红外光波长(红外光和红光的区别)

红外线的定义

俗称红外光，是一种波长介于微波和可见光之间的电磁波。波长在770 nm到1 mm之间，是波长比红光更长的不可见光。它覆盖了常温下物体发出的热辐射的波段，穿透云层的能力强于可见光。它广泛应用于通信、探测、医疗和军事领域。

红外线的发现

1666年，牛顿发现了光谱，测量了可见光波长从400纳米到700纳米。1800年4月24日，英国伦敦皇家学会的威廉·赫歇尔发表文章称，阳光除了可见光谱的红光之外，还有一个不可见的扩展光谱，具有热效应。

使用的方法很简单。用温度计测量各种光通过棱镜分光后的温度，从紫色到红色，发现温度逐渐升高。但是当温度计放在红光之外时，温度继续上升，所以断定有红外线。在紫外线部分做了同样的测试，但是温度没有升高。紫外线是里特在1801年用氯化银敏化剂发现的。

红外线的分类

物体通常发射跨越不同波长的红外线，但探测器通常被设计成仅接收感兴趣的特定光谱宽度内的辐射。

用户的一般分类是:

近红外(NIR，IR-A DIN)

波长是0.75-1.4微米，由水的吸收来定义。由于石英玻璃的衰减率低，通常用于光纤通信。该区域的波长对图像增强非常敏感。

短波红外(SWIR，IR-B DIN)

在1.4-3微米的波长下，水的吸收在1450纳米处显著增加。1530至1560纳米是主导长距离通信的主要光谱区域。

中波红外(MWIR，IR-C DIN)

又叫中红外线:波长3-8微米。被动红外热寻的制导导弹技术设计工作在3-5微米波段的大气窗口，飞机红外标志的归航通常是针对飞机发动机喷出的羽流。

长波长红外线(LWIR，IR-C DIN)

波长为8-15微米。这是“热成像”区域。该波段的传感器无需其他光源或外部热源，如太阳、月亮或红外灯，即可获得完整的热辐射被动图像。

远红外线

远红外线波长在15-1000微米，穿透力和辐射力强，控温效果和共振效果显著。很容易被物体吸收，转化为物体的内能。

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”，它们是基于黑体辐射曲线的特性。典型的“热”物体，如排气管，通常在微波波段比在长波波段更亮。

红外辐射源鉴别

红外辐射源可分为四部分:

1.白炽灯发光区域

白炽物体产生的辐射，从可见光到红外线。比如灯泡(钨丝灯)、太阳。

2.热物体的辐射面积

非白炽物体，如电熨斗和其他电热器产生的热射线平均温度约为400℃。

3.导热面积

沸腾的热水或热蒸汽管产生的热射线平均温度在200℃以下，也称为“非光化学反应区”。

4.暖体辐射区

人类、动物或地热产生的热射线平均温度在40℃左右。

光波的能量和感光材料的感光度是造成光敏性的主要因素。波长越长，能量越弱，即红外线的能量低于可见光，低于紫外线。但高能波必须面对的另一个问题是，能量越高，穿透力越强，无法形成反射波让感光材料捕捉图像，比如X射线，必须在被照物体后方拍摄图像。

随着化学和电子技术的发展，近红外摄影发展到了以下三个方向:

1.近红外胶片

以波长为700 nm ~ 900 nm的近红外线为主要传感范围，用特殊染料的乳剂产生光化学反应，使这一波域内的光变化转化为化学变化形成图像。

2.近红外电子光敏材料

波长在700nm ~ 2000nm的近红外线是主要的传感范围。它利用硅基化合物晶体产生光电反应，形成电子图像。

3.中远红外热成像感应材料

波长为3000nm至14000nm的中红外线和远红外线是主要的传感范围，利用特殊的传感器和冷却技术形成电子图像。

机器视觉的红外光源

红外光源一般可用于传感器、安防、监控、机器视觉等领域。因此，本站的红外光源主要是指机器视觉领域使用的红外LED光源。用波长为850nm或940nm的近红外LED颗粒组装成一定形状的机器视觉照明光源，如环形红外光源、条形红外光源和同轴红外光源。

红外光源的波长更长，所以穿透力比可见光和紫外光源更强。所以很多需要穿透的光源可以考虑使用红外光源，比如表面有塑料的特征检测；由于红外光源不属于可见光，人眼不可见，所以在一些对人眼有刺激性的探测场合也有一定的优势。