什么是紅外輻射特性它的工作原理如何

一切物體都有其自身的紅外輻射特性。為研究各種不同物體的紅外輻射，人們用理想輻射體──黑體（簡(jiǎn)稱(chēng)黑體）作基準(zhǔn)。能吸收全部入射的輻射而沒(méi)有反射的物體稱(chēng)為黑體。良好的吸收體必然也是良好的輻射體，因此黑體的輻射效率zui高，其比輻射率定為1。任何實(shí)際物體的輻射發(fā)射量與同一溫度下黑體的輻射發(fā)射量之比，稱(chēng)為該物體的比輻射率，其值總是小于1。

    物體的比輻射率，與物體的材料種類(lèi)、表面特性、溫度、波長(zhǎng)等因素有關(guān)。黑體的輻射特性可用普朗克定律描述，該定律給出了黑體輻射作為溫度函數(shù)的光譜分布。對(duì)某一溫度，輻射量zui大的波長(zhǎng)與其溫度的乘積為常數(shù)，這個(gè)關(guān)系稱(chēng)維恩定律（適用于在溫度較低，波長(zhǎng)較短的范圍內(nèi)）。對(duì)所有波長(zhǎng)積分所得到的總輻射量與溫度的四次方成正比，這個(gè)關(guān)系稱(chēng)為斯蒂芬－玻爾茲曼定律。   

    物體發(fā)出的輻射，大都要通過(guò)大氣才能到達(dá)紅外光學(xué)系統(tǒng)。由于大氣中二氧化碳、水汽等氣體對(duì)紅外輻射會(huì)產(chǎn)生選擇性吸收和其他微粒的散射，使紅外輻射發(fā)生不同程度的衰減。人們把某些衰減較小的波段，稱(chēng)為大氣窗口。在0.76～20微米波段內(nèi)有3個(gè)大氣窗口：1～2.7微米，3～5微米，8～14微米。目前紅外系統(tǒng)所使用的波段，大都限于上述大氣窗口之中（大氣窗口還與大氣成份、溫度和相對(duì)濕度等因素有關(guān)）。由于紅外系統(tǒng)所探測(cè)的目標(biāo)處于各自的特定背景之中，從而使探測(cè)過(guò)程復(fù)雜化。因此，在設(shè)計(jì)紅外系統(tǒng)時(shí)，不但要考慮紅外輻射在大氣中的傳輸效應(yīng)，還要采用抑制背景技術(shù)，以提高紅外系統(tǒng)探測(cè)和識(shí)別目標(biāo)的能力。
 
    紅外系統(tǒng)按工作原理，可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩類(lèi)。主動(dòng)式系統(tǒng)需自帶紅外光源照射目標(biāo)；被動(dòng)式系統(tǒng)則直接探測(cè)目標(biāo)的紅外輻射。后者是占主導(dǎo)地位的紅外系統(tǒng)，如熱成像系統(tǒng)、搜索跟蹤系統(tǒng)、紅外輻射計(jì)和警戒系統(tǒng)等。按信息提供方式，可分為成像和點(diǎn)源系統(tǒng)。按工作方式，還可分為掃描和非掃描系統(tǒng)，掃描系統(tǒng)又分為光機(jī)掃描和電子掃描系統(tǒng)。