Cet article explique en quoi consiste le rayonnement infrarouge et à quoi sert ce type de rayonnement électromagnétique.
Qu'est-ce que le rayonnement infrarouge ?
Le rayonnement infrarouge , également appelé rayonnement IR , est un type de rayonnement électromagnétique invisible à l'œil humain, car il se caractérise par une longueur d'onde comprise entre 0,7 et 1 000 μm.
Le rayonnement infrarouge est produit par tout corps dont la température est supérieure au zéro absolu (0 K). Par conséquent, tout corps ou objet de la vie quotidienne émet un rayonnement infrarouge. Plus précisément, le rayonnement infrarouge provient des vibrations des électrons, des atomes et des molécules.
Le rayonnement infrarouge propage l’énergie et l’élan, et chauffe également les corps qu’il trouve sur son passage. Le rayonnement infrarouge est donc l’une des raisons pour lesquelles il fait plus chaud dans un espace fermé lorsqu’il y a beaucoup de monde.
Le rayonnement infrarouge a été découvert par le physicien William Herschel au XIXe siècle.
Longueur d'onde du rayonnement infrarouge
La longueur d'onde du rayonnement infrarouge est comprise entre 0,7 et 1 000 μm. Par conséquent, sa gamme de spectre électromagnétique se situe entre la lumière visible et les micro-ondes.
Ci-dessous, vous pouvez voir un tableau qui compare différentes bandes du spectre électromagnétique.
| nom | Longueur d'onde | Fréquence |
|---|---|---|
| Rayons gamma | <0,01 nm | > 30 Hz |
| Rayons X | 0,01 nm – 10 nm | 30 Hz – 30PH |
| Ultra-violet | 10 nm – 400 nm | 30PHZ – 790THZ |
| lumière visible | 400 nm – 700 nm | 790THZ – 430THZ |
| infrarouge | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Four micro onde | 1 mm – 1 m | 300 GHz – 300 MHz |
| Radio | 1m – 10000km | 300 MHz – 30 Hz |
De même, au sein du rayonnement infrarouge, on distingue trois types de rayonnement infrarouge selon la valeur de la longueur d'onde :
- Proche infrarouge : longueur d'onde comprise entre 0,7 μm et 1,5 μm.
- Infrarouge moyen : longueur d'onde comprise entre 1,5 μm et 5,60 μm.
- Infrarouge lointain : longueur d'onde comprise entre 5,6 μm et 1000 μm
Rayonnement infrarouge naturel
Comme nous l’avons vu, tous les corps ayant de la température émettent un rayonnement infrarouge vers leur environnement. Mais un corps est aussi capable d’absorber le rayonnement infrarouge. Ainsi, lorsqu’un corps absorbe un rayonnement infrarouge, il se réchauffe. Ainsi, lorsqu’un corps émet un rayonnement infrarouge et que ces ondes électromagnétiques sont absorbées par un autre corps, alors le premier corps chauffe le deuxième corps.
Par exemple, plus de la moitié de l’énergie émise par le Soleil est constituée de rayonnement infrarouge. Le Soleil émet notamment de la lumière visible, de la lumière ultraviolette et des rayonnements infrarouges, ces derniers étant les plus rayonnés.
Il convient de noter que les caméras infrarouges utilisent, entre autres types de rayonnements, le rayonnement infrarouge émis par les corps pour calculer leur température.
Applications du rayonnement infrarouge
Dans cette dernière section nous verrons quelles sont les applications du rayonnement infrarouge. Logiquement, toutes les utilisations du rayonnement infrarouge ne sont pas présentées car il a de nombreuses utilisations, mais les principales sont présentées.
En ingénierie, les caméras infrarouges sont utilisées pour analyser les différentes températures d’une pièce ou d’un bâtiment entier. Cela permet de détecter les fuites, les pertes d’énergie, les surchauffes des machines, etc. De plus, les caméras infrarouges ont l’avantage de pouvoir déterminer la température d’un objet sans avoir à établir de contact physique.
Dans le secteur industriel, le rayonnement infrarouge a de nombreuses applications. Comme le séchage de certaines peintures, le laminage du verre ou certains procédés de fabrication profitent de ce type de rayonnement.
Dans la vie quotidienne, les objets utilisant le rayonnement infrarouge sont très courants. Par exemple, un laser infrarouge utilise ce type d’onde électromagnétique. De même, les télécommandes utilisent souvent l’infrarouge pour envoyer des signaux au téléviseur.
Le concept de rayonnement infrarouge est également utilisé dans des tâches militaires ou de sécurité. Les équipements de vision nocturne utilisent l'infrarouge pour améliorer la visibilité dans les situations où l'œil humain ne peut pas capter la lumière visible.
Enfin, une autre application du rayonnement infrarouge se trouve en thérapie physique, puisque certains processus de rééducation incluent ce type d'ondes pour accélérer la récupération.