Infrarouge
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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. Le nom signifie « en-deçà du rouge » (du latin infra : « en-deçà de »), le rouge étant la couleur de longueur d'onde la plus longue de la lumière visible. Cette longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1 mm.
Les infrarouges sont souvent subdivisés en IR proches (0,7-5 μm), IR moyens (5-30 μm) et IR lointains (30-1 000 μm). Toutefois cette classification n'est pas précise, chaque domaine d'utilisation ayant sa propre idée de la frontière entre les différents types.
Les infrarouges sont souvent 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 les 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 3670/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 que cela occasionne.
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[modifier] Utilisations
Les infrarouges sont utilisés dans les équipements de vision de nuit quand la quantité de lumière visible est insuffisante 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 mesurer à distance et sans contact la température d'objets cibles.
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) réacteurs de l'avion cible. De tels missiles peuvent être évités par des manoeuvres 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 leur 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 courtes distance sans obstacles.
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) et les futurs ASTRO-F ( 2005 ?; Japon) et Herschel (2007 ?; ESA).
[modifier] Histoire
Les infrarouges furent découverts en 1800 par William Herschel, un astronome anglais d'origine allemande. Herschel plaça un thermomètre à mercure dans le spectre obtenu par un prisme de verre afin de mesurer la chaleur propre à chaque couleur. Il trouva que la chaleur était la plus forte du côté du rouge du spectre, y compris 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.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Article connexe
- Vie et rayonnement
- l'article du wikilivre de Photographie consacré à la photographie infrarouge et à la thermographie.
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[modifier] Liens externes
- La photographie de lumière Infrarouge
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