Le rayonnement infrarouge (IR), parfois appelé simplement infrarouge, est une région du spectre du rayonnement électromagnétique où les longueurs d’onde vont d’environ 700 nanomètres (nm) à 1 millimètre (mm). Les ondes infrarouges sont plus longues que celles de la lumière visible, mais plus courtes que celles des ondes radio. En conséquence, les fréquences de l’IR sont supérieures à celles des micro-ondes, mais inférieures à celles de la lumière visible, allant d’environ 300 GHz à 400 THz.

La lumière infrarouge est invisible pour l’œil humain, bien que des ondes infrarouges plus longues puissent être détectées sous forme de chaleur. Il partage cependant certaines caractéristiques avec la lumière visible, à savoir que la lumière infrarouge peut être focalisée, réfléchie et polarisée.

Longueur d’onde et fréquence

L’infrarouge peut être subdivisé en plusieurs régions spectrales, ou bandes, en fonction de la longueur d’onde ; cependant, il n’y a pas de définition uniforme des limites exactes de chaque bande. L’infrarouge est généralement séparé en infrarouge proche, moyen et lointain. Il peut également être divisé en cinq catégories: proche, courte longueur d’onde, moyenne, longue longueur d’onde et infrarouge lointain.

La bande proche IR contient la gamme de longueurs d’onde la plus proche de l’extrémité rouge du spectre de la lumière visible. Il est généralement considéré comme constitué de longueurs d’onde mesurant de 750 nm à 1300 nm – ou de 0,75 à 1,3 micron. Sa fréquence varie d’environ 215 THz à 400 THz. Ce groupe se compose des longueurs d’onde les plus longues et des fréquences les plus courtes, et il produit le moins de chaleur.

La bande IR intermédiaire, également appelée bande mi-IR, couvre des longueurs d’onde allant de 1 300 nm à 3 000 nm — ou 1,3 à 3 microns. Les fréquences vont de 20 THz à 215 THz.

Les longueurs d’onde dans la bande far-IR, qui sont les plus proches des micro-ondes, s’étendent de 3 000 nm à 1 mm or ou de 3 à 1 000 microns. Les fréquences vont de 0,3 THz à 20 THz. Ce groupe se compose des longueurs d’onde les plus courtes et des fréquences les plus longues, et il produit le plus de chaleur.

Utilisations du rayonnement infrarouge

L’infrarouge est utilisé dans une variété d’applications. Parmi les plus connus figurent les capteurs de chaleur, l’imagerie thermique et les équipements de vision nocturne.

Dans les communications et les réseaux, la lumière infrarouge est utilisée dans les opérations câblées et sans fil. Les télécommandes utilisent la lumière proche infrarouge, transmise par des diodes électroluminescentes (LED), pour envoyer des signaux focalisés aux appareils de divertissement à domicile, tels que les téléviseurs. La lumière infrarouge est également utilisée dans les câbles à fibres optiques pour transmettre des données.

De plus, l’infrarouge est largement utilisé en astronomie pour observer des objets dans l’espace qui ne peuvent pas être détectés dans tout ou partie par l’œil humain, y compris les nuages moléculaires, les étoiles, les planètes et les galaxies actives.

Histoire de la technologie du rayonnement infrarouge

L’infrarouge a été découvert par l’astronome britannique Sir William Herschel en 1800. Herschel savait que la lumière du soleil pouvait être séparée en composants séparés, une étape accomplie en réfractant la lumière à travers un prisme de verre. Il a ensuite mesuré les températures des différentes couleurs qui ont été créées. Il a constaté que la température augmentait à mesure que les couleurs progressaient de la lumière violette, bleue, verte, jaune, orange et rouge. Herschel est ensuite allé plus loin, mesurant la température dans la partie au-delà de la zone rouge. Là, dans la zone infrarouge, il a trouvé que la température était la plus élevée de toutes.