Un détecteur infrarouge est un détecteur qui réagit au rayonnement infrarouge (IR). Les deux principaux types de détecteurs sont thermiques et photoniques (photodétecteurs).
Les effets thermiques du rayonnement IR incident peuvent être suivis par de nombreux phénomènes dépendant de la température. Les bolomètres et microbolomètres sont basés sur les variations de résistance. Les thermocouples et les thermoéléments utilisent l’effet thermoélectrique. Les cellules de Golay suivent la dilatation thermique. Les détecteurs pyroélectriques sont les plus courants dans les spectromètres IR.
Le temps de réponse et la sensibilité des détecteurs de photons peuvent être beaucoup plus élevés, mais ils doivent généralement être refroidis pour réduire le bruit thermique. Les matériaux qu’ils contiennent sont des semi-conducteurs avec des intervalles de bande étroits. L’accident de photons IR peut provoquer une excitation électronique. Dans les détecteurs photoconducteurs, la résistivité de l’élément détecteur est surveillée. Les détecteurs photovoltaïques contiennent une jonction p-n sur laquelle le courant photoélectrique est affiché sur l’éclairage.
L’infrarouge ou simplement l’infrarouge ou IR est un rayonnement électromagnétique (EMR) dont les longueurs d’onde sont plus longues que la lumière visible et est donc invisible, bien que parfois appelé lumière infrarouge générique. Il s’étend du rayon nominal rouge du spectre visible à 700 nanomètres (fréquence 430 THz) jusqu’à 1 millimètre (300 GHz) (bien que les lasers à impulsions spéciaux permettent aux gens de détecter le rayonnement IR jusqu’à 1050 nm.) L’environnement est infrarouge comme tous EMR, les IR transportent de l’énergie rayonnante et se comportent à la fois comme une onde et comme une particule quantique, le photon.
L’infrarouge a été découvert en 1800 par l’astronome Sir William Herschel, qui a découvert un type de rayonnement invisible dans le spectre d’énergie inférieur à celui de la lumière rouge grâce à son effet sur un thermomètre. Plus de la moitié de l’énergie solaire totale est arrivée sur Terre sous forme d’infrarouge. L’équilibre entre le rayonnement infrarouge absorbé et émis a un effet crucial sur le climat terrestre.
Le rayonnement infrarouge est émis ou absorbé par les molécules lorsqu’elles modifient leurs mouvements vibratoires rotatifs. Il excite les modes de vibration dans une molécule en modifiant le moment dipolaire, ce qui en fait une gamme de fréquences utile pour étudier ces états énergétiques pour les molécules à bonne symétrie. La spectroscopie infrarouge examine l’absorption et la transmission des photons dans l’infrarouge.
Le rayonnement infrarouge est utilisé dans des applications industrielles, scientifiques et médicales. Les appareils de vision nocturne utilisant un éclairage proche infrarouge permettent l’observation d’humains ou d’animaux sans que l’observateur ne soit détecté. L’astronomie infrarouge utilise des télescopes basés sur des capteurs pour pénétrer dans les zones poussiéreuses de l’espace telles que les nuages moléculaires, détecter des objets comme des planètes et voir les objets secoués en rouge depuis les premiers jours de l’univers. Les caméras infrarouges sont utilisées pour détecter les pertes de chaleur dans des systèmes isolés, observer les changements dans la circulation sanguine de la peau et détecter la surchauffe des appareils électriques.
L’imagerie infrarouge thermique est largement utilisée à des fins militaires et civiles. Les applications militaires comprennent l’acquisition de cibles, la surveillance, la vision nocturne, l’adaptation et le suivi. Les personnes à température corporelle normale rayonnent principalement à des longueurs d’onde d’environ 10 μm (micromètres).
Les utilisations non militaires comprennent l’analyse de l’efficacité thermique, la surveillance environnementale, les inspections d’installations industrielles, la détection de température à distance, la communication sans fil à courte distance, la spectroscopie et les prévisions météorologiques.
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