赤外線波
赤外線(IR)波は、波長が700ナノメートル(nm)から1ミリメートル(mm)にわたり、周波数が300ギガヘルツ(GHz)から430テラヘルツ(THz)の間に位置する電磁(EM)放射の一種です。これらは、電磁スペクトルにおいてマイクロ波と可視光の間に位置しています。絶対零度以上の温度を持つすべての物体によって赤外線が放出されるため、それらは熱エネルギーを放射します。
特徴
- 長い波長:赤外線は、可視光よりも長い波長を持ちますが、マイクロ波よりは短い波長を持ちます。
- 熱放射:赤外線は熱放射と関連しており、絶対零度以上の温度を持つすべての物体によって放出されます。この特性は、熱署名と温度測定の検出に役立ちます。
- 非電離:赤外線は、ラジオ波やマイクロ波と同様に非電離放射線であり、原子や分子をイオン化したり、きつく結合された電子を除去するのに十分なエネルギーを持っていません。
- 吸収と反射:赤外線は水、ガラス、特定のガスなど、様々な材料によって吸収されたり反射されたりします。これは、その伝播と伝送に影響を与えます。
- 赤外分光法:異なる分子は特定の周波数の赤外放射を吸収します。これにより、赤外分光法を使用して分子構造を同定し分析することが可能になります。
応用
- 熱画像:赤外線は熱画像カメラで使用され、監視、消防、産業モニタリング、野生動物の観察など、様々な応用で役立つ熱署名を検出します。
- リモートセンシング:赤外線は環境変化、自然災害、資源管理の監視、他の天体の研究など、地球の表面と大気をモニタリングするリモートセンシング応用に使用されます。
- 医療応用:赤外線は、炎症、感染、または他の健康問題を示す可能性のある人体の異常な温度パターンを検出するための温熱画像法など、医療応用に使用されます。
- 夜間視覚:赤外線は、環境内の物体から放出される熱放射を検出することにより、低光条件下での視覚を可能にする夜間視視装置に利用されます。
- 通信:赤外線は、リモコン、コンピュータ周辺機器、電子デバイス間のデータ転送(例:IrDA技術)など、短距離無線通信に使用されます。
電磁スペクトル
電磁スペクトルは、電磁放射の波長と周波数の連続範囲を含み、ラジオ波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、X線、ガンマ線を含みます。電磁波は、空気、ガラス、水などのさまざまな媒体を通じて、または真空中を通じて伝播することができ、すべての電磁波は真空中で光速、約3 x 108メートル/秒で移動します。電磁スペクトルは、波長または周波数に基づいていくつかの領域に分けることができ、各領域は独自の特性と応用を持っています。