Infrarouge
18931
31867270
2008-07-25T07:06:58Z
Mathieu Perrin
209639
/* Définition */ ajout
[[Image:Infrared dog.jpg|thumb|330px|Image infrarouge de longueur d'onde moyenne d'un petit chien en [[fausse couleur]].]]
Le rayonnement '''infrarouge''' ('''IR''') est un [[rayonnement électromagnétique]] d'une [[longueur d'onde]] supérieure à celle de la [[lumière]] visible mais plus courte que celle des [[micro-onde]]s.
<br/>
==Définition==
Le nom signifie « en deçà du rouge » (du [[latin]] ''infra'' : « en deçà de »), car l'infrarouge est une onde [[électromagnétique]] de fréquence inférieure à celle de la lumière rouge (et donc de longueur d'onde supérieure à celle du [[rouge]] qui va de 500 à {{unité|780|nm}}. La longueur d'onde de l'infrarouge est comprise entre {{unité|780|nm}} et {{unité|1000000|nm}}.
L'infrarouge est subdivisé en IR proche (PIR : de {{unité|0.78|μm}} à {{unité|1.4|μm}}), IR moyen (MIR : de 1,4 à {{unité|3|μm}}) et IR lointain (de {{unité|3|μm}} à {{unité|1000|μm}}). Cette classification n'est cependant pas universelle : les frontières varient d'un domaine de compétence à l'autre sans que l'onde puisse donner raison à qui que ce soit. Le découpage peut être lié à la longueur d'onde (ou à la fréquence) des émetteurs, des récepteurs (détecteurs), ou encore aux bandes de transmission atmosphérique.
L'infrarouge est associé à la [[transfert thermique|chaleur]] car, à [[température]] ambiante ordinaire, les objets émettent spontanément des radiations dans le domaine infrarouge ; la relation est modélisée par la loi du rayonnement du [[corps noir]] dite aussi [[loi de Planck]]. La longueur d'onde du maximum d'émission d'un corps noir porté à une [[température]] absolue T (en [[kelvin]]) est donnée par la relation {{formatnum:2898}}/T connue sous le nom de [[loi du déplacement de Wien]]. Cela signifie qu'à température ambiante ordinaire (T aux environs de {{unité|300|[[Kelvin|K]]}}), le maximum d'émission se situe aux alentours de {{unité|10|μm}}. Sur la terre, un [[télescope]] observant dans cette gamme de longueur d'onde serait donc aveuglé par le [[fond thermique]] émis par les objets environnants, c'est pourquoi on envoie les télescopes infrarouges dans l'espace. Cette association entre l'infrarouge et la chaleur n'est cependant due qu'à la gamme de température observée sur la terre. Il est parfaitement possible de générer un rayonnement infrarouge qui ne soit pas thermique, c'est-à-dire dont le spectre ne soit pas celui du corps noir ; par exemple, les [[diode électroluminescente|diodes électroluminescentes]] utilisées dans les [[télécommande]]s « n'émettent pas de chaleur ».
== Utilisations ==
Les lampes à infrarouge sont utilisées dans des domaines de la production quotidienne. Les secteurs de l'automobile, l'agroalimentaire, les textiles, la plasturgie, le formatage des matières, les soins du corps etc. sont concernés par des applications de chauffage de matières.
Ces techniques de chaleur particulières et innovatrices permettent un gain de productivité et une économie du coût de production qui se caractérise en temps gagné et en énergie dépensée.
Les infrarouges sont utilisés dans les équipements de [[vision de nuit]], quand la quantité de lumière est tellement faible, qu'on ne peut même pas l'amplifier suffisamment, pour voir les objets. Le rayonnement est détecté puis affiché sur un écran, les objets les plus chauds devenant aussi les plus lumineux. Il faut également ajouter comme utilisation, en plus de la vision de nuit, tout le domaine de la [[thermographie infrarouge]] permettant de voir et de mesurer à distance et sans contact la température d'objets cibles. Dans certains cas un projecteur d'infrarouge associé au système de vision, permet de visualiser des objets sans chaleur intrinsèque, par réflexion.
Les infrarouges sont également utilisés dans le domaine militaire pour le guidage des [[missile]]s air-air ou anti-aériens : un détecteur infrarouge guide alors le missile vers la source de chaleur que constitue le (ou les) [[turboréacteur|réacteur]] de l'avion cible. De tels missiles peuvent être évités par des manœuvres spéciales (alignement avec le [[soleil]]) ou par l'utilisation de [[Leurre (militaire)|leurres]] thermiques.
Certains détecteurs de mouvement (associés aux systèmes de détection d'intrusion) appelés IRP (pour Infra Rouge Passif), utilisent le rayonnement en infra rouge émis par l'ensemble des objets du local surveillé (y compris les murs). La pénétration d'un individu provoque une modification du rayonnement. Lorsque cette modification est constatée sur plusieurs faisceaux (découpage du rayonnement total de la pièce par une lentille de Fresnel), un contact électrique envoie une information d'alarme à la centrale.
Une utilisation plus commune est leur usage dans les commandes à distance ([[télécommande]]s), où ils sont préférés aux [[onde radio|ondes radio]], car ils n'interfèrent pas avec les autres signaux électromagnétiques comme les signaux de télévision. Dans ce domaine, il existe plusieurs codages des informations ([[RC5_(infrarouge)|RC5]] pour Philips, [[SIRCS]] pour Sony, etc.). Les infrarouges sont aussi utilisés pour la communication à courte distance entre les [[ordinateur]]s et leurs [[périphérique informatique|périphériques]]. Les appareils utilisant ce type de communication sont généralement conformes aux standards publiés par l'[[Infrared Data Association]] (IrDA).
La lumière utilisée dans les [[fibre optique|fibres optiques]] est généralement de l'infrarouge. Pour cette application, on exploite les longueurs d'onde où l'absorption propre du matériau constituant la fibre est minimale : 1,3 µm et 1,55 µm.
Ils sont très utilisés dans le domaine de la [[robotique]] ou dans les appareils nécessitant des transmissions de données à courte distance sans obstacle.
En outre, la [[spectroscopie]] infrarouge est une des méthodes utilisées pour l'identification des [[molécule]]s organiques et inorganiques à partir de leurs propriétés vibrationnelles (les méthodes principales restent la [[Résonance magnétique nucléaire|RMN]] et la [[spectrométrie de masse]]). En effet, le rayonnement infrarouge excite des modes de vibration (déformation, élongation) spécifiques de liaisons chimiques. La comparaison entre rayonnement incident et transmis à travers l'échantillon suffit par conséquent à déterminer les principales fonctions chimiques présentes dans l'échantillon.
L'[[astronomie infrarouge]] est difficile à cause de l'[[Atmosphère (Terre)|atmosphère terrestre]]. C'est pour cela que les astronomes envoient des [[satellite artificiel|satellites]] infrarouge : [[télescope spatial IRAS|IRAS]] ([[1983]] ; [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], Royaume-Uni, Pays-Bas), [[télescope spatial ISO|ISO]] ([[1995]] ; [[Agence spatiale européenne|ESA]]), [[télescope spatial Wire|Wire]] ([[1999]] ; USA, échec au lancement), [[télescope spatial Spitzer|Spitzer]] ([[2003]] ; ex-SIRTF, USA), [[ASTRO-F]] ([[2006]] ; Japon) et le futur [[télescope spatial Herschel|Herschel]] ([[2008]] ? ; [[Agence spatiale européenne|ESA]]).
Aujourd'hui, les rayons infrarouges sont aussi utilisés pour le '''contrôle d'authenticité de billets de banque'''. De cette manière, ils se prêtent particulièrement pour la '''[[compteuse de billets|détection de faux billets]]'''.
== Histoire ==
Le rayonnement infrarouge est intuitivement perceptible par la simple exposition de la peau à la chaleur émise par une source chaude dans le noir, mais il ne fut prouvé en [[1800]] par [[William Herschel]], un [[astronomie|astronome]] [[Royaume-Uni|anglais]] d'origine [[Allemagne|allemande]], au moyen d'une expérience très simple : Herschel a eu l'idée de placer un [[thermomètre]] à [[Mercure (chimie)|mercure]] dans le [[spectre électromagnétique|spectre]] obtenu par un [[prisme (optique)|prisme]] de verre afin de mesurer la chaleur propre à chaque couleur. Le thermomètre indique que la chaleur reçue est la plus forte du côté du rouge du spectre, y compris au delà de la zone de lumière visible, là où il n'y avait plus de lumière. C'était la première expérience montrant que la chaleur pouvait se transmettre indépendamment d'une lumière visible (ce phénomène était parfois appelé à l'époque la ''chaleur obscure'').
<br>Il a dans le même temps montré qu'un prisme pouvait dévier un rayon calorique.
== Voir aussi ==
{{Wikilivres|Photographie/Techniques scientifiques/Photographie dans l'infrarouge|la photographie dans l'infrarouge}}
* [[Compteuse de billets | Détection de faux billets à l'aide de l'infrarouge]]
=== Articles connexes ===
* [[Infrarouge long]]
* [[Applications Industrielles]]
* [[Vision de nuit]]
* [[Thermomètre infrarouge]]
* [[Thermographie infrarouge]]
* [[Spectroscopie proche infrarouge]]
{{SpectreEM}}
{{Portail physique}}
[[Catégorie:Spectre électromagnétique]]
[[ar:الأشعة تحت الحمراء]]
[[bg:Инфрачервено излъчване]]
[[bn:অবলোহিত বিকিরণ]]
[[bs:Infracrveno zračenje]]
[[ca:Infraroig]]
[[cs:Infračervené záření]]
[[da:Infrarød stråling]]
[[de:Infrarotstrahlung]]
[[en:Infrared]]
[[eo:Infraruĝa radiado]]
[[es:Radiación infrarroja]]
[[et:Infrapunakiirgus]]
[[eu:Infragorri]]
[[fa:فروسرخ]]
[[fi:Infrapunasäteily]]
[[gl:Radiación infravermella]]
[[he:תת-אדום]]
[[hi:अधोरक्त]]
[[hr:Infracrveno zračenje]]
[[hu:Infravörös sugárzás]]
[[id:Inframerah]]
[[io:Infrereda]]
[[is:Innrautt ljós]]
[[it:Radiazione infrarossa]]
[[ja:赤外線]]
[[ko:적외선]]
[[lt:Infraraudonieji spinduliai]]
[[lv:Infrasarkanais starojums]]
[[ms:Sinar inframerah]]
[[nl:Infrarood]]
[[nn:Infraraud stråling]]
[[no:Infrarød stråling]]
[[pl:Podczerwień]]
[[pt:Radiação infravermelha]]
[[ro:Infraroşu]]
[[ru:Инфракрасное излучение]]
[[sh:Infracrveno zračenje]]
[[simple:Infrared]]
[[sk:Infračervené žiarenie]]
[[sl:Infrardeče valovanje]]
[[sq:Rrezet infra të kuqe]]
[[sr:Инфрацрвена светлост]]
[[sv:Infraröd strålning]]
[[ta:அகச்சிவப்புக் கதிர்]]
[[th:รังสีอินฟราเรด]]
[[uk:Інфрачервоне випромінювання]]
[[vi:Hồng ngoại]]
[[zh:红外线]]
[[zh-min-nan:Âng-goā-soàⁿ]]