적외선

열화상 카메라로 촬영한 사람.

적외선 망원경을 사용하면 분자운 등으로 가려진 천체들도 관찰할 수 있다.

적외선(영어: Infrared)은 가시광선보다 긴 파장을 가지고 있는 전자기복사로서, 붉은색 가시광선 스펙트럼의 끝인 700nm부터 1mm 사이의 파장 범위를 차지한다. 이 범위의 파장은 대략 430THz부터 300GHz 정도의 주파수에 해당한다. 실온에 있는 대부분의 물체에서 방출되는 열복사는 적외선이다.

적외선 복사는 1800년에 천문학자 윌리엄 허설에 의해 발견되었다. 윌리엄 허설은 온도계를 이용하여 광선 스펙트럼에서 붉은 빛 뒤에 보이지 않는 종류의 전자기파가 있다는 사실을 발견하였다. 지구에 도달하는 태양에너지 중 절반보다 조금 넘는 에너지는 적외선의 형태로 나타난다. 지구에 흡수되는 적외선 복사와 지구로부터 방출되는 적외선 복사 사이의 균형은 지구의 기후에 중요한 영향을 가진다.

적외선은 분자의 회전-진동 운동이 변화할 때 분자로부터 방출되거나 흡수된다. 적외선 에너지는 쌍극자모멘트에 변화를 일으켜 분자에서의 진동 상태를 유도한다. 적외선분광법은 적외선 에너지 범위에서의 광자의 흡수와 전파를 검사한다.

적외선은 산업, 연구, 의학 전반에서 사용된다. 야간투시경을 이용하면 맨눈으로는 아무것도 보이지 않는 어둠 속에서도 다른 동물이나 사람을 볼 수 있다. 적외선 천문학에서는 분자운 등으로 가려져 있는 우주를 관찰하기 위해, 또는 행성 등의 물체를 찾기 위해, 또는 적색편이를 나타내는 천체를 관찰하기 위해 적외선을 감지하는 망원경을 사용한다. 열화상 카메라는 절연 처리된 계에서의 열 손실을 감지하기 위해서, 또는 피부에서 혈액 흐름의 변화를 관찰하기 위해서, 또는 전기 기구의 과열을 감지하기 위해서 사용된다.

열화상은 군사적 또는 민간 목적으로 널리 사용되고 있다. 군사적으로는 표적 획득, 감시, 야간투시경, 자동유도 및 추적 등에 사용된다. 정상 체온의 인간은 파장 길이 10μm(마이크로미터) 내외의 복사선을 방출한다. 비군사적 용도로는 열효율 분석, 환경 감시, 산업시설 검사, 원격 온도감지, 단거리 무선통신, 분광학, 기상예보 등에 사용된다.