INFRAROUGE
L'infrarouge est un rayonnement électromagnétique ; il possède toutes les propriétés fondamentales de la lumière : propagation, réflexion, réfraction, interférences, diffraction, diffusion, polarisation, etc. Il est situé dans une région spectrale invisible à l'œil humain, entre la lumière et les micro-ondes ; ses longueurs d'onde sont supérieures à celles des radiations rouges (λ ≥ 0,72 μm) et on peut leur fixer une limite supérieure qui est voisine de 0,1 cm. Le domaine de l'infrarouge est divisé en infrarouge proche (0,7 μm < λ < 3 μm), en infrarouge moyen (3 μm < λ < 25 μm) et en infrarouge lointain (au-delà de 25 μm). Cette division très arbitraire est liée au développement des types de détecteurs utilisables et à la nature des matériaux utilisés.
Les applications de l'infrarouge couvrent un très large domaine : chauffage domestique ou industriel, soudure, pyrométrie, thermographie, visualisation infrarouge, poursuite et autoguidage, analyse spectrochimique, télécommunications et guidage actif. Elles se développent au fur et à mesure que l'instrumentation progresse et leur liste, tant dans le domaine civil que dans le domaine militaire, est loin encore d'être close.
Sources de rayonnement
En 1666, Newton connaissait l'existence d'un rayonnement au-delà du spectre visible du côté du rouge. Sir William Herschel, en 1800, le mettait en évidence, au moyen d'un thermomètre, dans le rayonnement solaire dispersé par un prisme. L'étude de ce domaine spectral ne fit pratiquement aucun progrès, jusqu'à l'invention en 1831 par Leopoldo Nobili du thermoscope ; les travaux qu'il entreprit en collaboration avec Macedonio Melloni intitulé : La Thermochrose ou la Coloration calorifique. En 1835, Ampère formula le principe de l'origine vibratoire commune de la lumière visible et invisible ; la démonstration en fut donnée en 1847 par Hippolyte Fizeau et Léon Foucault grâce à des expériences d'interférences qui déterminaient les longueurs d'onde du rayonnement infrarouge.
À l'opposé des autres modes d'échanges d'énergie, tels que [...]
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Écrit par :
- Pierre BARCHEWITZ : professeur à l'université de Paris-XI, Orsay
- Pierre PINSON : attaché de recherche au C.N.R.S., Gif-sur-Yvette
- Armand HADNI : professeur à l'université de Nancy, directeur du Laboratoire d'Infrarouge lointain à l'université de Nancy-I
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Autres références
« INFRAROUGE » est également traité dans :
ANALYTIQUE CHIMIE
Dans le chapitre « Domaine de l'infrarouge » : […] L'infrarouge est le domaine classique des molécules organiques donnant des informations sur les groupements fonctionnels présents dans une molécule. Les modes de vibration d'un groupement chimique dépendant fortement du reste de la molécule, chaque molécule produit un spectre d'absorption qui lui est caractéristique, véritable empreinte digitale de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-analytique/#i_20475
ASTROCHIMIE
Dans le chapitre « Les hydrocarbures aromatiques polycycliques » : […] 20 p. 100 du carbone cosmique. Pourtant, aucune n'a jamais été spécifiquement identifiée. C'est pour expliquer la présence de bandes caractéristiques dans le spectre infrarouge de nombreuses nébuleuses que les astronomes ont en effet imaginé dans les années 1980 l'existence de molécules géantes, planes, constituées de nombreux cycles benzéniques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astrochimie/#i_20475
BENZÉNOÏDES
Dans le chapitre « Absorption infrarouge » : […] La nature particulière des liaisons des squelettes benzénoïdes entraîne pour ces derniers l'apparition dans leur spectre d'absorption infrarouge (et de diffusion Raman) de bandes caractéristiques qui permettent leur identification. On note en particulier deux bandes dans le domaine 1 500-1 600 cm-1 dues à des vibrations d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/benzenoides/#i_20475
CHANGEMENT CLIMATIQUE
Dans le chapitre « Le rôle de l'eau » : […] également à l'effet de serre (globalement 30 Wm—2) en piégeant le rayonnement infrarouge montant de la surface. Cependant, ces contributions varient fortement en fonction des types de nuages. Les nuages au-dessus de surfaces sombres bien éclairées contribuent fortement à l'effet parasol, mais les nuages bas émettent presque autant d'infrarouge […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/changement-climatique/#i_20475
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Dans le chapitre « Le bilan radiatif contrôle la température de la Terre »
: […]
de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde dominante est fonction de la température de la planète. La Terre, dont la température globale moyenne est de 15 0C, émet un rayonnement
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Dans le chapitre « Structure de l'atmosphère, bilan radiatif et effet de serre »
: […]
kelvins (−18 0C), émettrait bien 240 watts par mètre carré dans l'infrarouge, mais les gaz à molécules contenant trois atomes et plus, en premier lieu la vapeur d'eau (H
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Procédé utilisé pour visualiser l'
FERRO-ÉLECTRICITÉ
Dans le chapitre « Propriétés pyro-électriques » : […] /dT) peut être exploité de la façon suivante : si un rayonnement infrarouge est absorbé par le matériau, la température de celui-ci augmente et le courant apparaît : c'est un détecteur infrarouge. Le dispositif est sensible aux variations de température plutôt qu'à la température elle-même, ce qui place son domaine d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ferro-electricite/#i_20475
GALAXIE LA ou VOIE LACTÉE
Dans le chapitre « Les régions centrales » : […] Des observations dans le proche infrarouge ont permis de préciser la nature et la distribution des étoiles au centre galactique. Elles sont distribuées dans un bulbe ellipsoïdal où la densité augmente fortement vers le centre : au centre même, la densité d'étoiles est extrêmement grande. La plupart de ces étoiles sont vieilles, mais certaines sont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/galaxie-voie-lactee/#i_20475
GAZ ANALYSE DES
Dans le chapitre « Méthodes physiques »
: […]
À l'exception des gaz nobles, ainsi que de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote, tous les gaz absorbent dans l'infrarouge, d'où un très grand nombre de techniques de dosage fondées sur la mesure de cette absorption. Nous en indiquons le principe sur l'exemple d'un appareil déjà ancien, mais encore utilisé
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– refroidi passivement, équipé d'instruments couvrant la totalité du domaine des ondes submillimétriques et de l'
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L’hygromètre à absorption
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: […]
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INTERSTELLAIRE MILIEU
Dans le chapitre « Les poussières interstellaires » : […] sont chauffées par le rayonnement stellaire qu'elles absorbent, et réémettent dans l'infrarouge lointain l'énergie ainsi reçue. Leur température est généralement de l'ordre de 10 à 20 kelvins, mais elle peut être notablement plus élevée dans certains nuages moléculaires qui sont chauffés par les étoiles jeunes situées à l'intérieur ou à proximité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-interstellaire/#i_20475
IRAS (Infrared Astronomical Satellite)
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Dans le chapitre « Les nuages » : […] quatre teintes : rouge, roux, marron et gris-bleu. Par ailleurs, l'analyse des images infrarouges a révélé que chaque couleur doit plus ou moins intervenir à un niveau d'altitude donné. Par exemple, les taches de couleur bleue sont associées aux régions pour lesquelles l'émission infrarouge est la plus forte, ce qui montre que, pour ces régions, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jupiter-planete/#i_20475
LASERS À ÉLECTRONS LIBRES
Dans le chapitre « Le LEL infrarouge » : […] coûteux car les énergies des faisceaux d'électrons sont plus basses : de 5 à 50 MeV pour l'infrarouge, par exemple. Ces énergies peuvent être obtenues grâce à un accélérateur linéaire de quelques mètres de longueur mais qui doit néanmoins être blindé vis-à-vis des radiations ionisantes, ce qui exige une infrastructure assez lourde. Les LEL ont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lasers-a-electrons-libres/#i_20475
LECOMTE JEAN (1898-1979)
Dès son entrée à la Sorbonne, Lecomte propose à Gabriel Lippman l'étude du spectre infrarouge. Ce domaine électromagnétique était, en effet, l'objet de recherches poussées en Allemagne et, dans une moindre mesure, aux États-Unis. Jean Lecomte avait pressenti les développements considérables que l'on pouvait attendre de ces études et l'intérêt de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-lecomte/#i_20475
LÉNA PIERRE (1937- )
conducteur de ses travaux de recherche se situe dans l'
MICROSCOPIE
Dans le chapitre « Emploi des radiations invisibles »
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dans le cas de l'ultraviolet ; elles sont transformées en images visibles par un convertisseur électronique dans le cas de l'
MISSILES
Dans le chapitre « L'autoguidage » : […] L'autodirecteur passif. Il comporte une tête constamment orientée vers l'objectif, mais elle est commandée différemment. On utilise pour cela le rayonnement émis par l'objectif (infrarouge émis par les parties chaudes ou ondes électromagnétiques), d'où le qualificatif de passif […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/missiles/#i_20475
NAINES BRUNES
Dans le chapitre « L'atmosphère des naines brunes »
: […]
le micromètre vont absorber le rayonnement dans le visible, opérant comme un couvercle posé sur l'objet, ce qui a pour effet de réchauffer globalement l'atmosphère. Il s'agit d'un effet semblable à l'effet de serre bien connu sur la Terre. Bloqué dans le visible, le flux va s'échapper dans l'
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OZONE ATMOSPHÉRIQUE
Dans le chapitre « L'ozone et l'effet de serre » : […] Comme toute molécule faite de trois atomes ou plus, l'ozone absorbe du rayonnement infrarouge thermique, ce rayonnement – fait de photons peu énergétiques (E < 0,3 eV) – pouvant exciter différents modes de vibration et de rotation de la molécule. C'est cette absorption et rémission du rayonnement infrarouge thermique émis par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ozone-atmospherique/#i_20475
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Dans le chapitre « Émission thermique des solides et des gaz »
: […]
trouvées sont généralement différentes des valeurs déterminées à partir des mesures du rayonnement infrarouge émis par ces corps célestes, car on observe des régions différentes. Par exemple, la radioastronomie attribue à
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Dans le chapitre « Règles de sélection »
: […]
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RÉFLEXION SÉLECTIVE
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SATELLITES ESPIONS
Dans le chapitre « Les autres types de satellites espions » : […] Localiser les silos de missiles adverses n'était pas suffisant. Il fallait aussi pouvoir détecter leur lancement grâce à un système infrarouge capable de repérer la chaleur émise par les moteurs-fusées. En novembre 1958 commence le développement du programme de satellites d'alerte avancée (Early Warning) Midas (Missile Defense Alarm System), qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/satellites-espions/#i_20475
SERRA GUY (1947-2000)
Astrophysicien français, pionnier de l'
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Voir aussi
Pour citer l’article
Pierre BARCHEWITZ, Pierre PINSON, Armand HADNI, « INFRAROUGE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/infrarouge/
