Quels matériaux mon objectif infrarouge ne peut-il pas traverser ?

Le rayonnement infrarouge (IR) est un sous-ensemble du spectre électromagnétique. Comme la lumière visible, l'ultraviolet, les rayons X et les ondes radio, l'IR est porté par des photons, considérées comme de minuscules quanta d'énergie électromagnétique. L'énergie d'un photon dépend de la longueur d'onde. Les rayons X ont une énergie très élevée, les ondes radio une énergie faible. Les photons IR portent moins d'énergie que les photons de lumière visible. La transparence ou l'opacité d'un objet à l'IR dépend des caractéristiques spécifiques des molécules du matériau.

Le spectre infrarouge

Différentes définitions existent pour le spectre IR. Tous s'accordent qu'il commence juste au-delà de la lumière visible et s'étend vers des longueurs d'onde bien plus grandes, mais les bornes exactes sont conventionnelles. Il existe quelques classes typiques de caméras IR, chacune utilisant une région de longueur d'onde différente. Certaines utilisent le proche IR de ~0,8 µm à ~1,5 µm. D'autres le moyen IR (MWIR) de ~3 à 5 µm, d'autres encore le grand IR (LWIR) de 8 à 12 µm.

Transmission de la lentille

Le matériau de votre objectif IR aura été choisi pour correspondre à la région spectrale d'opération de la caméra. Exemple : une caméra proche IR pourrait avoir un objectif en silice fondue, fluorure de magnésium ou quartz. Les objectifs MWIR sont souvent en silicium, les LWIR en germanium. Un matériau apparaîtra opaque à votre objectif si sa région de transparence spectrale ne correspond pas à celle de l'objectif.

Transparence IR

Malheureusement, il n'y a pas de règle simple pour déduire l'aspect visible d'un matériau de sa transparence en IR. La lumière visible et l'IR ayant des énergies différentes, ils interagissent différemment avec la matière. En général, la lumière visible interagit avec les électrons autour des atomes, tandis que l'IR interagit avec les liaisons qui maintiennent les molécules ensemble. De ce fait, presque tout matériau transparent en visible bloque le rayonnement IR. Donc, si votre objectif n'est pas conçu pour le proche IR, tout ce que vous voyez à travers sera probablement opaque pour votre objectif.

Trouver plus de matériaux

La plupart des infos en ligne aident à trouver des matériaux transparents à l'IR, pas opaques. Mais là où un matériau n'est pas transparent, il est opaque, donc vous pouvez utiliser ces listes pour identifier les matériaux ne transmettant pas aux mêmes longueurs d'onde que votre objectif. La meilleure méthode reste de tester divers matériaux avec votre caméra.