红外辐射

红外辐射的基本概念

红外光（俗称红外线）是人眼不可见的光线，其光谱位于可见光中红色光之外。红外线的波长范围大致在0.76～1000 μm，对应的频率约为4×10^14～3×10^11 Hz。工程上通常将红外线所占据的波段分为近红外、中红外、远红外和极远红外四个部分。

红外辐射的本质与特性

红外辐射可由热辐射产生，但红外波段本身是电磁波谱的一段，也可由非热机制产生，不能把波段定义与产生机制等同。任何物体的温度只要高于绝对零度（0 K，即-273.15℃），其热辐射中就包含红外成分，会向外部空间辐射能量。对理想黑体，全谱辐射出射度正比于热力学温度的四次方；对灰体仅在发射率近似恒定时成立，指定红外波段的辐射能量及任意表面一般不严格满足该关系。另一方面，红外线被物体吸收后将转化成热能。

红外线作为电磁波的一种形式，具有电磁波的一般特性，如反射、折射、散射、干涉和吸收等。红外线在真空中传播的速度为3×10^8 m/s。红外线在介质中传播会产生衰减，在金属中传播衰减很大，但红外辐射能透过大部分半导体和一些塑料，大部分液体对红外辐射吸收非常大；不同的气体对其吸收程度各不相同，大气层对不同波长的红外线存在不同的吸收带。

红外辐射的传播速度等于波的频率与波长的乘积，即

式中，$c$为红外辐射的传播速度（单位：m/s），$\lambda$为波长（单位：m），$f$为频率（单位：Hz）。

物体的热辐射光谱与温度有关，实际表面辐射还受发射率和波长影响。非接触测温通过光学接收、光电转换与标定把辐射信号换算成目标温度，须处理背景、光路和发射率条件。