Promieniowanie podczerwone, podczerwień, IR (ang. Infrared radiation) jest to promieniowanie elektromagnetyczne znajdujące się między czerwienią widma widzialnego i krótkofalowym promieniowaniem radiowym. Promieniowanie podczerwone nie jest widzialne dla oka ludzkiego jest jednak odczuwalne w postaci ciepła. Zakres długości fal IR mieści się między 760 nm a 10000 nm i dzieli się na trzy podzakresy tj. :
- krótkofalowe promieniowanie podczerwone: 760 - 2000 nm
( IR-A ), - średniofalowe promieniowanie podczerwone: 2000 - 4000 nm
( IR-B ), - długofalowe promieniowanie podczerwone: 4000 - 10000 nm
( IR-C ).,
Atmosfera ziemska przepuszcza podczerwień w zakresie 400-700 nm co nazywamy oknem atmosferycznym. Promienie podczerwone są silnie pochłaniane przez niektóre składniki atmosfery. Widmo podczerwieni tak samo jak widmo promieniowania nadfioletowego czy widzialnego może być liniowe, pasmowe lub ciągłe. Liniowe widmo emitują wzbudzone atomy przy przejściach między bliskimi poziomami elektronowymi. Np. atomy rtęci wysyłają szereg linii leżących w bliskiej podczerwieni ( λ=1,01-2,32µm ) a służą one do kalibrowania przyrządów spektrometrycznych. Linie atomu wodoru z serii Paschena, Bracketta i Pfunda również znajdują się w zakresie podczerwieni.
Wyróżniamy źródła podczerwieni:
1. Naturalne - źródła to wszystkie ciała ogrzane ( np. ciało człowieka, słońce ).
2. Lampy żarowe o dużej mocy tj. 250-1000 W z nicią wolframową. Bańka lampy oprócz specjalnego kształtu są pokryte specjalną warstwą odbijającą co pozwala na skoncentrowanie promieniowania w wąskim kącie bryłowym ( ukierunkowanie promienia ). Temperatura nici wynosi ok. 2200oK a maksimum promieniowania jest przy λ=1,2µm.
Aby uzyskać krótkofalowe promieniowanie podczerwone 760 - 2000 nm (IR-A) można użyć lampy ze wstęgą wolframową. Do uzyskania średniofalowego promieniowania podczerwonego 2000 - 4000 nm (IR-B) można zastosować palnik Nernsta a w obszarze λ=25-100µm- za pomocą wstęgi platynowej pokrytej tlenkami metali ziem rzadkich ( tor, cyrkon, cer itp.) rozżarzonej prądem. Natomiast długofalowe promieniowanie podczerwone 4000 - 10000 nm (IR-C) uzyskujemy dzięki kwarcowej wysokociśnieniowej lampie rtęciowej.
3. Wtórne. Np. ogrzana ziemia jest również źródłem podczerwieni.
Zastosowanie:
Zastosowanie podczerwieni jest bardzo duże. Podczerwień znalazła ogromne zastosowanie we wszelkiego rodzaju sprzęcie wojskowym np. systemy naprowadzania rakiet krótkiego i średniego zasięgu. Każde urządzenie będące w ruchu wysyła fale podczerwone. Podczerwień pozwala widzieć w ciemności dzięki wykorzystaniu do tego celu noktowizorów. W dziedzinie informatyczno - telekomunikacyjnej zastosowanie odbiorników i nadajników IR umożliwia transfery danych bez konieczności połączenia kablowego. Termometry IR (wirometry) pozwalają mierzyć temperaturę bez bezpośredniego kontaktu z przedmiotem. W technice kryminalistyki fale podczerwone wykrywają fałszywe dokumenty i dzieła sztuki. Promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest przy robieniu zdjęć astronomicznych, gdyż podczerwień doznaje mniejszego osłabienia niż widmo widzialne przy przechodzeniu przez warstwę chmur i mgłę co pozwala na fotografowanie przedmiotów położonych w znacznej odległości. Do wykrywania promieniowania podczerwonego służą detektory podczerwieni. Badanie widm promieniowania podczerwonego znajduje zastosowanie przy określaniu struktury cząsteczek i analizie chemicznej. Ponadto promieniowanie podczerwone wykorzystuje się w celach leczniczych (diatermia krótkofalowa), w biologii (mikroskopia w podczerwieni), w termolokacji, do suszenia, ogrzewania, także do fotografii lotniczej. Na wykorzystaniu promieniowania podczerwonego oparte jest również działanie kamery termowizyjnej.
