紅外輻射(IR)，或者紅外光是人類(lèi)肉眼看不見(jiàn)的輻射能，但我們能感覺(jué)到熱。宇宙中的所有物體都有一定程度的紅外輻射，但最明顯的兩個(gè)來(lái)源是太陽(yáng)和火。
紅外輻射是一種電磁輻射，是原子吸收和釋放能量時(shí)產(chǎn)生的連續(xù)頻率。電磁輻射包括伽瑪輻射，x輻射、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波和無(wú)線電波。
據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局稱(chēng)，美國(guó)國(guó)家航空航天航天局(NASA)威廉，英國(guó)天文學(xué)家·赫歇爾(William Herschel)紅外線發(fā)現(xiàn)于1800年。在測(cè)量可見(jiàn)光譜中不同顏色之間的溫差的實(shí)驗(yàn)中，他將溫度計(jì)置在可見(jiàn)光譜中各種顏色的光路徑中。他觀察到溫度從藍(lán)色上升到紅色，他在可見(jiàn)光譜的紅色端之外發(fā)現(xiàn)了一種更溫暖的溫度測(cè)量方法。
在電磁波譜中，紅外波的頻率高于微波，略低于紅色可見(jiàn)光。根據(jù)加州理工學(xué)院(Caltech)紅外輻射的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)。紅外頻率范圍從3兆赫開(kāi)始(GHz)估計(jì)400兆赫和1000微米之間的波長(zhǎng)范圍(μm)和760納米(2.根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局，9921英寸)，盡管這些值不確定。
類(lèi)似于可見(jiàn)光譜，紅外輻射也有自己的波長(zhǎng)范圍，從紫外線(可見(jiàn)光波長(zhǎng)最短)到紫外線(可見(jiàn)光波長(zhǎng)最長(zhǎng))。短的近紅外波在電磁波譜中更接近可見(jiàn)光，不釋放任何可檢測(cè)到的熱量，通過(guò)電視遙控器釋放來(lái)改變頻道。根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局的規(guī)定(NASA)據(jù)說(shuō)長(zhǎng)遠(yuǎn)紅外波更接近電磁波譜上的微波部分，能感受到強(qiáng)烈的熱量，比如來(lái)自陽(yáng)光或火的熱量。
紅外輻射是熱量從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方的三種方式之一，另外兩種是對(duì)流和傳遞。任何溫度都高于5(- 450華氏度或- 268攝氏度)物體會(huì)發(fā)出紅外輻射。據(jù)田納西大學(xué)(University of Tennessee)據(jù)說(shuō)總能量的一半以紅外線的形式釋放，而恒星的大部分可見(jiàn)光被吸收并以紅外線的形式重新發(fā)射。
家庭使用
熱燈、烤面包機(jī)等家用電器使用紅外輻射傳熱，工業(yè)加熱器用于干燥和固化材料的加熱器也是如此。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù)，白熾燈泡只能將10%的電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，而其他90%的電能則轉(zhuǎn)化為紅外輻射。
紅外激光器可用于幾百米或碼范圍內(nèi)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。根據(jù)工作原理，電視遙控器依靠紅外輻射，從發(fā)光二極管(LED)紅外能量脈沖發(fā)射到電視中的紅外接收器。接收器將光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，指示微處理器執(zhí)行編程命令。
紅外傳感
紅外光譜最有用的應(yīng)用之一是傳感和探測(cè)。地球上的所有物體都以熱的形式發(fā)射紅外線。這可以被電子傳感器檢測(cè)到，如夜視鏡和紅外相機(jī)。
根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校(UCB)該傳感器的一個(gè)簡(jiǎn)單例子是輻射熱計(jì)，它由一個(gè)帶有溫度敏感電阻（或熱敏電阻）的望遠(yuǎn)鏡組成。如果一個(gè)溫暖的物體進(jìn)入儀器的視野，熱量會(huì)導(dǎo)致熱敏電阻上的電壓發(fā)生可檢測(cè)的變化。
夜視攝像機(jī)使用更精確的輻射熱計(jì)。這些相機(jī)通常包含對(duì)紅外光敏感的電荷耦合器(CCD)成像芯片。CCD圖像可以在可見(jiàn)光下再現(xiàn)。這些系統(tǒng)可以足夠小，用于手持設(shè)備或夜視鏡。相機(jī)也可用于槍瞄準(zhǔn)器或不添加紅外激光。
紅外光譜測(cè)量材料在特定波長(zhǎng)的紅外輻射。當(dāng)光子（光粒子）被分子中的電子吸收或發(fā)射時(shí)，當(dāng)電子在軌道或能級(jí)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，物質(zhì)的紅外光譜顯示出特征的下降和峰值。這些光譜信息可用于識(shí)別物質(zhì)和監(jiān)測(cè)化學(xué)反應(yīng)。
密蘇里州立大學(xué)物理學(xué)教授Robert Mayanovic據(jù)說(shuō)紅外光譜，比如傅里葉變紅外光譜(FTIR)，它在許多科學(xué)應(yīng)用中非常有用。它包括石墨烯等分子系統(tǒng)和二維材料的研究。
紅外天文
加州理工學(xué)院將紅外天文學(xué)描述為探測(cè)和研究宇宙中物體發(fā)出的紅外輻射(熱能)CCD成像系統(tǒng)的進(jìn)步使我們能夠詳細(xì)觀察空間中紅外源的分布，揭示星云、星系的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和宇宙的大規(guī)模結(jié)構(gòu)。
紅外觀測(cè)的優(yōu)點(diǎn)之一是，它可以檢測(cè)到太冷而不能發(fā)出可見(jiàn)光的物體。這導(dǎo)致人們發(fā)現(xiàn)了以前未知的物體，包括彗星、小行星和似乎遍布整個(gè)銀河系的星際塵埃云。
密蘇里州立大學(xué)(Missouri State University)羅伯特·帕特森森特(Robert Patterson)紅外天文學(xué)在觀察冷空氣分子和確定星際介質(zhì)中粉塵顆粒的化學(xué)成分方面尤為有用。這些觀測(cè)是對(duì)紅外光子敏感的特殊用途CCD探測(cè)器。
根據(jù)NASA紅外輻射的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，這意味著它不會(huì)像可見(jiàn)光那樣散射那么多。可見(jiàn)光可以被氣體和粉塵顆粒吸收或反射，而較長(zhǎng)的紅外波只能繞過(guò)這些小障礙物。由于這一特性，紅外可以用來(lái)觀察被氣體和灰塵覆蓋的物體。這些天體包括位于星云或地球星系中心的新星。