infrarouge - astronomie.

infrarouge - astronomie. 1 PRÉSENTATION infrarouge, rayonnement électromagnétique invisible, de longueur d'onde comprise entre 0,8 µm (lumière rouge visible) et 1 mm (micro-ondes). Les radiations infrarouges furent découvertes en 1800 par l'astronome anglais William Herschel, qui constata, en étudiant le spectre solaire, l'existence d'un échauffement notable dans une zone située en deçà du rouge. 2 SOURCES D'INFRAROUGES La première source de rayons infrarouges est le Soleil, dont le rayonnement s'apparente à celui d'un corps noir. Les radiations infrarouges de l'astre solaire traversent aisément l'atmosphère, même si certaines d'entre elles sont absorbées par le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau. Parmi les autres sources d'infrarouges, on peut citer les lampes à incandescence à filaments de tungstène ou de carbone lorsqu'elles sont en basse tension (voir Éclairage électrique), certaines diodes, les flammes, ou encore certains lasers à gaz. 3 DÉTECTEURS À INFRAROUGE Il existe deux grandes classes de détecteurs à infrarouge : les détecteurs thermiques et les détecteurs quantiques. 3.1 Détecteurs thermiques Les détecteurs thermiques mesurent l'énergie calorifique des radiations infrarouges. Ainsi, les bolomètres captent la chaleur du rayonnement grâce à un ruban métallique, dont la résistance électrique varie en fonction de la température : il suffit alors d'enregistrer ces variations pour connaître une mesure du flux d'énergie rayonnante. On utilise également des détecteurs pneumatiques où le rayonnement provoque la déformation d'une membrane, déformation que l'on mesure à l'aide d'un système optique. Une variante de ce système consiste à mesurer la variation de capacité d'un condensateur, doté d'une armature fixe alors que l'autre est constituée par la membrane. 3.2 Détecteurs quantiques Le principe des détecteurs quantiques repose sur les effets produits par les photons du rayonnement. Suivant que ces photons tombent sur une plaque métallique, sur un semi-conducteur, ou plus précisément sur une jonction N-P d'un semi-conducteur, ils émettent des électrons, font varier la conductibilité de ce semi-conducteur, ou crée une tension aux bornes du semi-conducteur. Il suffit alors de mesurer le nombre d'électrons émis, la variation de la conductibilité ou la tension du semi-conducteur pour connaître l'intensité du rayonnement infrarouge. 4 APPLICATIONS On trouve des applications du rayonnement infrarouge dans de nombreux domaines. Ainsi, on peut mentionner le chauffage domestique à infrarouge, où on porte à température élevée un matériau qui émet un rayonnement infrarouge intense, et par conséquent de la chaleur. Dans l'industrie, on utilise le rayonnement produit par des lasers à infrarouge, afin de chauffer et de souder sous vide. La thermographie exploite le rayonnement infrarouge pour produire des cartes de température d'un corps à étudier. Elle est notamment très employée en diagnostic médical, car elle permet de révéler des zones pathogènes qui ne sont visibles ni à l'oeil nu, ni par radiographie aux rayons X. La télédétection par infrarouge permet de contrôler l'évolution des cultures ou de repérer de nouveaux gisements de minéraux (voir Aérienne, observation ; Satellite artificiel). Dans le domaine militaire, les détecteurs à infrarouge sont capables de déceler des cibles émettant un rayonnement infrarouge, mais échappant aux viseurs optiques traditionnels. Ainsi, munis de ces dispositifs, les tireurs d'élite peuvent voir leurs cibles, même dans l'obscurité la plus totale. Ces détecteurs à infrarouges se composent d'une diode et d'un télescope. La diode émet vers l'objet visé un faisceau de rayons infrarouges, faisant partie de la lumière noire. Celle-ci se réfléchit sur l'objet, qui émet en retour un rayonnement vers le viseur : le télescope le reçoit et le transforme en image visible. Cette technologie est également très courante sur les appareils de guidage et de poursuite automatiques dont sont dotés certains missiles. De multiples applications des lasers reposent sur le rayonnement infrarouge. Un faisceau laser est notamment capable de véhiculer de l'énergie ou des données sur de très longues distances. C'est pourquoi on envisage aujourd'hui de développer cette technologie pour transporter des informations, notamment entre satellites, mais aussi sur terre lorsque deux points assez proches ne peuvent être reliés par des moyens de télécommunications traditionnels. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.