Kızılötesi

İki insanın uzun dalga boylu kızılötesi (vücut sıcaklığı termal) radyasyonda çekilmiş sahte renkli görüntüsü. ⓘ

Bu sahte renkli kızılötesi uzay teleskobu görüntüsü sırasıyla 3,4, 4,6 ve 12 μm dalga boylarına karşılık gelen mavi, yeşil ve kırmızı renklere sahiptir. ⓘ

Bazen kızılötesi ışık olarak da adlandırılan kızılötesi (IR), görünür ışıktan daha uzun dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Bu nedenle insan gözü tarafından görülemez. IR'nin genellikle yaklaşık 1 milimetreden (300 GHz) görünür spektrumun nominal kırmızı kenarına, yaklaşık 700 nanometreye (430 THz) kadar olan dalga boylarını kapsadığı anlaşılmaktadır. Daha uzun IR dalga boyları (30 μm-100 μm) bazen terahertz radyasyon aralığının bir parçası olarak dahil edilir. Oda sıcaklığına yakın nesnelerden gelen kara cisim radyasyonunun neredeyse tamamı kızılötesi dalga boylarındadır. Elektromanyetik radyasyonun bir formu olarak kızılötesi, hem dalga hem de parçacık olan foton özelliklerine karşılık gelen enerji ve momentum yayar. ⓘ

Ateşin görünmez ısı yaydığı uzun zamandır biliniyordu; 1681'de öncü deneyci Edme Mariotte, camın güneş ışığına karşı şeffaf olmasına rağmen radyan ısıyı engellediğini gösterdi. 1800 yılında astronom Sir William Herschel, kızılötesi radyasyonun spektrumda kırmızı ışıktan daha düşük enerjili bir görünmez radyasyon türü olduğunu bir termometre üzerindeki etkisi sayesinde keşfetmiştir. Herschel'in çalışmaları sonucunda Güneş'ten gelen enerjinin yarısından biraz fazlasının Dünya'ya kızılötesi şeklinde ulaştığı tespit edilmiştir. Emilen ve yayılan kızılötesi radyasyon arasındaki denge, Dünya'nın iklimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. ⓘ

Kızılötesi radyasyon, dönme-titreşim hareketlerini değiştirirken moleküller tarafından yayılır veya emilir. Dipol momentindeki bir değişiklik yoluyla bir moleküldeki titreşim modlarını uyarır, bu da onu uygun simetriye sahip moleküller için bu enerji durumlarının incelenmesi için yararlı bir frekans aralığı haline getirir. Kızılötesi spektroskopisi, kızılötesi aralıktaki fotonların emilimini ve iletimini inceler. ⓘ

Kızılötesi radyasyon endüstriyel, bilimsel, askeri, ticari ve tıbbi uygulamalarda kullanılır. Aktif yakın kızılötesi aydınlatma kullanan gece görüş cihazları, gözlemci tespit edilmeden insanların veya hayvanların gözlenmesini sağlar. Kızılötesi astronomi, moleküler bulutlar gibi uzayın tozlu bölgelerine nüfuz etmek, gezegenler gibi nesneleri tespit etmek ve evrenin ilk günlerinden yüksek oranda kırmızıya kaymış nesneleri görüntülemek için sensör donanımlı teleskoplar kullanır. Kızılötesi termal görüntüleme kameraları, yalıtımlı sistemlerdeki ısı kaybını tespit etmek, ciltteki değişen kan akışını gözlemlemek ve elektrikli bileşenlerin aşırı ısınmasını tespit etmek için kullanılır. ⓘ

Askeri ve sivil uygulamalar arasında hedef tespiti, gözetleme, gece görüşü, yön bulma ve izleme yer almaktadır. Normal vücut sıcaklığındaki insanlar esas olarak 10 μm (mikrometre) civarındaki dalga boylarında ışıma yapar. Askeri olmayan kullanımlar arasında termal verimlilik analizi, çevresel izleme, endüstriyel tesis denetimleri, yetiştirme operasyonlarının tespiti, uzaktan sıcaklık algılama, kısa menzilli kablosuz iletişim, spektroskopi ve hava tahmini yer alır. ⓘ

Doğrudan alınan Güneş ışığı %47 kızılötesi, %46 görünür ışık ve %7 morötesi ışınımdan oluşur. ⓘ

İngilizce infrared sözcüğü, Latincede "aşağı" veya "ötesi" anlamına gelen infra ile İngilizce "kırmızı" anlamına gelen red kelimelerinden oluşur ve "kırmızıaltı" veya "kırmızıötesi" anlamına gelir. ⓘ

Elektromanyetik spektrumun tanımı ve ilişkisi

Kızılötesi radyasyon aralığının evrensel olarak kabul edilmiş bir tanımı yoktur. Tipik olarak, görünür spektrumun 700 nanometredeki (nm) nominal kırmızı kenarından 1 milimetreye (mm) kadar uzandığı kabul edilir. Bu dalga boyu aralığı yaklaşık 430 THz'den 300 GHz'e kadar bir frekans aralığına karşılık gelir. Kızılötesinin ötesi elektromanyetik spektrumun mikrodalga kısmıdır. Giderek artan bir şekilde, terahertz radyasyonu kızılötesinin değil mikrodalga bandının bir parçası olarak sayılmakta ve kızılötesinin bant sınırını 0,1 mm'ye (3 THz) taşımaktadır. ⓘ

Işık karşılaştırması ⓘ
İsim	Dalga boyu	Frekans (Hz)	Foton enerjisi (eV)
Gama ışını	0,01 nm'den daha az	30 EHz'den fazla	124 keV'den daha fazla
X-ışını	0,01 nm - 10 nm	30 PHz - 30 EHz	124 keV - 124 eV
Ultraviyole	10 nm - 400 nm	750 THz - 30 PHz	124 eV - 3,3 eV
Görünür	400 nm - 700 nm	430 THz - 750 THz	3,3 eV - 1,7 eV
Kızılötesi	700 nm - 1 mm	300 GHz - 430 THz	1,7 eV - 1,24 meV
Mikrodalga	1 mm - 1 metre	300 MHz - 300 GHz	1,24 meV - 1,24 μeV
Radyo	1 metre ve daha fazlası	300 MHz ve altı	1,24 μeV ve altı

Doğal kızılötesi

Güneş ışığı, 5.780 kelvin (5.510 °C, 9.940 °F) etkin sıcaklıkta, yarıdan biraz daha fazla kızılötesi olan yakın termal spektrumlu radyasyondan oluşur. Güneş ışığı zirve noktasında, deniz seviyesinde metrekare başına 1 kilovatın biraz üzerinde bir ışınım sağlar. Bu enerjinin 527 watt'ı kızılötesi radyasyon, 445 watt'ı görünür ışık ve 32 watt'ı ultraviyole radyasyondur. Güneş ışığındaki kızılötesi radyasyonun neredeyse tamamı 4 mikrometreden daha kısa olan yakın kızılötesidir. ⓘ

Dünya yüzeyinde, Güneş yüzeyinden çok daha düşük sıcaklıklarda, bazı termal radyasyon orta kızılötesi bölgede, güneş ışığından çok daha uzun kızılötesinden oluşur. Bununla birlikte, kara cisim ya da termal radyasyon süreklidir: tüm dalga boylarında radyasyon yayar. Bu doğal termal radyasyon süreçlerinden sadece yıldırım ve doğal yangınlar çok fazla görünür enerji üretecek kadar sıcaktır ve yangınlar görünür ışık enerjisinden çok daha fazla kızılötesi üretir. ⓘ

Kızılötesi içindeki bölgeler

Genel olarak, nesneler bir dalga boyu spektrumu boyunca kızılötesi radyasyon yayar, ancak bazen spektrumun yalnızca sınırlı bir bölgesi ilgi çekicidir, çünkü sensörler genellikle yalnızca belirli bir bant genişliği içindeki radyasyonu toplar. Termal kızılötesi radyasyon da Wien'in yer değiştirme yasasına uygun olarak nesnenin mutlak sıcaklığı ile ters orantılı olan bir maksimum emisyon dalga boyuna sahiptir. Kızılötesi bant genellikle daha küçük bölümlere ayrılır, ancak IR spektrumunun nasıl bölündüğü IR'nin kullanıldığı farklı alanlar arasında değişir. ⓘ

Görünür sınır

Kızılötesi radyasyonun genellikle insan gözünün görebileceğinden daha uzun dalga boyları ile başladığı kabul edilir. Bununla birlikte, gözün hassasiyeti yaklaşık 700 nm'yi aşan dalga boyları için hızla ancak yumuşak bir şekilde azaldığından, neyin görülebileceğine dair kesin bir dalga boyu sınırı yoktur. Bu nedenle, bundan biraz daha uzun dalga boyları yeterince parlaksa görülebilir, ancak yine de olağan tanımlara göre kızılötesi olarak sınıflandırılabilirler. IR'ye yakın bir lazerden gelen ışık bu nedenle soluk kırmızı görünebilir ve aslında oldukça parlak olabileceğinden tehlike oluşturabilir. Darbeli lazerlerden gelen 1.050 nm'ye kadar dalga boylarındaki IR bile belirli koşullar altında insanlar tarafından görülebilir. ⓘ

Yaygın olarak kullanılan alt bölümleme şeması

Yaygın olarak kullanılan bir alt bölüm şeması şöyledir:

Bölüm adı	Kısaltma	Dalga boyu	Frekans	Foton enerjisi	Sıcaklık	Özellikler ⓘ
Yakın kızılötesi	NIR, IR-A DIN	0,75-1,4 μm	214-400 THz	886-1,653 meV	3,864-2,070 K (3,591-1,797 °C)	İlk su emilim bandının dalga boyuna kadar gider ve SiO₂ cam (silika) ortamındaki düşük zayıflama kayıpları nedeniyle fiber optik telekomünikasyonda yaygın olarak kullanılır. Görüntü yoğunlaştırıcılar spektrumun bu alanına duyarlıdır; örnek olarak gece görüş gözlükleri gibi gece görüş cihazları verilebilir. Yakın kızılötesi spektroskopi bir başka yaygın uygulamadır.
Kısa dalga boylu kızılötesi	SWIR, IR-B DIN	1,4-3 μm	100-214 THz	413-886 meV	2,070-966 K (1,797-693 °C)	Su emilimi 1,450 nm'de önemli ölçüde artar. 1,530 ila 1,560 nm aralığı uzun mesafeli telekomünikasyon için baskın spektral bölgedir (bkz. Fiber-optik iletişim#İletim pencereleri).
Orta dalga boylu kızılötesi	MWIR, IR-C DIN; MidIR. Orta kızılötesi (IIR) olarak da adlandırılır	3-8 μm	37-100 THz	155-413 meV	966-362 K (693-89 °C)	Güdümlü füze teknolojisinde bu bandın 3-5 μm'lik kısmı, pasif kızılötesi 'ısı arayan' füzelerin hedefleme başlıklarının çalışmak üzere tasarlandığı atmosferik penceredir ve hedef uçağın kızılötesi imzasına, tipik olarak jet motoru egzoz dumanına yönelir. Bu bölge termal kızılötesi olarak da bilinir.
Uzun dalga boylu kızılötesi	LWIR, IR-C DIN	8-15 μm	20-37 THz	83-155 meV	362-193 K (89 - -80 °C)	Sensörlerin sadece termal emisyonlara dayanarak ve güneş, ay veya kızılötesi aydınlatıcı gibi bir aydınlatma gerektirmeden oda sıcaklığından sadece biraz daha yüksek sıcaklıktaki nesnelerin (örneğin insan vücudu) tamamen pasif bir görüntüsünü elde edebildiği "termal görüntüleme" bölgesi. Bu bölge "termal kızılötesi" olarak da adlandırılır.
Uzak kızılötesi	FIR	15-1.000 μm	0,3-20 THz	1,2-83 meV	193-3 K (-80.15 - -270.15 °C)	(ayrıca bkz. uzak kızılötesi lazer ve uzak kızılötesi)

Termal görüntü (üstte) ve sıradan bir fotoğrafın (altta) karşılaştırması. Plastik torba uzun dalga boylu kızılötesine karşı çoğunlukla şeffaftır, ancak adamın gözlükleri opaktır.

NIR ve SWIR birlikte bazen "yansıyan kızılötesi" olarak adlandırılırken, MWIR ve LWIR bazen "termal kızılötesi" olarak adlandırılır. ⓘ

CIE bölme şeması

Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE) kızılötesi radyasyonun aşağıdaki üç banda ayrılmasını tavsiye etmiştir:

Kısaltma	Dalga boyu	Frekans ⓘ
IR-A	700 nm - 1.400 nm (0,7 μm - 1,4 μm)	215 THz - 430 THz
IR-B	1.400 nm - 3.000 nm (1,4 μm - 3 μm)	100 THz - 215 THz
IR-C	3.000 nm - 1 mm (3 μm - 1.000 μm)	300 GHz - 100 THz

ISO 20473 şeması

ISO 20473 aşağıdaki şemayı belirtir:

Tanımlama	Kısaltma	Dalga boyu ⓘ
Yakın Kızılötesi	NIR	0,78-3 μm
Orta Kızılötesi	MIR	3-50 μm
Uzak Kızılötesi	FIR	50-1.000 μm

Astronomi bölüm şeması

Astronomlar tipik olarak kızılötesi spektrumu aşağıdaki gibi bölerler:

Tanımlama	Kısaltma	Dalga boyu ⓘ
Yakın Kızılötesi	NIR	0,7 ila 2,5 μm
Orta Kızılötesi	MIR	3 ila 25 μm
Uzak Kızılötesi	FIR	25 μm'nin üzerinde.

Bu bölümler kesin değildir ve yayına bağlı olarak değişebilir. Bu üç bölge farklı sıcaklık aralıklarının ve dolayısıyla uzaydaki farklı ortamların gözlemlenmesi için kullanılır. ⓘ

Astronomide kullanılan en yaygın fotometrik sistem, kullanılan filtrelere göre farklı spektral bölgelere büyük harfler tahsis eder; I, J, H ve K yakın kızılötesi dalga boylarını kapsar; L, M, N ve Q orta kızılötesi bölgeyi ifade eder. Bu harfler genellikle atmosferik pencerelere atıfta bulunarak anlaşılır ve örneğin birçok makalenin başlığında yer alır. ⓘ

Sensör yanıt bölme şeması

Kızılötesi bölgenin bir kısmında atmosferik geçirgenlik grafiği ⓘ

Üçüncü bir şema, bandı çeşitli dedektörlerin tepkisine göre böler:

Yakın kızılötesi: 0.7 ila 1.0 μm (insan gözünün tepkisinin yaklaşık sonundan silikonunkine kadar).
Kısa dalga kızılötesi: 1,0 ila 3 μm (silikonun kesilmesinden MWIR atmosferik penceresinin kesilmesine kadar). InGaAs yaklaşık 1,8 μm'ye kadar kapsar; daha az hassas kurşun tuzları bu bölgeyi kapsar. Kriyojenik olarak soğutulmuş MCT dedektörleri 1.0-2.5 μm bölgesini kapsayabilir.
Orta dalga kızılötesi: 3 ila 5 μm (atmosferik pencere tarafından tanımlanır ve indiyum antimonid, InSb ve cıva kadmiyum tellürid, HgCdTe ve kısmen kurşun selenid, PbSe tarafından kapsanır).
Uzun dalga kızılötesi: 8 ila 12 veya 7 ila 14 μm (bu, HgCdTe ve mikrobolometreler tarafından kapsanan atmosferik penceredir).
Çok uzun dalga kızılötesi (VLWIR) (12 ila yaklaşık 30 μm, katkılı silikon ile kaplıdır). ⓘ

Yakın kızılötesi, insan gözü tarafından algılanabilen radyasyona dalga boyu olarak en yakın bölgedir. orta ve uzak kızılötesi, görünür spektrumdan giderek daha uzaktır. Diğer tanımlar farklı fiziksel mekanizmaları (emisyon zirveleri, vs. bantlar, su emilimi) ve en yenileri teknik nedenleri takip eder (yaygın silikon dedektörler yaklaşık 1.050 nm'ye duyarlıyken, InGaAs'ın hassasiyeti 950 nm civarında başlar ve belirli yapılandırmaya bağlı olarak 1.700 ila 2.600 nm arasında biter). Bu spesifikasyonlar için uluslararası standartlar şu anda mevcut değildir. ⓘ

Kızılötesinin başlangıcı (farklı standartlara göre) tipik olarak 700 nm ile 800 nm arasında çeşitli değerlerde tanımlanır, ancak görünür ve kızılötesi ışık arasındaki sınır kesin olarak tanımlanmamıştır. İnsan gözü 700 nm dalga boyunun üzerindeki ışığa karşı belirgin şekilde daha az hassastır, bu nedenle daha uzun dalga boyları yaygın ışık kaynakları tarafından aydınlatılan sahnelere önemsiz katkılarda bulunur. Bununla birlikte, özellikle yoğun yakın IR ışık (örneğin IR lazerlerden, IR LED kaynaklarından veya görünür ışığın renkli jellerle giderildiği parlak gün ışığından) yaklaşık 780 nm'ye kadar algılanabilir ve kırmızı ışık olarak algılanır. Dalga boyu 1.050 nm'ye kadar olan yoğun ışık kaynakları donuk kırmızı bir parıltı olarak görülebilir ve karanlıkta sahnelerin yakın IR aydınlatmasında bazı zorluklara neden olur (genellikle bu pratik sorun dolaylı aydınlatma ile çözülür). Yapraklar yakın IR'de özellikle parlaktır ve bir IR filtresinin etrafından gelen tüm görünür ışık sızıntıları engellenirse ve göze görsel olarak opak IR geçiren bir fotoğraf filtresinden gelen aşırı loş görüntüye alışması için bir süre verilirse, IR parlayan yapraklardan oluşan Ahşap etkisini görmek mümkündür. ⓘ

Kızılötesindeki telekomünikasyon bantları

Optik iletişimde, kızılötesi spektrumun kullanılan kısmı, ışık kaynaklarının, iletici/emici malzemelerin (fiberler) ve dedektörlerin mevcudiyetine göre yedi banda ayrılır:

Bant	Tanımlayıcı	Dalga boyu aralığı ⓘ
O bant	Orijinal	1,260-1,360 nm
E bandı	Genişletilmiş	1,360-1,460 nm
S bandı	Kısa dalga boyu	1,460-1,530 nm
C bandı	Geleneksel	1,530-1,565 nm
L bandı	Uzun dalga boyu	1,565-1,625 nm
U bandı	Ultra uzun dalga boyu	1,625-1,675 nm

C-bandı uzun mesafeli telekomünikasyon ağları için baskın banttır. S ve L bantları daha az iyi kurulmuş teknolojilere dayanmaktadır ve yaygın olarak kullanılmamaktadır. ⓘ

Isı

Daha yüksek emisiviteye sahip malzemeler, farklı sıcaklıktaki çevrelerini daha fazla yansıtan malzemelere göre gerçek sıcaklıklarına daha yakın görünürler. Bu termal görüntüde, daha soğuk çevreyi yansıtan daha yansıtıcı seramik silindir, kübik kabından (daha yayıcı silikon karbürden yapılmış) daha soğuk görünmektedir, ancak aslında aynı sıcaklığa sahiptirler. ⓘ

Kızılötesi radyasyon halk arasında "ısı radyasyonu" olarak bilinir, ancak herhangi bir frekanstaki ışık ve elektromanyetik dalgalar onları emen yüzeyleri ısıtır. Güneş'ten gelen kızılötesi ışık Dünya'nın ısınmasının %49'unu oluşturur, geri kalanı ise emilen ve daha uzun dalga boylarında yeniden yayılan görünür ışıktan kaynaklanır. Görünür ışık veya ultraviyole yayan lazerler kağıdı yakabilir ve akkor halindeki sıcak nesneler görünür radyasyon yayar. Oda sıcaklığındaki cisimler çoğunlukla 8 ila 25 μm bandında yoğunlaşan radyasyon yayacaktır, ancak bu akkor halindeki cisimlerin görünür ışık yaymasından ve daha da sıcak cisimlerin ultraviyole yaymasından farklı değildir (bkz. siyah cisim ve Wien'in yer değiştirme yasası). ⓘ

Isı, sıcaklık farkından dolayı akan geçiş halindeki enerjidir. Termal iletim veya termal taşınım yoluyla iletilen ısının aksine, termal radyasyon boşlukta yayılabilir. Termal radyasyon, belirli bir sıcaklıkta moleküllerinin titreşimi nedeniyle bir nesneden emisyonla ilişkili birçok dalga boyunun belirli bir spektrumu ile karakterize edilir. Termal radyasyon nesnelerden herhangi bir dalga boyunda yayılabilir ve çok yüksek sıcaklıklarda bu tür radyasyon kızılötesinin çok üzerinde, görünür, ultraviyole ve hatta X-ışını bölgelerine (örneğin güneş koronası) uzanan spektrumlarla ilişkilidir. Bu nedenle, kızılötesi radyasyonun termal radyasyonla popüler bir şekilde ilişkilendirilmesi, Dünya gezegeninin yüzeyinin yakınında sıklıkla bulunan tipik (nispeten düşük) sıcaklıklara dayanan bir tesadüften ibarettir. ⓘ

Yayıcılık kavramı, nesnelerin kızılötesi emisyonlarının anlaşılmasında önemlidir. Bu, bir yüzeyin termal emisyonlarının siyah cisim fikrinden nasıl saptığını açıklayan bir özelliktir. Daha fazla açıklamak gerekirse, aynı fiziksel sıcaklıktaki iki nesne, farklı emisiviteye sahiplerse aynı kızılötesi görüntüyü göstermeyebilir. Örneğin, önceden ayarlanmış herhangi bir emisivite değeri için, daha yüksek emisiviteye sahip nesneler daha sıcak görünecek ve daha düşük emisiviteye sahip olanlar daha soğuk görünecektir (genellikle olduğu gibi, çevredeki ortamın görüntülenen nesnelerden daha soğuk olduğu varsayılır). Bir nesne mükemmel emisiviteden daha az emisiviteye sahip olduğunda, yansıtma ve/veya şeffaflık özellikleri kazanır ve böylece çevredeki ortamın sıcaklığı kısmen nesne tarafından yansıtılır ve/veya nesne aracılığıyla iletilir. Eğer nesne daha sıcak bir ortamda bulunuyorsa, aynı sıcaklıktaki daha düşük emisiviteye sahip bir nesne muhtemelen daha emisiviteye sahip bir nesneden daha sıcak görünecektir. Bu nedenle, kızılötesi kameralar ve pirometreler kullanılırken yanlış emisivite seçimi ve ortam sıcaklıklarının hesaba katılmaması hatalı sonuçlar verecektir. ⓘ

Uygulamalar

Kızılötesi görüntüleme hem sivil hem de askeri kullanım alanları bulmuştur. Hedef tespiti, gözlemleme, gece görüşü, güdüm ve takip sistemleri gibi askeri kullanım alanlarının yanında, ısıl verimlilik analizi, uzaktan sıcaklık ölçme, kısa mesafeli kablosuz iletişim, spektroskopi ve hava tahmini gibi alanlarda da kullanılmaktadır. Kızılötesi astronomi algılayıcılarla donatılmış teleskoplar kullanarak uzayın normal teleskoplarla, moleküler bulutlar gibi uzay tozları yüzünden görüntülenemeyen alanlarını görüntülemekte, gezegenler gibi soğuk cisimleri bulmakta ve Evren'in uzak geçmişinden kalan yüksek miktarda kırmızıya kayma'ya sahip cisimleri görüntülemekte kullanılmaktadır. ⓘ

Atom seviyesinde kızılötesi enerji dipol momentini değiştirerek molekülleri titreştirmekte kullanılmaktadır. Kızılötesi spektroskopi, kızılötesi frekanslara sahip fotonların soğurulması ve yayınlanmasını araştırır. ⓘ

Gece görüşü

Aktif kızılötesi gece görüşü: kamera sahneyi insan gözüyle görülemeyen kızılötesi dalga boylarında aydınlatır. Arkadan aydınlatmalı karanlık bir sahneye rağmen, aktif kızılötesi gece görüşü, ekran monitöründe görüldüğü gibi tanımlayıcı ayrıntılar sunar.

Kızılötesi, görmek için yeterli görünür ışık olmadığında gece görüş ekipmanında kullanılır. Gece görüş cihazları, ortamdaki ışık fotonlarının elektronlara dönüştürülmesini içeren bir süreçle çalışır; bu elektronlar daha sonra kimyasal ve elektriksel bir süreçle güçlendirilir ve ardından tekrar görünür ışığa dönüştürülür. Kızılötesi ışık kaynakları, gece görüş cihazları tarafından dönüştürülmek üzere mevcut ortam ışığını artırmak için kullanılabilir ve aslında görünür bir ışık kaynağı kullanmadan karanlıkta görünürlüğü artırır. ⓘ

Kızılötesi ışık ve gece görüş cihazlarının kullanımı, nesnelerden ve çevrelerinden yayılan kızılötesi radyasyonu (ısı) tespit ederek yüzey sıcaklığındaki farklılıklara dayalı görüntüler oluşturan termal görüntüleme ile karıştırılmamalıdır. ⓘ

Kızılötesi görüş sistemleri termografi ile karıştırılmamalıdır. Bu tip sistemler ortamdaki ışığı değil sıcak cisimler tarafından yayılan kızılötesi ışınımı kullanırlar. ⓘ

Termografi

Termografi, yeniden giriş sırasında Uzay Mekiği termal koruma sistemi sıcaklık profilini belirlemeye yardımcı oldu. ⓘ

Bir köpeğin termografik görüntüsü ⓘ

Kızılötesi radyasyon, nesnelerin sıcaklığını uzaktan belirlemek için kullanılabilir (yayıcılığı (ingilizce: emissivity) biliniyorsa). Bu, termografi veya NIR'de veya görünürde çok sıcak nesneler olması durumunda pirometri olarak adlandırılır. Termografi (ısıl görüntüleme) esasen askeri ve sanayi uygulamalarda kullanılır ancak üretim maliyetlerinin büyük ölçüde azalması nedeniyle teknoloji otomobillerde kızılötesi kameralar şeklinde kamu pazarına ulaşmaktadır. ⓘ

Termal kamera’lar elektromanyetik tayfın kızılötesi aralığındaki (kabaca 9,000–14,000 nanometre veya 9–14 μm) radyasyonu algılar ve bu radyasyonun görüntülerini oluşturur. Siyah cisim radyasyon yasasına göre kızılötesi radyasyon, sıcaklıklarına bağlı olarak tüm nesneler tarafından yayıldığından termografi, kişinin çevresini görünür aydınlatmalı veya ışıksız "görmesini" mümkün kılar. Bir nesne tarafından yayılan radyasyon miktarı sıcaklıkla artar, bu nedenle termografi sıcaklıktaki değişiklikleri görmenizi sağlar. ⓘ

Geniş ve belirgin sıcaklıktaki soğuk ortamlarda (deniz, orman, çöl, karlı dağ, bozkır) havadan arama kurtarma çalışmalarında insan gözünden kolay kaçan sıcak insan vücudunun ve konaklama ateş yerinin termografi ile daha kolay farkına varılır. ⓘ

Kaçak yapan elektrik akımının ısıtma etkisi termografi ile bulunup olası yangın önlenebilir ve konut sigortasında belgeleme için kullanılabilir. ⓘ

Hiperspektral görüntüleme

Hiperspektral termal kızılötesi emisyon ölçümü, kış koşullarında bir dış mekan taraması, ortam sıcaklığı -15 °C, Specim LWIR hiperspektral görüntüleyici ile üretilen görüntü. Görüntüdeki çeşitli hedeflerden gelen bağıl parlaklık spektrumları oklarla gösterilmiştir. Saat tokası gibi farklı nesnelerin kızılötesi spektrumları açıkça ayırt edici özelliklere sahiptir. Kontrast seviyesi nesnenin sıcaklığını gösterir. ⓘ

Dijital kamera tarafından kaydedilen bir uzaktan kumandanın LED'inden gelen kızılötesi ışık ⓘ

Hiperspektral görüntü, her pikselde geniş bir spektral aralık boyunca sürekli spektrum içeren bir "resimdir". Hiperspektral görüntüleme, özellikle NIR, SWIR, MWIR ve LWIR spektral bölgeleri ile uygulamalı spektroskopi alanında önem kazanmaktadır. Tipik uygulamalar arasında biyolojik, mineralojik, savunma ve endüstriyel ölçümler yer almaktadır. ⓘ

Termal kızılötesi hiperspektral görüntüleme, her pikselin tam bir LWIR spektrumu içermesi gibi temel bir farkla, bir termografik kamera kullanılarak benzer şekilde gerçekleştirilebilir. Sonuç olarak, Güneş veya Ay gibi harici bir ışık kaynağına ihtiyaç duyulmadan nesnenin kimyasal tanımlaması yapılabilir. Bu tür kameralar tipik olarak jeolojik ölçümler, açık hava gözetimi ve İHA uygulamaları için uygulanır. ⓘ

Diğer görüntüleme

Kızılötesi fotoğrafçılıkta, yakın kızılötesi spektrumu yakalamak için kızılötesi filtreler kullanılır. Dijital kameralar genellikle kızılötesi engelleyiciler kullanır. Daha ucuz dijital kameralar ve kameralı telefonlar daha az etkili filtrelere sahiptir ve parlak mor-beyaz bir renk olarak görünen yoğun yakın kızılötesini "görebilir". Bu durum, özellikle kızılötesi parazitin görüntüyü bozabileceği kızılötesi parlak alanların (lamba yakını gibi) yakınındaki nesnelerin fotoğraflarını çekerken belirgindir. Ayrıca, uzak kızılötesi veya terahertz radyasyonu kullanarak görüntüleme yapan 'T-ışını' görüntüleme adı verilen bir teknik de vardır. Parlak kaynakların olmaması terahertz fotoğrafçılığını diğer kızılötesi görüntüleme tekniklerinin çoğundan daha zor hale getirebilir. Son zamanlarda T-ışını görüntüleme, terahertz zaman alanı spektroskopisi gibi bir dizi yeni gelişme nedeniyle büyük ilgi görmektedir. ⓘ

Işığın dalga boyu değiştikçe ortaya çıkan görünümü göstermek için çeşitli kızılötesi spektrumlarda yansıtılan ışık fotoğrafı. ⓘ

Takip sistemleri

Kızılötesi takip sistemleri (kızılötesi güdüm sistemleri olarak da bilinir) hedefin yaydığı kızılötesi ışınımı, hedefi takip etmek için kullanır. ⓘ

Kızılötesi güdüm, hedefi izlemek için spektrum'un kızılötesi kısmındaki elektromanyetik radyasyon hedefinden ışık emisyonunu kullanan pasif füze güdüm sistemidir. ⓘ

Kızılötesi takip sistemi kullanan füzeler, sıcak cisimler kızılötesi ışık yaydığından "ısı güdümlü füze" olarak da bilinir. Kızılötesi ışınımı, frekansta görünür ışık tayfının altındadır ve sıcak cisimler tarafından güçlü şekilde yayılır. İnsanlar, araç motorları ve uçaklar gibi birçok nesne ısı üretir ve saklarlar ve bu nedenle arka plandaki nesnelere kıyasla ışığın kızılötesi dalga boylarında özellikle görülebilirler. ⓘ

Isıtma

Kuaför salonları için kızılötesi saç kurutma makinesi, y. 2010'lar ⓘ

Kızılötesi ışınım, ısıtma kaynağı olarak kullanılabilir. Örneğin, Kızılötesi saunalarda oturanları ısıtmak için, banyo ertesi havlusuz kurulanma için, elektrikli sobalarda ısınma amacıyla, uçak kanatlarında ise oluşan buzu eritmek amacıyla kullanılır. Kızılötesi ışınım aynı zamanda sağlık ve fizyoterapi alanında da kullanılır. ⓘ

Kızılötesi ışınım etraflarındaki havayı ısıtmadan sadece ışık geçirmeyen cisimleri ısıttığından kızartma veya ızgara ile yemek pişirmede de kullanılır. Yararı, IR enerjisinin etraftaki hava yerine yalnızca yiyecek gibi mat nesneleri ısıtmasıdır. ⓘ

Kızılötesi ısıtma kaplamaların kürlenmesi, plastiklerin şekillendirilmesi, tavlama, plastik kaynağı, baskıların kurutulması vb. sanayi üretim süreçlerinde de giderek daha çok kullanılmaktadır. Bu uygulamalarda kızılötesi ısıtıcılar konveksiyonlu fırınların ve temaslı ısıtmanın yerini almaktadır. ⓘ

Kızılötesi ısıtıcının kızılötesi dalgaboyu frekansının malzemenin emilim özelliklerine uygun seçilmesiyle enerji verimliliği sağlanır. ⓘ

Soğutma

Çeşitli teknolojiler veya önerilen teknolojiler, binaları veya diğer sistemleri soğutmak için kızılötesi emisyonlardan yararlanır. LWIR (8-15 μm) bölgesi özellikle kullanışlıdır çünkü bu dalga boylarındaki radyasyonun bir kısmı atmosfer yoluyla uzaya kaçabilir. ⓘ

İletişim

IR veri iletimi, bilgisayar çevre birimleri ve kişisel dijital asistanlar arasındaki kısa menzilli iletişimde de kullanılır. Bu cihazlar genellikle Infrared Data Association (Kızılötesi Veri Birliği) IrDA tarafından yayınlanan standartlara uygundur. Uzaktan kumandalar ve IrDA cihazları kızılötesi ışık yayan diyotlar (LED'ler) kullanarak kızılötesi radyasyon yayar ve bu radyasyon bir mercek tarafından kullanıcının dedektöre yönelttiği bir ışın halinde yoğunlaştırılabilir. Işın, alıcının yorumladığı bir koda göre modüle edilir, yani açılır ve kapanır. Pratik nedenlerden dolayı genellikle çok yakın IR kullanılır (800 nm'nin altında). Bu dalga boyu, alıcının tespit edilen radyasyonu bir elektrik akımına dönüştürmek için kullandığı ucuz silikon fotodiyotlar tarafından verimli bir şekilde tespit edilir. Bu elektrik sinyali, kızılötesi vericiden kaynaklanan hızlı titreşimleri koruyan ancak ortam ışığından gelen yavaş değişen kızılötesi radyasyonu filtreleyen yüksek geçişli bir filtreden geçirilir. Kızılötesi iletişim, nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu alanlarda iç mekan kullanımı için kullanışlıdır. Kızılötesi duvarlara nüfuz etmez ve bu nedenle bitişik odalardaki diğer cihazlarla etkileşime girmez. Kızılötesi, uzaktan kumandaların cihazlara komut vermesinin en yaygın yoludur. Kızılötesi ile iletişim kurmak için RC-5, SIRC gibi kızılötesi uzaktan kumanda protokolleri kullanılır. ⓘ

Kızılötesi lazerler kullanan boş alan optik iletişimi, radyasyon hasarı dışında fiber optik kablo gömme maliyetiyle karşılaştırıldığında, 4 gigabit/s'ye kadar çalışan bir kentsel alanda bir iletişim bağlantısı kurmanın nispeten ucuz bir yolu olabilir. "Göz kızılötesini algılayamadığından, hasarı önlemek ya da azaltmak için gözleri kırpmak ya da kapatmak mümkün olmayabilir." ⓘ

Kızılötesi lazerler fiber optik iletişim sistemlerine ışık sağlamak için kullanılır. Dalga boyu 1,330 nm (en az dağılma) veya 1,550 nm (en iyi iletim) civarında olan kızılötesi ışık, standart silika fiberler için en iyi seçeneklerdir. ⓘ

Basılı işaretlerin kodlanmış ses versiyonlarının IR veri iletimi, RIAS (Remote Infrared Audible Signage) projesi aracılığıyla görme engelli insanlar için bir yardım olarak araştırılmaktadır. IR verilerinin bir cihazdan diğerine iletilmesi bazen ışınlama olarak adlandırılır. ⓘ

Kızılötesi lazer kullanan açık hava optik iletişim cihazları şehirlerde noktadan noktaya yüksek hızlı iletişim sağlamanın, fiber optik kablo çekmenin masrafıyla karşılaştırıldığında ucuz bir yoludur. ⓘ

Spektroskopi

Kızılötesi titreşim spektroskopisi (ayrıca bkz. yakın kızılötesi spektroskopisi), molekülleri oluşturan bağların analizi yoluyla molekülleri tanımlamak için kullanılabilen bir tekniktir. Bir moleküldeki her kimyasal bağ, o bağa özgü bir frekansta titreşir. Bir moleküldeki bir grup atom (örneğin CH₂), grubun bir bütün olarak gerilme ve bükülme hareketlerinin neden olduğu birden fazla salınım moduna sahip olabilir. Eğer bir salınım moleküldeki dipolde bir değişikliğe yol açarsa, o zaman aynı frekansa sahip bir fotonu soğuracaktır. Çoğu molekülün titreşim frekansları kızılötesi ışığın frekanslarına karşılık gelir. Tipik olarak bu teknik, orta kızılötesi, 4.000-400 cm-1 ışık radyasyonu kullanarak organik bileşikleri incelemek için kullanılır. Bir numunedeki tüm emilim frekanslarının bir spektrumu kaydedilir. Bu, mevcut kimyasal gruplar ve ayrıca saflığı açısından numune bileşimi hakkında bilgi edinmek için kullanılabilir (örneğin, ıslak bir numune 3200 cm-1 civarında geniş bir O-H absorpsiyonu gösterecektir). Bu uygulamada radyasyonu ifade etmek için kullanılan birim, cm-1, spektroskopik dalga sayısıdır. Frekansın vakumdaki ışık hızına bölünmesiyle elde edilir. ⓘ

İnce film metrolojisi

Yarı iletken endüstrisinde, ince filmler ve periyodik hendek yapıları gibi malzemeleri karakterize etmek için kızılötesi ışık kullanılabilir. Yarı iletken bir yonga levhanın yüzeyinden gelen ışığın yansıması ölçülerek, Forouhi-Bloomer dağılım denklemleri aracılığıyla kırılma indisi (n) ve sönme katsayısı (k) belirlenebilir. Kızılötesi ışıktan yansıma, yüksek en-boy oranlı hendek yapılarının kritik boyutunu, derinliğini ve yan duvar açısını belirlemek için de kullanılabilir. ⓘ

Meteoroloji

Amerika Birleşik Devletleri'nin Büyük Ovaları’nın üzerindeki kümülonimbüs bulutlarının kızılötesi uydu görüntüsü. ⓘ

Meteoroloji uyduları termal veya kızılötesi görüntüler üreten tarama radyometreleri ile donatılmıştır ve bu görüntüler daha sonra eğitimli bir analistin bulut yüksekliklerini ve türlerini belirlemesine, kara ve deniz suyu sıcaklıklarını hesaplamasına ve okyanus yüzeyi özelliklerini belirlemesine olanak tanır. Tarama genellikle 10.3–12.5 μm frekans (IR4 ve IR5 kanalları) aralığındadır. ⓘ

Siklon ‘lar veya kümülonimbüs bulutları gibi yüksek ve soğuk tepeli bulutlar genellikle kırmızı veya siyah , Sirrus gibi yüksek buz bulutları parlak beyaz, stratus veya stratokümülüs gibi daha alçak bulutlar daha sıcaktır ve mavi veya gri olarak görüntülenir ve ara bulutlar buna göre gölgelenir. Sıcak arazi yüzeyleri koyu gri veya siyah olarak gösterilir. Kızılötesi görüntünün dezavantajı, tabaka veya sis gibi alçak bulutların çevreleyen kara veya deniz yüzeyine benzer sıcaklığı olması ve görünmemesidir. Ancak, IR4 kanalının (10.3–11.5 μm) ve yakın kızılötesi kanalın (1.58–1.64 μm) parlaklık farkını kullanarak alçak bulut ayırt edilebilir ve bir "sis" uydu görüntüsü üretilebilir. Kızılötesinin avantajı ise gece de kızılötesi fotoğraf çekmenin mümkün olması sayesinde hava durumunun sürekli izlenebilmesidir. ⓘ

Bu tip kızılötesi görüntüler gemicilik için çok önemli olan okyanus girdaplarının veya anaforların ve Gulf Stream gibi okyanus akıntılarının görüntülenmesini sağlar. Balıkçılar ve çiftçiler hasatı donmaya karşı korumak ve çıkarılan deniz mahsulü miktarını arttırmak için kara ve deniz sıcaklıklarını öğrenmek ister. El Niño gibi tabiat olayları da bu şekilde görüntülenebilir. Bilgisayarlı renklendirme teknikleri kullanılarak, normalde siyah-beyaz olan termal resimler, ilgilenilen bilginin daha kolay göze çarpması için renklendirilebilir. ⓘ

6.40 ila 7.08 μm'deki ana su buharı kanalı, bazı meteoroloji uyduları tarafından görüntülenebilir ve atmosferdeki nem miktarını gösterir. ⓘ

Klimatoloji

Metan, su ve karbondioksit moleküllerinin güneş ısısını yeniden yaymasıyla oluşan sera etkisi ⓘ

Klimatoloji alanında, atmosferik kızılötesi radyasyon, dünya ile atmosfer arasındaki enerji alışverişindeki eğilimleri tespit etmek için izlenir. Bu eğilimler, Dünya'nın iklimindeki uzun vadeli değişiklikler hakkında bilgi sağlar. Güneş radyasyonu ile birlikte küresel ısınma araştırmalarında incelenen birincil parametrelerden biridir. ⓘ

Bu araştırma alanında sürekli dış mekan ölçümleri yapmak için bir pirgeometre kullanılmaktadır. Bu, yaklaşık 4,5 μm ile 50 μm arasındaki kızılötesi radyasyon için hassasiyeti olan geniş bantlı bir kızılötesi radyometredir. ⓘ

Astronomi

Beta Pictoris ve gezegeni Beta Pictoris b, merkezin dışındaki açık mavi nokta, kızılötesinde görüldüğü gibi. İki görüntüyü birleştiriyor, iç disk 3,6 μm'de. ⓘ

Gökbilimciler elektromanyetik spektrumun kızılötesi kısmındaki nesneleri aynalar, mercekler ve katı hal dijital dedektörler gibi optik bileşenler kullanarak gözlemler. Bu nedenle optik astronominin bir parçası olarak sınıflandırılır. Bir görüntü oluşturmak için, bir kızılötesi teleskopun bileşenlerinin ısı kaynaklarından dikkatlice korunması gerekir ve dedektörler sıvı helyum kullanılarak soğutulur. ⓘ

Dünya tabanlı kızılötesi teleskopların hassasiyeti, atmosferdeki su buharı nedeniyle önemli ölçüde sınırlıdır; bu da uzaydan gelen kızılötesi radyasyonun bir kısmını seçilen atmosferik pencerelerin dışında emer. Bu sınırlama, teleskop gözlemevini yüksek bir irtifaya yerleştirerek ya da teleskopu bir balon veya uçakla havaya taşıyarak kısmen hafifletilebilir. Uzay teleskopları bu handikaptan muzdarip değildir ve bu nedenle dış uzay kızılötesi astronomi için ideal bir yer olarak kabul edilir. ⓘ

Spektrumun kızılötesi bölümünün gökbilimciler için çeşitli faydaları vardır. Galaksimizdeki soğuk, karanlık moleküler gaz ve toz bulutları, gömülü yıldızlar tarafından ışınlandıkça yayılan ısı ile parlayacaktır. Kızılötesi, görünür ışık yaymaya başlamadan önce protostarları tespit etmek için de kullanılabilir. Yıldızlar enerjilerinin daha küçük bir bölümünü kızılötesi spektrumda yayarlar, bu nedenle gezegenler gibi yakındaki soğuk nesneler daha kolay tespit edilebilir. (Görünür ışık spektrumunda, yıldızdan gelen parıltı bir gezegenden yansıyan ışığı bastıracaktır). ⓘ

Kızılötesi ışık, genellikle gaz ve tozla örtülü olan aktif galaksilerin çekirdeklerini gözlemlemek için de yararlıdır. Yüksek kırmızıya kaymaya sahip uzak galaksilerin spektrumlarının tepe kısmı daha uzun dalga boylarına doğru kayar, bu nedenle kızılötesinde daha kolay gözlemlenebilirler. ⓘ

Arnolfini'nin Evlenmesi - Jan van Eyck, Ulusal Galeri, Londra ⓘ

Kızılötesi temizlik

Kızılötesi temizleme, bazı sinema filmi tarayıcıları, film tarayıcıları ve düz yataklı tarayıcılar tarafından toz ve çiziklerin bitmiş tarama üzerindeki etkisini azaltmak veya ortadan kaldırmak için kullanılan bir tekniktir. Taramadan üç görünür renk kanalıyla (kırmızı, yeşil ve mavi) aynı konumda ve çözünürlükte ek bir kızılötesi kanal toplayarak çalışır. Kızılötesi kanal, diğer kanallarla birlikte çiziklerin ve tozun yerini tespit etmek için kullanılır. Yerleri tespit edildikten sonra, bu kusurlar ölçeklendirilerek düzeltilebilir veya boyanarak değiştirilebilir. ⓘ

Sanat konservasyonu ve analizi

Leonardo da Vinci'nin Mona Lisa'sının kızılötesi reflektogramı ⓘ

Kızılötesi reflektografi, altta yatan katmanları tahribatsız bir şekilde ortaya çıkarmak için resimlere uygulanabilir, özellikle de sanatçının bir rehber olarak çizdiği alt çizim veya taslak. Sanat konservatörleri bu tekniği, görünür boya katmanlarının alttaki çizimden veya aradaki katmanlardan ne kadar farklı olduğunu incelemek için kullanır (bu tür değişiklikler orijinal sanatçı tarafından yapıldığında pentimenti olarak adlandırılır). Bu, bir resmin orijinal sanatçı tarafından mı yoksa bir kopya mı yapıldığına ve aşırı hevesli restorasyon çalışmaları nedeniyle değiştirilip değiştirilmediğine karar vermede çok yararlı bir bilgidir. Genel olarak, ne kadar çok pentimenti varsa, bir resmin ilk versiyon olma olasılığı o kadar yüksektir. Ayrıca çalışma pratikleri hakkında da faydalı bilgiler verir. Reflektografi genellikle sanatçının karbon siyahı kullandığını ortaya çıkarır, bu da tüm resmin altında yatan zeminde kullanılmadığı sürece reflektogramlarda iyi görünür. ⓘ

Kızılötesine duyarlı kameraların tasarımındaki son gelişmeler, sadece resim altı ve pentimenti değil, daha sonra sanatçı tarafından üst boyası yapılan tüm resimlerin keşfedilmesini ve tasvir edilmesini mümkün kılmaktadır. Picasso'nun Ütü Yapan Kadın ve Mavi Oda adlı tabloları bu konuda dikkate değer örneklerdir; her iki tabloda da bir erkek portresi bugün bilindiği şekliyle tablonun altında görünür hale getirilmiştir. ⓘ

Kızılötesinin benzer kullanımları konservatörler ve bilim adamları tarafından çeşitli nesneler üzerinde, özellikle Ölü Deniz Parşömenleri, Papirüs Villası'ndaki Roma eserleri ve Dunhuang Mağaraları'nda bulunan İpek Yolu metinleri gibi çok eski yazılı belgeler üzerinde yapılmaktadır. Mürekkepte kullanılan karbon siyahı son derece iyi görünebilir. ⓘ

Bu tarz bir kullanım diğer tarihçiler arasında da, özellikle çok eski yazılı eserlerin incelenmesinde kullanılmaktadır. Mürekkebin içinde kullanılan karbon oldukça iyi görüntü verir. ⓘ

Fare yiyen bir yılanın termografik görüntüsü. ⓘ

Bir Meyve yarasasının termografik görüntüsü. ⓘ

Biyolojik sistemler

Fare yiyen bir yılanın termografik görüntüsü ⓘ

Çukur engereğinin kafasında bir çift kızılötesi duyu çukuru vardır. Bu biyolojik kızılötesi algılama sisteminin tam termal hassasiyeti konusunda belirsizlik vardır. ⓘ

Termoreseptif organlara sahip diğer organizmalar pitonlar (Pythonidae familyası), bazı boalar (Boidae familyası), yaygın vampir yarasa (Desmodus rotundus), çeşitli mücevher böcekleri (Melanophila acuminata), koyu pigmentli kelebekler (Pachliopta aristolochiae ve Troides rhadamantus plateni) ve muhtemelen kan emici böceklerdir (Triatoma infestans). ⓘ

Venturia inaequalis gibi bazı mantarlar fırlatma için yakın kızılötesi ışığa ihtiyaç duyar. ⓘ

Yakın kızılötesi görüş (780-1.000 nm) görsel pigmentlerdeki gürültü nedeniyle uzun süredir imkansız kabul edilse de, yakın kızılötesi ışığın algılanması adi sazanda ve üç çiklit türünde rapor edilmiştir. Balıklar NIR'ı avlarını yakalamak ve fototaktik yüzme oryantasyonu için kullanırlar. Balıklarda NIR hissi, alacakaranlıkta ve bulanık yüzey sularında zayıf aydınlatma koşulları altında önemli olabilir. ⓘ

Fotobiyomodülasyon

Yakın kızılötesi ışık veya fotobiyomodülasyon, kemoterapiye bağlı oral ülserasyonun tedavisinde ve yara iyileşmesinde kullanılmaktadır. Anti-herpes virüs tedavisi ile ilgili bazı çalışmalar bulunmaktadır. Araştırma projeleri, sitokrom c oksidaz yukarı regülasyonu ve diğer olası mekanizmalar yoluyla merkezi sinir sistemi iyileştirici etkileri üzerine çalışmaları içermektedir. ⓘ

Sağlık tehlikeleri

Endüstrideki bazı yüksek ısı ortamlarında güçlü kızılötesi radyasyon gözler için tehlikeli olabilir ve kullanıcının zarar görmesine veya kör olmasına neden olabilir. Radyasyon görünmez olduğundan, bu tür yerlerde özel IR geçirmez gözlükler takılmalıdır. ⓘ

Kızılötesi biliminin tarihçesi

Kızılötesi radyasyonun keşfi 19. yüzyılın başlarında astronom William Herschel'e atfedilir. Herschel sonuçlarını 1800 yılında Londra Kraliyet Cemiyeti'nde yayınlamıştır. Herschel, güneşten gelen ışığı kırmak için bir prizma kullanmış ve spektrumun kırmızı kısmının ötesindeki kızılötesini, bir termometrede kaydedilen sıcaklıktaki artış yoluyla tespit etmiştir. Sonuç karşısında şaşırdı ve bunlara "Kalorifik Işınlar" adını verdi. "Kızılötesi" terimi 19. yüzyılın sonlarına kadar ortaya çıkmadı. ⓘ

Diğer önemli tarihler şunlardır:

Kızılötesi radyasyon 1800 yılında William Herschel tarafından keşfedildi. ⓘ

1830: Leopoldo Nobili ilk termopil IR dedektörünü yaptı.
1840: John Herschel, termogram adı verilen ilk termal görüntüyü üretti.
1860: Gustav Kirchhoff kara cisim teoremini formüle etti. $E=J(T,n)$ .
1873: Willoughby Smith selenyumun fotoiletkenliğini keşfetti.
1878: Samuel Pierpont Langley, küçük sıcaklık dalgalanmalarını ve dolayısıyla uzak kızılötesi kaynakların gücünü ölçebilen bir cihaz olan ilk bolometreyi icat etti.
1879: Stefan-Boltzmann yasası, bir kara cisim tarafından yayılan gücün T⁴ ile orantılı olduğunu deneysel olarak formüle etti.
1880'ler ve 1890'lar: Lord Rayleigh ve Wilhelm Wien kara cisim denkleminin bir kısmını çözdü, ancak her iki çözüm de elektromanyetik spektrumun bazı kısımlarında farklılık gösterdi. Bu soruna "morötesi felaketi ve kızılötesi felaketi" adı verildi.
1892: Willem Henri Julius, bir bolometre ile ölçülen 20 organik bileşiğin kızılötesi spektrumlarını açısal yer değiştirme birimlerinde yayınladı.
1901: Max Planck kara cisim denklemini ve teoremini yayınladı. İzin verilen enerji geçişlerini kuantize ederek sorunu çözdü.
1905: Albert Einstein fotoelektrik etki teorisini geliştirdi.
1905-1908: William Coblentz, Investigations of Infra-Red Spectra adlı kitabında çeşitli kimyasal bileşikler için dalga boyu (mikrometre) biriminde kızılötesi spektrumlar yayınladı.
1917: Theodore Case thallous sulfide dedektörünü geliştirdi; İngiliz bilim adamı bir mil (1,6 km) menzildeki uçakları tespit edebilen ilk kızılötesi arama ve takip (IRST) cihazını yaptı.
1935: Kurşun tuzları - İkinci Dünya Savaşı'nda erken füze güdümü.
1938: Yeou Ta, piroelektrik etkinin kızılötesi radyasyonu tespit etmek için kullanılabileceğini öngördü.
1945: Zielgerät 1229 "Vampir" kızılötesi silah sistemi, askeri uygulamalar için ilk taşınabilir kızılötesi cihaz olarak tanıtıldı.
1952: Heinrich Welker sentetik InSb kristallerini büyüttü.
1950'ler ve 1960'lar: Fred Nicodemenus, G. J. Zissis ve R. Clark tarafından isimlendirme ve radyometrik birimler tanımlandı; Robert Clark Jones D*'yi tanımladı.
1958: W. D. Lawson (Royal Radar Establishment in Malvern) cıva kadmiyum tellürürün (HgCdTe) IR algılama özelliklerini keşfetti.
1958: Falcon ve Sidewinder füzeleri kızılötesi teknolojisi kullanılarak geliştirildi.
1960s: Paul Kruse ve Honeywell Araştırma Merkezi'ndeki meslektaşları HgCdTe'nin kızılötesi algılama için etkili bir bileşik olarak kullanıldığını gösterdi.
1962: J. Cooper piroelektrik algılamayı gösterdi.
1964: W. G. Evans, pirofil bir böcekte kızılötesi termoreseptörleri keşfetti.
1965: İlk kızılötesi el kitabı; ilk ticari görüntüleyiciler (Barnes, Agema (şimdi FLIR Systems Inc.'in bir parçası)); Richard Hudson'ın dönüm noktası niteliğindeki metni; Hughes tarafından F4 TRAM FLIR; Fred Simmons ve A. T. Stair tarafından öncülük edilen fenomenoloji; ABD Ordusu'nun gece görüş laboratuvarı kuruldu (şimdi Gece Görüş ve Elektronik Sensörler Müdürlüğü (NVESD)) ve Rachets burada algılama, tanıma ve tanımlama modellemesi geliştirdi.
1970: Willard Boyle ve George E. Smith Bell Labs'da resimli telefon için CCD'yi önerdi.
1973: Ortak modül programı NVESD tarafından başlatıldı.
1978: Kızılötesi görüntüleme astronomisi çağ atladı, gözlemevleri planlandı, Mauna Kea'da IRTF açıldı; InSb, HgCdTe ve diğer malzemeler kullanılarak 32 × 32 ve 64 × 64 diziler üretildi.
2013: 14 Şubat'ta araştırmacılar, farelere kızılötesi ışığı algılama yeteneği kazandıran bir nöral implant geliştirdi; bu da ilk kez canlılara mevcut yetenekleri değiştirmek veya artırmak yerine yeni yetenekler kazandırdı. ⓘ

Kızılötesi filtreler

Kızılötesi filtreler birçok farklı malzemeden üretilebilir. Bunlardan bir tanesi görünür ışığın %99'unu kesebilen polysulphone isimli plastiktir. Kızılötesi filtreler asker gece görüş dürbünlerinde sahneyi kızılötesi ışıkla aydınlatırken, görünür ışığı keserek, dürbünün kullanıcısının dışarıdan görülmesini engeller. ⓘ

Kızılötesi yayan bir cisim olarak Yerküre

Yerkürenin yüzeyi ve bulutlar Güneş'in yaydığı görünen ve görünmeyen ışınları soğurarak çoğunu kızılötesi ışınım hâlinde yeniden atmosfere yayar. Atmosferde su buharı, karbon dioksit, metan, azot oksit, kükürt hekzaflorid ve kloroflorokarbonlar gibi maddeler bu ışınımı soğurarak her yönde yeniden yayarlar. Bu yüzden Güneş'ten gelen enerjinin bir kısmı atmosfer içinde tutulur ve sera etkisi denilen duruma yol açar. ⓘ