红外辐射

电磁波谱与红外波段

电磁波谱是按波长或频率连续排列的电磁波集合。按波长从短到长可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等谱段。红外辐射位于可见光红光之外与微波之间，通常指波长约0.76 μm至1000 μm的电磁辐射。红外波段可进一步分为近红外、中红外、远红外等子波段，具体边界在不同应用中有差异。

热辐射与黑体

热辐射是物体因自身温度而发射电磁辐射的现象。任何温度高于绝对零度的物体都会向外发射热辐射，其辐射特性随温度变化。理想黑体是能全部吸收所有波长入射辐射、且在同一温度下发射能力最大的理想化物体。黑体在全谱段的辐射出射度随温度升高而迅速增大，峰值波长随温度升高向短波方向移动。

灰体模型

实际物体通常不是理想黑体。灰体是发射率在讨论波段内近似为常数的实际物体模型。灰体的辐射出射度可表示为同温度黑体辐射出射度乘以发射率。当发射率在关注波段内近似恒定，可用灰体近似简化辐射计算。

波长、频率与波速关系

波长是波在一个完整周期内传播的距离，描述波动的空间周期性。频率是单位时间内波完成周期性变化的次数，描述波动的时间周期性。在真空中，电磁波的波长λ、频率f与光速c满足关系：c = λ f。光速c为常量，约为3×10^8 m/s。因此波长与频率成反比，波长越长频率越低。

光电转换

光电转换是将光辐射信号转换为电信号的基本物理过程。其原理基于光电效应：当光照射到材料表面或内部时，光子能量被电子吸收，若能量足够可使电子逸出或激发，形成光电流或光电压。光电转换器件利用该效应将入射红外辐射的强度变化转换为电信号变化，从而用于非接触测温等链路。