Infrarouge

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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-ondes.
Infrarouge

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-ondes.

Définition

Le nom signifie « en deçà du rouge » (du latin infra : « en deçà de »), car l'infrarouge est une onde 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 700 nm). La longueur d'onde de l'infrarouge est comprise entre 700 nm et 1000 μm. Les infrarouges sont subdivisés en IR proches (0, 7-5 μm), IR moyens (5-30 μm) et IR lointains (30-1 000 μm). Cette classification n'est cependant pas précise ; chaque domaine d'utilisation a sa propre interprétation de la frontière entre ces différents types. Les infrarouges sont associés à la chaleur car, à température normale, les objets émettent spontanément des radiations dans le domaine des infrarouges, la relation exacte étant donnée par la loi du rayonnement du corps noir ; par ailleurs, le rayonnement infrarouge met en vibration les atomes du corps qui l'absorbe et donc élève sa température (transfert de chaleur par rayonnement). En première approximation, la longueur d'onde du maximum d'émission d'un corps noir porté à une température absolue T vaut 2 898/T. Cela signifie qu'à température ambiante (T aux environs de 300 K), le maximum d'émission se situe aux alentours de 10 micromètres. Cela pose des problèmes spécifiques en astronomie notamment, en raison du fond thermique occasionné.

Utilisations

Les lampes a Infra Rouge sont utilisées dans des domaines de la production quotidienne. Les secteurs de l'Automobile, l'Agro Alimentaire, Les textiles, La Plasturgie, Le Formatage de matières, soins du corps etc. sont concernées par des applications de chauffage de matières. Ces techniques de chaleur particulières et inovatrices permettent un gain de productivité et une économie du cout de production qui se caractérise en temps gagné et en énergie dépensée. Toutes les Grandes Entreprises de production automobiles Allemandes et dans le monde s'équipent progressivement de ces nouveaux outils a forte rentabilité. Un site créé par Philips donne des informations précises sur ces applications (http://www.iwtinfrarouge.com/images/pdf/Philips_catalogue_fr.pdf) Egalement Heraus a cette adresse http://www.heraeus-noblelight.com/fr/nouvelles.html?no_cache=1 ou encore ici sur des technologies de production permanentes et adaptées a tous les cas : http://www.iwtinfrarouge.com a Coté de ce secteur industriel, 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 missiles air-air ou anti-aériens : un détecteur infrarouge guide alors le missile vers la source de chaleur que constitue le (ou les) réacteur de l'avion cible. De tels missiles peuvent être évités par des manœuvres spéciales (alignement avec le soleil) ou par l'utilisation de leurres thermiques. Une utilisation plus commune est leur usage dans les commandes à distance (télécommandes), où ils sont préférés aux 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 pour Philips, SIRSC pour Sony, etc.). Les infrarouges sont aussi utilisés pour la communication à courte distance entre les ordinateurs et leurs 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 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 les plus efficaces (et une des plus répandues) pour l'identification des molécules organiques et inorganiques à partir de leurs propriétés vibrationnelles. 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 terrestre. C'est pour cela que les astronomes envoient des satellites infrarouge : IRAS (1983 ; NASA, Royaume-Uni, Pays-Bas), ISO (1995 ; ESA), Wire (1999 ; USA, échec au lancement), Spitzer (2003 ; ex-SIRTF, USA), ASTRO-F (2006 ; Japon) et le futur Herschel (2008 ? ; 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 détection de faux billets.

Histoire

Le rayonnement infrarouge est intuitivement perceptible par la simple exposition de la peau au soleil ou à la chaleur émise par une source chaude dans le noir, mais il ne fut prouvé en 1800 par William Herschel, un astronome anglais d'origine allemande, au moyen d'une expérience très simple : Herschel a eu l'idée de placer un thermomètre à mercure dans le spectre obtenu par un prisme de verre afin de mesurer la chaleur propre à chaque couleur. Le thermomètre indique que 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 par une forme invisible de lumière. Il a dans le même temps montré qu'un prisme pouvait dévier un rayon calorique.

Voir aussi


- Détection de faux billets à l'aide de l'infrarouge ===
Sujets connexes
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