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红外线与红外光源

时间:2012-11-09来源:http://shixinhua.com石鑫华视觉 作者:石鑫华 点击: 999999次

红外线与红外光源

红外线的定义

红外线(IR)是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在770纳米至1毫米之间,是波长比红光长的非可见光。覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途。 俗称红外光。
一只狗的红外线照片
一只狗的红外线照片

光线与"红外线"的关系

光线是一种辐射电磁波,其波长分布自300nm(紫外线)到14,000nm(远红外线)。不过以人类的经验而言,“光域”通常指的是肉眼可见的光波域,即是从400nm(紫)到700nm(红)可以被人类眼睛感觉得到的范围,一般称为“可见光域”(Visible)。由于近代科技的发达,人类利用各种“介质”(特殊材质的感应器),把感觉范围从“可见光”部份向两端扩充,最低可达到0.08~0.1nm(X光, 0.8~1Å),最高可达10,000nm(远红外线,热像范围)。

不同领域的红外线

物体通常会辐射出跨越不同波长的红外线,但是侦测器的设计通常只能接收感到兴趣的特定频谱宽度以内的辐射。结果是,红外线通常会被区分成不同波长的较小区段。

CIE分类系统

国际照明委员会 (CIE)建议将红外线区分为以下三个类别:
§ 红外线-A (IR-A):700纳米-1,400纳米 (0.7微米-1.4微米)
§ 红外线-B (IR-B):1,400纳米-3,000纳米 (1.4微米-3微米)
§ 红外线-C (IR-C):3,000纳米-1毫米 (3微米-1,000微米)
一般使用者的分类是:
§ 近红外线 (NIR, IR-A DIN):波长在0.75-1.4微米,以水的吸收来定义,由于在二氧化硅玻璃中的低衰减率,通常使用在光纤通信中。在这个区域的波长对影像的增强非常敏锐。例如,包括夜视设备,像是夜视镜。
§ 短波长红外线 (SWIR, IR-B DIN):1.4-3微米,水的吸收在1,450纳米显著的增加。1,530至1,560纳米是主导远距离通信的主要光谱区域。
§ 中波长红外线 (MWIR, IR-C DIN) 也称为中红外线:波长在3-8微米。被动式的红外线追热导向导弹技术在设计上就是使用3-5微米波段的大气窗口来工作,对飞机红外线标识的归航,通常是针对飞机引擎排放的羽流。
§ 长波长红外线 (LWIR, IR-C DIN):8-15微米。这是"热成像"的区域,在这个波段的传感器不需要其他的光或外部热源,例如太阳、月球或红外灯,就可以获得完整的热排放量的被动影像。前视性红外线(FLIR)系统使用这个区域的频谱。,有时也会被归类为"远红外线"
§ 远红外线 (FIR):15-1,000微米 (参见远红外线雷射)。
NIR和SWIR有时被称为"反射红外线",而MWIR和LWIR有时被称为"热红外线",这是基于黑体辐射曲线的特性,典型的'热'物体,像是排气管,同样的物体通常在MW的波段会比在LW波段下来得更为明亮。

ISO 20473分类

名称 缩写 波长
近红外线 NIR 0.78 - 3 微米
中红外线 MIR 3 - 50微米
远红外线 FIR 50 – 1,000微米
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