用語
赤外線関連の用語をまとめておく
近赤外線と中赤外線と遠赤外線と短波長赤外線と中波長赤外線と長波長赤外線と...
各赤外線における波長の範囲の定義がはっきりしていない。
それぞれの学会でそれぞれなんか決めてる感じで、これ！という規格はない。
物理学で使われるのと天文学で使われるのと医学で使われるので値が違ったり、いろいろあるみたい。
自分も近赤外線＝短波長赤外線と思っていた。
一例として以下としているが、これが正しい！とはおそらく誰も言えない。
以下の画像はググって適当に拾ってきた画像だが、全然範囲が違う（笑）
ので、大体、このあたりじゃね？というのを下に記すがなんの根拠もない。
| 名称 | 英語 | 波長 |
|---|---|---|
| 近赤外線 | Near infrared(NIR) | 800nm～2500nm |
| 中赤外線 | Middle infrared(MIR) | 2.5μm ～ 15μm |
| 遠赤外線 | Far infrared(FIR) | 15μm ～ 1000μm |
| 名称 | 英語 | 波長 |
|---|---|---|
| 短波長赤外線 | SWIR | 800nm～2500nm |
| 中波長赤外線 | MWIR | 2.5μm ～ 8μm |
| 長波長赤外線 | LWIR | 8μm ～ 1000μm |
近赤外線カメラとかいうてるぐらいだから近赤外線の波長をもとにしたほうが良い気がするけど、実際はSWIRやLWIRとかいう用語がよく使われている。
NIRやFIRなどが近赤外線カメラの界隈で使われることはあんまない。
波長と波数
波長はよく聞く。例えば近赤外線は800nm～2500nmとか。
これを波数(cm^1)というよくわからん単位であらわすことがある。
例えば800nmは12500cm^1だ。
で、波数、って何？と思ったら1cmの中に入る波の数とのこと。
なので、1mmの波長の波だと波数は10個。シンプル。
さっきの800nmは1cm内に12500個入るので12500。
2500nmなら4000。
簡単！
でもなんでcmなんだろう？mmのほうがわかりいいのに。
大気の窓
特定の波長の近赤外線は大気に吸収されます。
そのため、吸収されない波長を用いる必要があります。
その波長が以下で、大気を通過する赤外線の波長を大気の窓と言います。
(大気の窓、という大気目線よりも、大気を通過する赤外線よりの目線でネーミングをしてほしかった)
以下のような特定の波長の赤外線は大気をすり抜けます。
ちなみに赤外線をよく吸収する大気は窒素でも酸素でもなく二酸化炭素です。
地表からの赤外線(主に15μメートル付近の遠赤外線)を上空の二酸化炭素が吸収するため宇宙に直接放出されません。
その後、二酸化炭素はあらゆる方向に熱エネルギーを放射します。そう、宇宙だけじゃなく地球に向かっても。
これがいわゆる温室効果です。
二酸化炭素の排出を減らそうとギャーギャー言っているのはそのためです。
でもそれなら大気の窓じゃなく二酸化炭素の窓と言ってもらいたいもんです。
(ちなみに二酸化炭素以外ではメタンの温室効果が高いといわれています)
あと、個人的に理解してないのですが、逆に太陽から地球に来る放射エネルギーも二酸化炭素の大気でさえぎられて減っているはずなのでは？とか疑問なのですが、そのあたりは全然知らないので知らないです。
また、吸収されるのを逆手にとって、15μm付近を撮影することで二酸化炭素をはっきりと可視化できます。
そのため、二酸化炭素検知器として赤外線カメラが使われていたりします。