Земля як джерело інфрачервоного випромінювання
Поверхня нашої планети і хмари поглинають сонячну енергію, більшу частину якої у вигляді ІЧ-радіації віддають в атмосферу. Певні речовини в ній, в основному пар і краплі води, а також метан, вуглекислий газ, оксид азоту, хлорфторвуглеці та гексафторид сірки, поглинають в інфрачервоній області спектра і перевипромінюють у всіх напрямках, у тому числі на Землю. Тому через парникового ефекту земна атмосфера і поверхня набагато тепліше, ніж якби речовини, що поглинають інфрачервоні промені, в повітрі відсутні.
Це випромінювання відіграє важливу роль у теплопередачі і є невід’ємною частиною так званого парникового ефекту. У глобальному масштабі вплив інфрачервоних променів поширюється на радіаційний баланс Землі і зачіпає майже всю біосферну активність. Практично кожен об’єкт на поверхні нашої планети випускає електромагнітне випромінювання в основному в цій частині спектру.
Області ІЧ-діапазону
ІЧ-діапазон часто розділяється на більш вузькі ділянки спектру. Німецький інститут стандартів DIN визначив такі області довжин хвиль інфрачервоних променів:
- ближній (0,75-1,4 мкм), зазвичай використовується в волоконно-оптичного зв’язку;
- короткохвильової (1,4-3 мкм), починаючи з якого значно зростає поглинання ІЧ-випромінювання водою;
- середньохвильової, також званий проміжним (3-8 мкм);
- довгохвильовий (8-15 мкм);
- дальній (15-1000 мкм).
Однак ця схема класифікації не використовується повсюдно. Наприклад, у деяких дослідженнях зазначаються наступні діапазони: ближній (0,75-5 мкм), середній (5-30 мкм) і довгий (30-1000 мкм). Довжини хвиль, що використовуються в телекомунікації, поділяються на окремі смуги з-за обмежень детекторів, підсилювачів та інших джерел.
Загальна система позначень виправдана реакціями людини на інфрачервоні промені. Ближня ІЧ-область найбільш близька до довжини хвилі видимого людським оком. Середнє і дальнє ІЧ-випромінювання поступово віддаляються від видимої частини спектру. Інші визначення випливають різним фізичних механізмам (таким як піки емісії та поглинання води), а самі нові засновані на чутливості використовуваних детекторів. Наприклад, звичайні кремнієві чутливі сенсори в області близько 1050 нм, а арсенід індій-галлія – в діапазоні від 950 нм до 1700 і 2200 нм.
Чітка межа між інфрачервоним і видимим світлом не визначена. Око людини значно менш чутливий до червоного світла, що перевищує довжину хвилі 700 нм, однак інтенсивне світіння (лазера) можна бачити приблизно до 780 нм. Початок ІЧ-діапазону визначається в різних стандартах по-різному – десь між цими значеннями. Зазвичай це 750 нм. Тому видимі інфрачервоні промені можливі в діапазоні 750-780 нм.
