержимого будет смещена в сторону более длинных волн, поэтому их выполняет в инфракрасном диапазоне.
Инфракрасная очистка - это метод, используемые кинопленочными сканерами , пленочными сканерами и планшетными сканерами для уменьшения или устранения эффекта пыли и царапин на готовом сканировать. Он работает, собирая дополнительный инфракрасный канал от сканирования в том же положении и с тем же разрешением, что и три видимых цветовых канала (красный, зеленый и синий). Инфракрасный канал в сочетании с другими средствами обнаружения царапин и пыль. После эти дефекты можно исправить путем масштабирования или замены рисованием.
Инфракрасная рефлектограмма Моны Лизы от Леонардо да Винчи 
Инфракрасное рефлектографию можно применить к картимм., чтобы неразрушающим образом выявить нижние слои, в частности, нижний рисунок художника или контур, нарисованный в качестве ориентира. Художники используют эту технику, чтобы изучить, как видимые слои краски отличаются от нижнего рисунка или промежуточных слоев (такие изменения называются pentimenti, если они сделаны первоначальным художником). Это очень полезная информация при принятии решения о том, является ли картина основной версией оригинального художника или копией, и она изменена в результате чрезмерно увлеченных реставрационных работ. В общем, чем больше пентиментов, тем больше вероятность того, что картина станет главной версией. Это также дает полезные сведения о методах работы. Рефлектография часто выявляет использование художником сажи, которая хорошо отображается на рефлектограммах, если она также не использовалась в качестве основы под всей картиной.
Недавний прогресс в разработке инфракрасных фотоаппаратов позволяет обнаруживать и изображать не только подмалевки и пентименты, но и целые картины, которые позже были перекрашены художником. Известные примеры - Пикассо Гладильная женщина и, где в обоих случаях портрет мужчины был видимым под картиной, как это известно сегодня.
Аналогичное использование инфракрасного излучения выполненными консерваторами и учеными на различных типах объектов, особенно на очень старых письменных документах, таких как Свитки Мертвого моря, римские Папы на Виллеирусов и тексты Шелкового пути найдено в пещерах Дуньхуан. Технический инструмент, используемый в чернилах, может очень хорошо проявляться.
Термографическое изображение змеи, поедающей мышь У гадюки на голове есть пара инфракрасных сенсорных ямок. Существует неопределенность относительно точной термочувствительности этой биологической инфракрасной системы обнаружения.
Другими организмами, имеющими терморецептивные органы, являются питоны (семейство Pythonidae ), некоторые удавы (семейство Boidae ), обыкновенные летучая мышь-вампир (Desmodus rotundus), разновидность жуков-самоцветов (Melanophila acuminata ), темно-пигментированных бабочек (Pachliopta aristolochiae и) и, возможно, кровососущих клопов (Triatoma infestans ).
Некоторым грибам, таким как Venturia inaequalis, для выброса требуется свет в ближнем инфракрасном диапазоне
Хотя з в ближнем инфракрасном диапазоне (780–1000) долгое время считалось невозможным Рыбы используют ближний инфракрасный свет для захвата добычи и для ориентации при фототактическом плавании. Рыба может быть актуальной в условиях плохого освещения в сумерках и в мутных поверхностных условиях. водах.
Ближний инфракрасный свет или фотобиомодуляция используется для лечения язв в полости рта, вызванных хи миотерапией, а также для заживления ран. Есть работа, связанная с лечением вируса герпеса. Научно-исследовательские проекты включают изучение эффектов заживления центральной нервной системы за счет активации цитохром-соксидазы и других механизмов.
Сильное инфракрасное излучение в некоторых отраслях промышленности при высоких температурах может быть опасно для глаз, что приведет к повреждению или потере зрения пользователя. Использование специальных очков с защитой от ИК-излучения.
Открытие инфракрасного излучения приписывается Уильяму Гершелю, астроном, в начале 19 века. Гершель опубликовал свои результаты в 1800 г. перед Лондонским королевским обществом . Гершель использовал призму для преломления света и обнаружил инфракрасное излучение за пределами красной части формы за счет увеличения в температуре, зарегистрированной на термометре. Он был удивлен результатом и назвал их «Калорийные лучи». Термин «инфракрасное излучение» не появлялся до конца 19 века.
Другие важные даты включают:
Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году Уильямом Гершелем. 
.