紅外輻射技術(shù)在最近四十多年中已經(jīng)發(fā)展成為一門新興技術(shù)科學(xué)。它應(yīng)用與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、天文、氣象、地質(zhì)等廣泛的領(lǐng)域中，特別是在科學(xué)研究、軍事工程和醫(yī)學(xué)方面起著極其重要的作用。例如，紅外制導(dǎo)火箭、紅外成像、紅外遙感等。紅外輻射技術(shù)的重要工具就是紅外輻射傳感器，它是遙感技術(shù)、空間科學(xué)等的敏感部件。

紅外輻射俗稱紅外線，它是一種人眼看不見的光線。但實際上它與其他任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質(zhì)。任何物體，只要它的溫度高于絕對零度（約為-273℃），就會有紅外線向周圍空間輻射。

紅外線是位于可見光中紅色光之外的光線，故稱為紅外線。它的波長范圍大致在0.76~1000μm的頻譜范圍內(nèi)，其相對應(yīng)的頻率大致在4×10¹⁴~3×10¹¹Hz，紅外線與可見光、紫外線、X射線、γ射線和微波、無線電波一起構(gòu)成了整個無限連續(xù)電磁波譜，如圖13-1所示

在紅外技術(shù)中，一般將紅外輻射分為四個區(qū)域，即近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)和極遠(yuǎn)紅外區(qū)。這里所說的遠(yuǎn)近是對于紅外輻射在電磁波譜中可見光的距離而言的。

紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。物體的溫度越高，輻射出來的紅外線越多，紅外輻射的能量就越強。研究發(fā)現(xiàn)，太陽光譜各種單色光的熱效應(yīng)從紫色光到紅色光是逐漸增大的，而且最大的熱效應(yīng)出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍之間，因此人們又將紅外輻射稱為熱輻射或熱射線。實驗表明，波長在0.1~1000μm之間的電磁波被物體吸收時，可以顯著地轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋？梢姡倌茈姶挪〞r熱輻射傳播的主要媒介物。

紅外輻射和所以電磁波一樣，是以波的形式在空間直線傳播的。它在真空中的傳播速度等于波的頻率與波長的成績，即等于光在真空中的傳播速度C=λf

紅外輻射在大氣中傳播時，由于大氣中的氣體分子、水蒸氣以及固體微粒、塵埃等物質(zhì)的吸收和散射作用，使輻射在傳輸過程中逐漸衰減。空氣中對稱的雙原子分子，如N2、H2、O2不吸收紅外輻射，因為不會造成紅外輻射在傳輸過程中衰減。如圖13-2所示通過一海里長度的大氣透過率曲線。紅外輻射在通過大氣層時，有3個波段通過率，它們時2~2.6μm，3~5μm和8~14μm，統(tǒng)稱它們?yōu)椤按髿獯翱凇薄＿@3個波段紅外探測技術(shù)特別重要，因為紅外探測器一般都工作在這3個波段。這些特征就是把紅外光輻射技術(shù)用于衛(wèi)星遙感遙測、紅外跟蹤等軍事和科學(xué)研究項目的重要理論依據(jù)。