La lumière infrarouge (IR) a une longueur d’onde ou une fréquence plus longue que le rouge et n’est pas visible à l’œil humain. Les gens peuvent voir la lumière dans des longueurs d’onde allant du rouge au violet, une plage appelée spectre de la lumière visible. La lumière IR est utile pour un large éventail de tests chimiques, de détection de mouvement de sécurité et d’astronomie. Un filtre passe-bande IR est un filtre plat en verre ou en cristal avec un revêtement qui bloque toutes les fréquences lumineuses à l’exception de la lumière infrarouge.
De nombreux tests chimiques utilisent la lumière infrarouge pour déterminer à la fois la composition ou la composition chimique des produits et leurs réactions avec d’autres produits chimiques. Les appareils de laboratoire examinent les produits chimiques dans diverses fréquences lumineuses, y compris l’infrarouge, à la fois sous forme de solides et de liquides. Un filtre passe-bande IR est utilisé lorsque l’appareil doit bloquer d’autres fréquences qui pourraient perturber ou interférer avec l’analyse de la machine.
Certaines analyses chimiques peuvent être effectuées en brûlant un échantillon dans une flamme et en regardant la lumière qui en résulte. Différents atomes changeront les fréquences lumineuses des couleurs de flamme standard, qui peuvent être vues dans la gamme infrarouge avec un filtre passe-bande IR. Cet appareil d’analyse est appelé photomètre à flamme ou spectrophotomètre.
Lorsque certains matériaux sont exposés à différentes fréquences lumineuses, ils peuvent devenir fluorescents, ce qui est un effet lumineux causé par la lumière réagissant avec les molécules. Certains minéraux naturels libèrent de la lumière infrarouge lorsqu’ils sont exposés à des fréquences de lumière bleu-vert. Les photographies peuvent être prises à l’aide d’un appareil photo équipé d’un filtre passe-bande IR pour bloquer la lumière visible, mais permet de visualiser l’IR.
La lumière infrarouge s’est avérée précieuse pour l’étude des œuvres d’art et en archéologie, l’étude des cultures et des bâtiments anciens. Au fil des siècles, les artistes ont produit des peintures qui ont été endommagées ou cachées par des tentatives ultérieures de réparation ou de restauration des peintures. Les peintures exposées à la lumière infrarouge montreront souvent des images cachées, même des peintures plus anciennes recouvertes d’une œuvre différente lorsque l’artiste a réutilisé ses toiles. Les peintures rupestres anciennes ont également montré des détails améliorés lorsqu’elles sont exposées à la lumière infrarouge.
Un exemple de détails cachés trouvés avec la lumière infrarouge se trouve dans la peinture de Mona Lisa de Léonard de Vinci. Peint au début du XVIe siècle, le tableau était très complexe, avec environ 16 couches de différentes peintures appliquées par l’artiste. Des tentatives ultérieures pour préserver ou réparer la peinture avaient caché de nombreux détails, ainsi que les effets du temps et de l’exposition à l’air. Au début du 30e siècle, une caméra infrarouge a été équipée d’un filtre passe-bande IR, et les scientifiques ont exposé la peinture à la lumière infrarouge. Les détails fins des cheveux, des vêtements et d’autres détails de la Joconde étaient clairement visibles lorsque les images ont été examinées.
Les caméras peuvent être utilisées pour voir des objets la nuit dans l’obscurité, soit en voyant l’énergie infrarouge qu’une personne ou un animal dégage, soit en utilisant la lumière infrarouge envoyée par la caméra. De nombreuses caméras de sécurité infrarouges contiennent de petites diodes électroluminescentes (DEL) qui émettent principalement de la lumière infrarouge. Ces LED peuvent être équipées d’un filtre passe-bande IR pour garantir que seules des fréquences infrarouges spécifiques sont utilisées pour éclairer une zone couverte par l’objectif de la caméra, ce qui améliore la qualité de l’image.
La lumière infrarouge est largement utilisée en astronomie, l’étude des étoiles et des planètes dans l’univers visible. Les nuages de poussière qui couvrent de vastes zones de l’espace peuvent cacher des étoiles à de grandes distances de la Terre. Les filtres IR attachés à l’équipement de caméra peuvent visualiser et enregistrer des images à partir de télescopes sur Terre ou dans des satellites en orbite autour de la Terre. De nombreux détails non visibles en lumière normale peuvent être clairement vus sur les photographies infrarouges, et ces détails aident les astronomes à comprendre la nature de la formation et des changements de notre univers.