적외선(infrared rays)에 대하여 요약

적외선

태양이 방출하는 빛을 프리즘으로 분산시켜 보았을 때 적색선의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파를 적외선이라 합니다.
파장의 길이에 따라 분류하면 파장 0.75∼3㎛의 적외선을 근적외선, 3∼25㎛의 것을 적외선, 25㎛ 이상의 것을 원적외선이라 합니다.
가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이며, 이 때문에 열선(熱線)이라고도 합니다.

적외선 검출

열전기쌍은 적외선에 의해 생기는 열을 기전력으로 변환시켜 적외선을 검출하는 방법이며, 볼로미터는 열에 의한 전기저항의 변화를 이용한 것입니다.
적외선 검출에는 사진건판·광전지·광전관 및 광전도검출기 등이 쓰이나, 광전도검출기를 제외하고는 대부분 근적외선의 영역까지만 검출할 수 있습니다.
즉 건판과 광전관은 약 1.2㎛, 광전지는 5㎛ 이하의 적외선만을 검출할 수 있습니다.
이에 대해 보다 넓은 영역의 적외선을 검출할 수 있는 검출기로는 열전기쌍·볼로미터·뉴매틱검출기(
detector:Golay cell 등) 등이 있으며, 이들을 열적 검출기라 합니다.
뉴매틱검출기는 열에 의한 기체팽창에 따른 기체의 압력변화를 이용한 것입니다.

적외선의 이용

적외선이 강한 열효과를 가지고 있는 것은 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 비슷하기 때문입니다.
적외선은 파장이 길기 때문에 자외선이나 가시광선에 비하여 미립자에 의한 산란효과가 적어서 공기를 비교적 잘 투과합니다.
공업용이나 의료용으로 사용하기 위한 것으로, 강한 적외선을 방출하는 적외선전구가 있습니다.
0.83 μm(GaAs반도체레이저), 1.3㎛, 1.06㎛(Nd-YAG 또는 Ndglass 레이저), 2.8㎛(HF 레이저), 5㎛(CO 레이저), 10.6㎛(CO2레이저), 16㎛(SF6 레이저)을 방출하는 적외선레이저를 비롯하여, 수십에서 수백 ㎛ 원적외선영역에 발진파장을 가지는 H2O, D2O, HCN, 에탄올레이저 등이 대표적인 적외선레이저입니다.
텅스텐필라멘트전구는 약 3.5㎛까지의 근적외선원만을 방출하며, 보다 넓은 파장영역의 적외선원으로는 가열된 흑체(黑體:0∼3,300℃)와 네른스트전구가 있습니다.
매우 높은 단색성(單色性)과 강도를 가진 적외선레이저가 연구용·공업용·의료용의 적외선원으로 활용단계에 있습니다.
대기 중에서의 투과성을 이용한 것으로는 항공사진측량(0.8㎛)·원거리사진·야간촬영·거리측정·적외선감시장치 등이 있습니다.
또 열효과 특성을 이용한 각종 재료·공산품·농수산품의 적외선 건조와 가열에의 응용은 산업과 실생활에서 널리 쓰인다.
의료면에서는 소독·멸균과 관절 및 근육 치료에 근적외선이 많이 쓰이고, 10㎛의 적외선레이저빔은 외과수술, 종양의 제거, 신경의 연결 등에 실용화되고 있습니다.
그밖에 자동경보기, 문의 자동개폐기 등에 적외선과 검출기를 조합하여 쓰기도 합니다.