Exemples de rayonnement infrarouge : Du soleil à la vision nocturne
Le rayonnement infrarouge (IR) est une énergie électromagnétique invisible (700 nm – 1 mm) perçue comme de la chaleur. On ne « voit » pas l'IR — on en détecte les effets.
Sources naturelles / quotidiennes (Émission thermique)
- Soleil : ~50 % de l'irradiance solaire est IR. Réchauffe la peau, moteur météo.
- Feu / Flammes : Particules de suie émettent IR large bande (chaleur ressentie au visage).
- Corps humain (37 °C / 310 K) : Pic d'émission ~9,3 µm (LWIR). Caméras thermiques / vision nocturne détectent ceci.
- Terre / Bâtiments / Revêtements : Ré-émettent l'IR solaire absorbé (îlot de chaleur urbain).
- Électronique / Appareils : CPU/GPU, blocs alim, serpentins frigo, ampoules à incandescence (90 % IR).
Applications technologiques (IR généré ou détecté)
| Application | Rôle IR | Bande de longueur d'onde |
|---|---|---|
| Télécommande TV | LED 940 nm pulsée (protocole NEC/RC5) | Proche IR (NIR) |
| Thermomètre IR / Pyromètre | Détecte IR émis → calcule température (loi de Planck) | LWIR (8–14 µm) |
| Caméra imagerie thermique | Réseau plan focal (microbolomètre / InSb / MCT) → carte 2D température | LWIR / MWIR |
| Jumelles vision nocturne (Gen 2/3) | Intensificateur d'image amplifie NIR ambiant (lumière stellaire) + illuminateur IR actif | NIR (700–1000 nm) |
| LiDAR (Auto, iPhone) | Laser pulsé 905 nm ou 1550 nm temps de vol | NIR / SWIR |
| Com fibre optique | Lasers 1310 nm, 1550 nm (faible perte dans silice) | SWIR |
| Spectroscopie FTIR | Empreinte moléculaire par spectres d'absorption IR | MIR (2,5–25 µm) |
| Astronomie IR (JWST, Spitzer, SOFIA) | Traverse poussières, galaxies décalées vers rouge, protoétoiles | NIR–MIR (0,6–28 µm) |
| Médical : Oxymètre pouls | 660 nm (Rouge) + 940 nm (IR) ratio absorption → SpO₂ | Rouge / NIR |
| Industriel : Maintenance prédictive | Scan thermique moteurs, tableaux, roulements → points chauds = précurseurs panne | LWIR |
Noms des bandes IR (ISO 20473)
- NIR : 0,78–3 µm (Proche)
- MIR : 3–50 µm (Moyen)
- FIR : 50–1000 µm (Lointain)
- Sous-bandes courantes : SWIR (1–3), MWIR (3–8), LWIR (8–14)
Tout corps au-dessus de 0 K émet de l'IR. Plus c'est chaud, plus le pic de longueur d'onde est court (loi de Wien).