赤外線
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赤外線(せきがいせん, 英語 : infrared rays)は、可視光の赤色の外側(=周波数がより低い)に分布する電磁波の一種。目に見えない光である。
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赤外線の種類
赤外線は赤色光よりも波長が長く、ミリ波長の電波よりも波長の短い電磁波全般を指し、波長ではおよそ 1mm ~ 700nm に分布する。すなわち、光と電波の中間に属する電磁波と言える。
赤外線は波長によって、近赤外線、中赤外線、遠赤外線に分けられる。
近赤外線
近赤外線は、およそ0.7~2マイクロメートルの可視光(赤)にほど近い電磁波。可視光に近い性質を持つため、「見えないが、可視光に似た性質の光」として応用されている。
主としてリモコンなど遠隔操作、通信などに利用される。
中赤外線
中赤外線は、およそ2~4マイクロメートルの電磁波。近赤外線の一部として分類されることもある。
遠赤外線
遠赤外線は、およそ4~1,000マイクロメートルの電磁波である。遠赤外線は熱を持った物体(絶対温度が0Kを超える物体)からは必ず放射されている。すなわち熱線としての性質を持つ。高い温度の物体ほど短い波長の赤外線を放射する。また、電波に近い性質も持つ。
主として熱線として調理や暖房など加熱機器に利用される。
用途
赤外線カメラ
近赤外線に感光する赤外線フィルムやカメラなど映像装置を用いることで、特殊なメリットを得ることができる。
- 赤外線は可視光に比べて波長が長いため散乱しにくい性質があり、煙や薄い布などを透過して向こう側の物体を撮影するために用いることができる。
- あくまで光であるため近赤外線光が当たっていない物体は写らず認識できない。一方で、赤外線は目に見えないため、外部に近赤外線光源を持つことで被写体に気付かれることなく夜間などでも撮影することができる。
赤外線カメラは、可視光をシャットアウトする赤外線フィルタを通して用いる。
なお赤外線は可視光と比べてガラスに対する屈折率も小さいため、撮影の際には焦点距離を大きく取る必要があるものもある。
そのため、一部のレンズについては通常の光で焦点を合わせた後、赤外線でピントをあわせるための目印を付けたものもある。
家庭電化製品のリモコン
ほとんどのリモコンは赤外線を利用している。
赤外線通信
→代表的なものはIrDAを参照。
ザウルスなどはASK方式。
熱映像装置
遠赤外線領域を検知する映像装置を使うと、熱源となる物体や生物の存在を検知することができる。
また、遠赤外線の波長を解析することで温度分布を割り出し表示する映像装置が、サーマルビジョン(熱映像)と呼ばれるものである。通例、高温の部分を赤い色で、低温の部分を青い色で表示するものが多い。
熱映像装置は、肉眼で見ればどんなに暗い場所においても、他の人間の存在などを確実に認識することができる。しかし、温度差が存在しなければ全く何も検知することはできない。例えば、気温が30度を超えるようなときには、周囲と人間を見分けることは極めて難しい。
また、映像装置が外部に近い温度を持っていると映像装置内部が発する熱に感光してしまい使い物にならない。そのため熱映像装置の検知部は被写体に比べ十分に低温に保つ必要がある(人工のものの場合数十度の差、熱映像視野を持つ蛇などは数度の差)。被写体がより低温である場合は、原理的に検知・撮影することができない。
遠赤外線は近赤外線よりも更に波長が長いため透過性なども更に大きいが、映像装置としては極めて分解能が低くなる。
遠赤外線加熱
電力や燃料の燃焼で高温に加熱した物体からの赤外線放射による加熱である。
焼付け塗装・食品加工・暖房器具等に用いられる。
