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赤外線（IR、赤外線とも呼ばれる）は、可視光より波長が長く、マイクロ波より波長が短い電磁放射（EMR）です。赤外線スペクトル帯は、赤色光（可視スペクトルの中で最も波長が長い）よりわずかに長い波長から始まるため、IRは人間の目には見えません。IRは一般的に（ISO、CIEによると）約780 nm （380 THz ）から1 mm （300 GHz ）までの波長を含むと理解されています。[ 1 ] [ 2 ] IRは一般的に、地上の光源から放出される長波長の熱赤外線と、太陽スペクトルの一部である短波長の赤外線、または近赤外線に分けられます。[ 3 ]長波長のIR（30～100 μm）は、テラヘルツ放射帯の一部として含まれることがあります。[ 4 ]室温付近の物体からの黒体放射の ほぼすべてはIR帯にあります。電磁放射の一形態として、赤外線はエネルギーと運動量を運び、放射圧を及ぼし、波と粒子（光子）の両方の特性を持つ。[ 5 ]
火が目に見えない熱を発することは古くから知られていました。1681年、先駆的な実験家エドメ・マリオットは、ガラスは日光に対しては透明であるにもかかわらず、放射熱を遮断することを示しました。[ 6 ] [ 7 ] 1800年、天文学者のウィリアム・ハーシェル卿は、赤外線放射が温度計に及ぼす影響によって、赤色光よりもエネルギーの低いスペクトルの目に見えない放射の一種であることを発見しました。[ 8 ]ハーシェルの研究により、太陽からのエネルギーの半分強が赤外線の形で地球に到達することが最終的に判明しました。吸収される赤外線放射と放出される赤外線放射のバランスは、地球の気候に重要な影響を与えます。
赤外線は、分子が回転振動運動を変化させる際に放出または吸収されます。双極子モーメントの変化によって分子内の振動モードを励起するため、適切な対称性を持つ分子のこれらのエネルギー状態を研究するのに有用な周波数範囲となります。赤外分光法は、赤外領域における光子の吸収と透過を調べます。[ 9 ]
赤外線放射は、産業、科学、軍事、商業、医療の用途で使用されています。アクティブ近赤外線照明を使用する暗視装置を使用すると、観察者が検出されることなく人や動物を観察できます。赤外線天文学では、センサーを備えた望遠鏡を使用して、分子雲などの宇宙の塵の多い領域を透過し、惑星などの天体を検出し、宇宙の初期の頃の非常に赤方偏移した天体を観測します。[ 10 ]赤外線サーマルイメージングカメラは、断熱システムの熱損失を検出したり、皮膚の血流の変化を観察したり、消火活動を支援したり、電気部品の過熱を検出したりするために使用されます。[ 11 ] 軍事および民間の用途には、ターゲットの捕捉、監視、暗視、ホーミング、追跡などがあります。通常の体温の人間は、主に10μm付近の波長で放射します。非軍事用途としては、熱効率分析、環境モニタリング、産業施設の検査、違法栽培施設の検出、遠隔温度センシング、近距離無線通信、分光分析、気象予報などが挙げられる。
赤外線放射の範囲については、普遍的に受け入れられている定義はありません。一般的には、可視スペクトルの公称赤色端である780 nmから1 mmまでとされています。この波長範囲は、約430 THzから300 GHzまでの周波数範囲に相当します。赤外線のさらに外側には、電磁スペクトルのマイクロ波領域があります。テラヘルツ放射は、赤外線ではなくマイクロ波帯域の一部として数えられることが増えており、赤外線の帯域端は0.1 mm（3 THz）に移動しています。
太陽光は、有効温度が 5,780 K (5,510 °C、9,940 °F) で、その半分強が赤外線である近熱スペクトル放射で構成されています。天頂では、太陽光は海面で 1 平方メートルあたり 1 kW強の放射照度を提供します。このエネルギーのうち、527 W は赤外線放射、445 W は可視光、32 W は紫外線放射です。[ 13 ]太陽光の赤外線放射のほぼすべては、4 μm より短い近赤外線です。
地球の表面は太陽の表面よりもはるかに低い温度であるため、熱放射の一部は中赤外線領域の赤外線で構成されており、これは太陽光よりもはるかに長い波長です。黒体放射、つまり熱放射は連続的であり、すべての波長で放射されます。これらの自然の熱放射プロセスのうち、雷と自然火災だけが、多くの可視エネルギーを生成するほど高温であり、火災は可視光エネルギーよりもはるかに多くの赤外線エネルギーを生成します。[ 14 ]
一般的に、物体は様々な波長の赤外線を放射しますが、センサーは通常、特定の帯域幅内の放射のみを収集するため、スペクトルの限られた領域のみが関心の対象となる場合があります。熱赤外線放射には最大放射波長があり、これはウィーンの変位則に従って物体の絶対温度に反比例します。赤外線帯域はしばしばより小さなセクションに分割されますが、赤外線が使用される分野によって、その分割方法は異なります。
赤外線は一般的に、人間の目には見えない波長より長い波長から始まると考えられています。目の感度は700 nmを超える波長では急速かつ滑らかに低下するため、見える波長に厳密な制限はありません。したがって、十分な明るさがあれば、それより少し長い波長でも見ることができますが、通常の定義では赤外線に分類される可能性があります。そのため、近赤外線レーザーからの光は、暗い赤色に見えることがあり、実際には大量のエネルギーを運ぶ可能性があるため危険を伴うことがあります。 パルスレーザーからの1,050 nmまでの波長の赤外線でさえ、特定の条件下では人間が見ることができます。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
一般的に使用される細分化方式は次のとおりです。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
近赤外線（NIR）と短波赤外線（SWIR）を合わせた帯域は反射赤外線と呼ばれることがあり、中波赤外線（MWIR）と長波赤外線（LWIR）を合わせた帯域は熱赤外線と呼ばれることがある。
天文学者は通常、赤外線スペクトルを次のように分割します。[ 26 ]
これらの区分は正確ではなく、出版物によって異なる場合があります。3 つの領域は、異なる温度範囲の観測に使用され、[ 27 ]宇宙の異なる環境を観測します。
天文学で最も一般的に用いられる測光システムでは、使用するフィルターに応じて異なるスペクトル領域に大文字が割り当てられます。I、J、H、Kは近赤外線領域を、L、M、N、Qは中赤外線領域を表します。これらの文字は一般的に大気透過窓に関連して理解されており、例えば多くの論文のタイトルにも見られます。
3つ目の方式は、さまざまな検出器の応答に基づいて帯域を分割します。[ 28 ]
近赤外線は、人間の目で検出可能な放射線に波長が最も近い領域です。中赤外線と遠赤外線は、可視光スペクトルから次第に遠ざかります。その他の定義は、異なる物理的メカニズム（発光ピーク、バンド、水の吸収など）に基づいており、最新の定義は技術的な理由に基づいています（一般的なシリコン検出器は約1,050 nmまで感度があります が、InGaAsの感度は特定の構成に応じて約950 nmから始まり、1,700～2,600 nmの間で終わります）。これらの仕様に関する国際規格は現在存在しません。
赤外線の開始波長は（様々な規格によって）一般的に700 nmから800 nmの間で定義されていますが、可視光と赤外線の境界は厳密には定義されていません。人間の目は700 nmを超える波長の光に対して著しく感度が低いため、より長い波長は一般的な光源で照らされたシーンにはほとんど影響を与えません。特に強い近赤外線（例えば、レーザー、LED、または可視光をフィルターで除去した明るい日光）は、約780 nmまで検出可能で、赤色光として認識されます。1,050 nmもの長い波長を提供する強い光源は、 鈍い赤色の光として見えるため、暗いシーンを近赤外線で照らす際に多少の困難が生じます（通常、この実際的な問題は間接照明によって解決されます）。葉は近赤外線で特に明るく、IRフィルターの周囲から漏れる可視光をすべて遮断し、視覚的に不透明なIR透過写真フィルターを通して来る非常に暗い画像に目が慣れるまで少し時間を置くと、IRで光る葉からなるウッド効果を見ることができる。 [ 29 ]
光通信では、使用される赤外線スペクトルの部分は、光源、伝送/吸収材料（ファイバー）、および検出器の利用可能性に基づいて 7 つのバンドに分割されます。[ 30 ]
Cバンドは長距離通信ネットワークにおいて主流の周波数帯である。SバンドとLバンドは、それほど確立されていない技術に基づいているため、広く普及していない。
赤外線は一般に「熱放射」として知られていますが[ 31 ]、あらゆる周波数の光や電磁波は、それらを吸収する表面を加熱します。太陽からの赤外線は地球の加熱の49%を占め[ 32 ]、残りは吸収されてより長い波長で再放射される可視光によって引き起こされます。可視光または紫外線を発するレーザーは紙を焦がすことができ、白熱した物体は可視放射を放出します。室温の物体は主に8～25μmの帯域に集中した放射を放出します が、これは白熱した物体による可視光の放出や、さらに高温の物体による紫外線の放出と区別されません（黒体放射とウィーンの変位則を参照）。[ 33 ]
熱とは、温度差によって伝わる移動エネルギーのことです。熱伝導や熱対流によって伝わる熱とは異なり、熱放射は真空中を伝播することができます。熱放射は、特定の温度における分子の振動によって物体から放出される、多くの波長からなる特定のスペクトルによって特徴づけられます。熱放射はあらゆる波長で物体から放出される可能性があり、非常に高温の場合、そのような放射は赤外線よりもはるかに高いスペクトル、すなわち可視光線、紫外線、さらにはX線領域（例えば太陽コロナ）にまで及びます。したがって、赤外線放射と熱放射が一般的に関連付けられているのは、地球表面付近でよく見られる典型的な（比較的低い）温度に基づく単なる偶然にすぎません。
放射率の概念は、物体の赤外線放射を理解する上で重要です。放射率とは、表面の熱放射が黒体という理想からどれだけ逸脱しているかを表す特性です。さらに詳しく説明すると、同じ物理温度の物体でも、放射率が異なると、同じ赤外線画像にならない場合があります。例えば、あらかじめ設定された放射率の値に対して、放射率が高い物体はより高温に見え、放射率が低い物体はより低温に見えます（多くの場合、周囲の環境が観測対象の物体よりも低温であると仮定した場合）。物体の放射率が完全でない場合、反射率や透明性といった特性を持つため、周囲の環境の温度が物体によって部分的に反射されたり、透過されたりします。物体がより高温の環境にある場合、同じ温度でも放射率が低い物体は、放射率が高い物体よりも高温に見える可能性が高くなります。そのため、放射率の選択を誤ったり、周囲の温度を考慮しなかったりすると、赤外線カメラや放射温度計を使用する際に不正確な結果が生じます。
赤外線は、目視に必要な可視光が不足している場合に暗視装置で使用されます。[ 34 ]暗視装置は、周囲の光子を電子に変換し、それを化学的および電気的なプロセスで増幅し、再び可視光に変換するプロセスによって動作します。[ 34 ]赤外線光源は、暗視装置による変換に利用できる周囲の光を増強するために使用でき、実際に可視光源を使用せずに暗闇での視認性を向上させます。[ 34 ] [ 1 ]
赤外線と暗視装置の使用は、物体とその周囲の環境から放射される赤外線（熱）を検出して表面温度の差に基づいて画像を作成するサーマルイメージングと混同してはならない。 [ 35 ] [ 8 ]
赤外線は、物体の温度を遠隔で測定するために使用できます（放射率が既知の場合）。これはサーモグラフィと呼ばれ、近赤外線または可視光領域で非常に高温の物体を測定する場合は、パイロメトリーと呼ばれます。サーモグラフィ（熱画像）は主に軍事および産業用途で使用されていますが、製造コストが大幅に削減されたことにより、自動車用赤外線カメラの形で一般市場にも普及しつつあります。
サーモグラフィーカメラは、電磁スペクトルの赤外線領域（およそ9,000～14,000 nm、または9～14 μm）の放射線を検出し、その放射線の画像を生成します。黒体放射の法則によれば、すべての物体は温度に応じて赤外線を放射するため、サーモグラフィーによって可視光の有無にかかわらず、周囲の環境を「見る」ことが可能になります。物体から放射される放射線の量は温度とともに増加するため、サーモグラフィーでは温度変化を視覚的に捉えることができます（これがサーモグラフィーという名前の由来です）。
ハイパースペクトル画像とは、各ピクセルにおいて広範囲のスペクトルを連続的に捉えた「画像」のことです。ハイパースペクトルイメージングは、特に近赤外線（NIR）、短波赤外線（SWIR）、中波赤外線（MWIR）、長波赤外線（LWIR）のスペクトル領域において、応用分光法の分野で重要性を増しています。代表的な応用例としては、生物学、鉱物学、防衛、産業分野における計測などが挙げられます。
熱赤外線ハイパースペクトルイメージングは、サーモグラフィカメラを使用して同様に実行できますが、根本的な違いは、各ピクセルが完全なLWIRスペクトルを含んでいることです。したがって、太陽や月などの外部光源を必要とせずに、対象物の化学的識別を実行できます。このようなカメラは、通常、地質学的測定、屋外監視、およびUAVアプリケーションに使用されます。[ 37 ]
赤外線写真では、近赤外線スペクトルを捉えるために赤外線フィルターが使用されます。デジタルカメラは赤外線ブロッカーを使用することがよくあります。安価なデジタルカメラやカメラ付き携帯電話はフィルターの効果が弱く、強い近赤外線を捉えることができ、明るい紫がかった白色として表示されます。これは、赤外線が明るい領域（ランプの近くなど）の近くの被写体を撮影する場合に特に顕著で、結果として生じる赤外線干渉により画像が白飛びすることがあります。また、「T線」イメージングと呼ばれる技術もあり、これは遠赤外線またはテラヘルツ放射を使用してイメージングを行うものです。明るい光源がないため、テラヘルツ写真は他のほとんどの赤外線イメージング技術よりも難しくなります。最近では、テラヘルツ時間領域分光法などの多くの新しい開発により、T線イメージングは大きな注目を集めています。
赤外線追跡、または赤外線ホーミングとも呼ばれるこのシステムは、標的から放射される赤外線を利用して標的を追跡する受動ミサイル誘導システムです。赤外線を頼りに探知するミサイルは、高温の物体から赤外線が強く放射されるため、「熱追尾ミサイル」と呼ばれることがよくあります。人、車のエンジン、航空機など、多くの物体は熱を発するため、低温の背景とコントラストを成します。[ 38 ]
赤外線は、意図的な加熱源として使用できます。たとえば、赤外線サウナでは、利用者を温めるために使用されます。また、航空機の翼から氷を取り除く（除氷）など、他の加熱用途にも使用できます。[ 39 ]
赤外線加熱は、コーティングの硬化、プラスチックの成形、焼きなまし、プラスチック溶接、印刷物の乾燥など、工業製造プロセスにおいてもますます普及しつつあります。これらの用途では、赤外線ヒーターが対流式オーブンや接触加熱に取って代わります。
さまざまな技術や提案されている技術は、赤外線放射を利用して建物やその他のシステムを冷却します。LWIR (8～15 μm) 領域は、これらの波長の放射の一部が大気の赤外線窓を通して宇宙に逃げることができるため、特に有用です。このようにして、受動的な日中放射冷却(PDRC) 表面は、直射日光の強度の下で周囲温度以下の冷却温度を達成し、エネルギー消費や汚染をゼロにして地球から宇宙への熱流を増加させることができます。[ 40 ] [ 41 ] PDRC 表面は、強力な長波赤外線 (LWIR)熱放射熱伝達を維持しながら、短波太陽光反射率を最大化して熱取得を減らします。[ 42 ] [ 43 ]世界規模で考えると、この冷却方法は地球温暖化を遅らせ、さらには逆転させる方法として提案されており、地球の熱流束のバランスをとるために、地球の表面積の 1～2% を覆う必要があるという推定もあります。[ 44 ] [ 45 ]
赤外線データ伝送は、コンピュータ周辺機器や携帯情報端末間の近距離通信にも利用されています。これらの機器は通常、赤外線データ協会（ IrDA ）が発行する規格に準拠しています。リモコンやIrDA機器は、赤外線発光ダイオード（LED）を使用して赤外線を放射し、レンズで集光してユーザーが検出器に向けるビームにします。このビームは、受信機が解釈するコードに従って変調、つまりオン/オフが切り替えられます。実用的な理由から、通常は近赤外線（800 nm以下）が使用されます。この波長は、受信機が検出した放射を電流に変換するために使用する安価なシリコンフォトダイオード によって効率的に検出されます。この電気信号は、赤外線送信機による高速パルスを保持しつつ、周囲光からのゆっくりと変化する赤外線をフィルタリングするハイパスフィルタを通過します。赤外線通信は、人口密度の高い地域での屋内使用に有効です。赤外線は壁を透過しないため、隣接する部屋の他の機器に干渉しません。赤外線は、リモコンで家電製品を操作する最も一般的な方法です。RC -5やSIRCなどの赤外線リモコンプロトコルは、赤外線通信に使用されます。
赤外線レーザーを使用した自由空間光通信は、放射線による損傷を除けば、光ファイバーケーブルを埋設するコストと比較して、都市部で最大 4 ギガビット/秒で動作する通信リンクを設置する比較的安価な方法となり得る。「目は赤外線を検出できないため、損傷を防止または軽減するためにまばたきしたり目を閉じたりしても効果がない可能性がある。」[ 46 ]
赤外線レーザーは、光ファイバー通信システム用の光源として使用されます。標準的なシリカ ファイバーの場合、波長は1,330 nm付近（分散が最も少ない）または1,550 nm付近（透過率が最も高い）が最適です。
印刷された標識の音声版を赤外線データで伝送する技術は、遠隔赤外線音声標識プロジェクトを通じて、視覚障害者の支援手段として研究されている。赤外線データをある機器から別の機器に送信することは、ビーム伝送と呼ばれることもある。
IRは、音声誘導ループの代替として、補助音声に使用されることがある。
赤外振動分光法（近赤外分光法も参照）は、分子を構成する結合を分析することで分子を同定できる技術です。分子内の各化学結合は、その結合に固有の周波数で振動します。分子内の原子のグループ（例：CH₂ ）は、グループ全体の伸縮運動や曲げ運動によって複数の振動モードを持つ場合があります。振動によって分子内の双極子モーメントが変化すると、同じ周波数の光子を吸収します。ほとんどの分子の振動周波数は、赤外光の周波数に対応しています。通常、この技術は、中赤外帯（4,000～400 cm⁻¹ ）の光放射を用いて有機化合物を研究するために使用されます。試料中のすべての吸収周波数のスペクトルが記録されます。これを利用して、試料中に存在する化学基の種類や純度（例えば、湿った試料では3200 cm⁻¹付近に幅広いOH吸収が見られる）などの情報を得ることができます。このアプリケーションで放射線を表す単位である cm⁻¹は、分光波数です。これは、周波数を真空中の光速で割った値です。
半導体産業では、赤外線を用いて薄膜や周期的なトレンチ構造などの材料特性を評価することができます。半導体ウェーハ表面からの光の反射率を測定することで、Forouhi–Bloomer分散方程式を用いて屈折率(n)と消衰係数(k)を求めることができます。また、赤外線の反射率を用いることで、高アスペクト比トレンチ構造の臨界寸法、深さ、側壁角度を決定することも可能になります。
走査型放射計を搭載した気象衛星は、熱画像または赤外線画像を生成します。訓練を受けたアナリストは、これらの画像を用いて雲の高さや種類を特定したり、陸地や水面の温度を計算したり、海洋表面の特徴を特定したりすることができます。走査は通常、10.3～ 12.5μm（IR4およびIR5チャンネル）の範囲で行われます。
サイクロンや積乱雲のように、頂上が高く冷たい雲は、赤や黒で表示されることが多く、層雲や層積雲のような低く暖かい雲は、青や灰色で表示され、中間の雲はそれに応じて陰影がつけられます。高温の地表面は、濃い灰色または黒で表示されます。赤外線画像の欠点の1つは、層雲や霧のような低い雲は、周囲の陸地や海面と温度が似ているため表示されないことです。しかし、IR4チャンネル（10.3～ 11.5μm）と近赤外線チャンネル（1.58～ 1.64μm）の明るさの差を利用することで、低い雲を区別して霧 の衛星画像を作成できます。赤外線の主な利点は、夜間に画像を作成できるため、連続した気象シーケンスを研究できることです。
これらの赤外線画像は、海洋の渦や渦流を描写し、メキシコ湾流などの海流をマッピングできるため、海運業界にとって貴重な情報源となります。漁師や農家は、作物を霜害から守ったり、漁獲量を増やしたりするために、陸地や水温を知ることに関心を持っています。エルニーニョ現象さえも捉えることができます。グレーの濃淡で表現された熱画像をカラーデジタル化技術でカラー化することで、必要な情報をより簡単に識別できるようになります。
6.40～7.08μmの波長域にある主要な水蒸気チャネルは 、一部の気象衛星によって画像化することができ、大気中の水分量を示す。
気候学の分野では、地球と大気間のエネルギー交換の傾向を検出するために、大気赤外線放射が監視されます。これらの傾向は、地球の気候の長期的な変化に関する情報を提供します。これは、太陽放射とともに、地球温暖化の研究において研究される主要なパラメータの1つです。
この研究分野では、連続的な屋外測定を行うためにピルジオメーターが用いられます。これは、約4.5μm から50μmの赤外線放射に対する感度を持つ広帯域赤外線放射計です 。
天文学者は、鏡、レンズ、固体デジタル検出器などの光学部品を用いて、電磁スペクトルの赤外線領域の天体を観測します。そのため、赤外線天文学は光学天文学の一部に分類されます。画像を形成するためには、赤外線望遠鏡の構成要素を熱源から慎重に遮蔽する必要があり、検出器は液体ヘリウムを用いて冷却されます。
地上設置型の赤外線望遠鏡の感度は、大気中の水蒸気によって著しく制限されます。水蒸気は、大気中の特定の透過窓の外側から宇宙から届く赤外線の一部を吸収してしまうためです。この制限は、望遠鏡観測所を高地に設置するか、気球や航空機で望遠鏡を上空に運ぶことで、ある程度緩和できます。宇宙望遠鏡はこのような制約を受けないため、宇宙空間は赤外線天文学にとって理想的な場所と考えられています。
赤外線スペクトルは、天文学者にとっていくつかの有用な利点があります。銀河系内の冷たく暗い分子雲（ガスと塵）は、内部の恒星から放射される熱によって輝きます。また、赤外線は、原始星が可視光を発し始める前に検出するためにも利用できます。恒星はエネルギーのごく一部を赤外線スペクトルで放出するため、惑星などの近くにある低温の天体をより容易に検出できます。（可視光スペクトルでは、恒星のまぶしさによって惑星からの反射光がかき消されてしまいます。）
赤外線は、ガスや塵に覆われていることが多い活動銀河の中心部を観測するのにも役立ちます。赤方偏移の大きい遠方の銀河は、スペクトルのピーク部分が長波長側にシフトするため、赤外線でより容易に観測できます。[ 10 ]
赤外線クリーニングは、一部の映画フィルムスキャナー、フィルムスキャナー、フラットベッドスキャナーで使用されている技術で、スキャン結果に付着したほこりや傷の影響を軽減または除去します。この技術は、可視光カラーチャンネル（赤、緑、青）と同じ位置と解像度で、スキャンから追加の赤外線チャンネルを収集することで機能します。赤外線チャンネルは、他のチャンネルと組み合わせて、傷やほこりの位置を検出するために使用されます。検出された欠陥は、スケーリングによって修正したり、インペインティングによって置き換えたりすることができます。[ 47 ]
赤外線反射法[ 48 ]は、絵画に非破壊的に適用して、特にガイドとして描かれた画家の下絵や輪郭線を明らかにすることができます。美術修復家は、この技術を使用して、目に見える絵具の層が下絵やその間の層とどのように異なるかを調べます（このような変更は、オリジナルの画家によって行われた場合はペンティメンティと呼ばれます）。これは、絵画がオリジナルの画家によるオリジナル版かコピーか、また、過剰な修復作業によって変更されていないかを判断する上で非常に有用な情報です。一般的に、ペンティメンティが多いほど、絵画がオリジナル版である可能性が高くなります。また、制作方法に関する有用な洞察も得られます。[ 49 ]反射法は、多くの場合、画家がカーボンブラックを使用していることを明らかにし、反射図ではそれがよく映りますが、絵画全体の下地にカーボンブラックが使用されていないことが条件です。赤外線反射法は、NIRスペクトル領域の改造された市販のデジタルカメラ、またはSWIRスペクトル領域の専用機器によって実現できます。[ 50 ]最近の反射率測定法のMWIRスペクトル領域への拡張[ 51 ] [ 52 ]は、表面材料の微妙な違いを検出できることが証明されている。
最後に、NIR反射測定はスマートフォンのカメラを使用して良好な結果で実行できます。[ 53 ]
赤外線に敏感なカメラの設計における最近の進歩により、下塗りやペンティメントだけでなく、後に画家によって上塗りされた絵画全体を発見し描写することが可能になった。[ 54 ]注目すべき例としては、ピカソの「アイロンをかける女」と「青い部屋」があり、どちらの場合も、今日知られている絵画の下に男性の肖像画が見えるようになった。
赤外線は、保存修復家や科学者によって、さまざまな種類の物体、特に死海文書、パピルス荘のローマ時代の作品、敦煌石窟で発見されたシルクロードの文書などの非常に古い文書にも同様に使用されています。[ 55 ]インクに使用されるカーボンブラックは非常によく映ります。
クサリヘビ科のヘビは頭部に一対の赤外線感覚器官を持っています。この生物学的赤外線検出システムの正確な熱感度については不明な点があります。[ 56 ] [ 57 ]
熱受容器官を持つ他の生物には、ニシキヘビ（Pythonidae科）、一部のボア（Boidae科）、一般的な吸血コウモリ（Desmodus rotundus）、さまざまなタマムシ（Melanophila acuminata）[ 58 ] 、濃い色のチョウ（Pachliopta aristolochiaeおよびTroides rhadamantus plateni）、そしておそらく吸血昆虫（Triatoma infestans）[ 59 ]などがある。クサリヘビ科とボア科のヘビは、獲物が発する熱を感知することで、赤外線感受性のピット器官を使用して獲物を識別し捕獲する。同様に、一般的な吸血コウモリ（Desmodus rotundus）の赤外線感受性のピットは、温血動物の犠牲者の血液が豊富な領域を識別するのに役立つ。タマムシの一種であるMelanophila acuminata は、赤外線ピット器官を使って森林火災の位置を特定し、最近燃えた木に卵を産み付けます。 Pachliopta aristolochiaeやTroides rhadamantus plateniのような、暗い色素を持つチョウの翅や触角にある温度受容体は、日光浴をする際に熱による損傷から身を守ります。さらに、吸血昆虫 ( Triatoma infestans )が体温を感知することで温血動物の獲物の位置を特定できるという仮説も立てられています。[ 59 ]
Venturia inaequalisのような一部の菌類は、排出するために近赤外線を必要とします。[ 60 ]
近赤外線視覚（780～1,000 nm）は、視覚色素のノイズのために長い間不可能だと考えられてきたが、[ 61 ]コイと3種のシクリッドで近赤外線の感覚が報告されている。[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]魚は近赤外線を使って獲物を捕らえ[ 61 ]、光走性遊泳の方向付けを行う。[ 65 ]魚の近赤外線感覚は、薄明時の照明条件が悪い場合[ 61 ]や濁った水面[ 65 ]で重要になる可能性がある。
Near-infrared light, or photobiomodulation, is used for treatment of chemotherapy-induced oral ulceration as well as wound healing. There is some work relating to anti-herpes virus treatment.[66] Research projects include work on central nervous system healing effects via cytochrome c oxidase upregulation and other possible mechanisms.[67]
Strong infrared radiation in certain industry high-heat settings may be hazardous to the eyes, resulting in damage or blindness to the user. Since the radiation is invisible, special IR-proof goggles must be worn in such places.[68]
The discovery of infrared radiation is ascribed to William Herschel, the astronomer, in the early 19th century. Herschel published his results in 1800 before the Royal Society of London. Herschel used a prism to refract light from the sun and detected the infrared, beyond the red part of the spectrum, through an increase in the temperature recorded on a thermometer. He was surprised at the result and called them "Calorific Rays".[69][70] The term "infrared" did not appear until late 19th century.[71] The Latin prefix infra- means below, as it is light below red on the spectrum.[72] An earlier experiment in 1790 by Marc-Auguste Pictet demonstrated the reflection and focusing of radiant heat via mirrors in the absence of visible light.[73]
Other important dates include:[28]
いくつかの近赤外線レーザー波長に対する中心窩の感度を測定した。眼は少なくとも 1064 nm までの波長の放射線に反応できることがわかった。連続 1064 nm レーザー光源は赤く見えたが、1060 nm パルス レーザー光源は緑に見え、これは網膜で第二高調波発生が存在することを示唆している。
目の感度範囲の限界は約310～1,050ナノメートルです。
{{cite web}}: CS1 maint: url-status (リンク)パッシブ日中放射冷却 (PDRC) は、エネルギー入力や汚染物質の発生なしに、地球の熱を極低温の宇宙空間に放散します。エネルギー危機と地球温暖化という 2 つの大きな問題を同時に緩和する可能性を秘めています。
熱を放出する物質のごく一部で地球を覆うことにより、地球から放出される熱の流れが増加し、正味の放射束がゼロ（または負の値）に減少するため、地球が安定化（または冷却）される。
効率的な PDRC を設計および製造することは非常に望ましい。太陽からの入射放射熱と地球からの放出放射熱が釣り合うと、地球の温度は定常状態に達する。
地球表面のわずか 1%～2% が現在の平均値ではなくこの速度で放射されるようになれば、地球全体への熱流束と地球からの熱流束は均衡し、温暖化は止まるだろう。
実証された受動冷却効果として 100 W/m2 の場合、0.3% の表面被覆、つまり地球の陸地面積の 1% が必要になります。もしその半分を、地球の陸地面積の約3％を占める都市部や建築物のある地域に設置するとすれば、そこでは17％のカバー率が必要となり、残りは農村部に設置されることになる。