Alles wat warm is, straalt infrarood uit. Hoe heter iets is, hoe korter de golflengte waar die straling het sterkst is. Een hete uitlaat (600–1000 K) straalt vooral op 3–5 µm (MWIR), een mens of voertuig (rond 300 K) rond 10 µm (LWIR).
In de praktijkWarmtebeeldkijkers en de warmtecamera's in pantservoertuigen werken in LWIR (8–12 µm): daar lichten mensen en motoren 's nachts op. De seeker van een MANPADS kijkt juist in MWIR, waar de hete uitlaatpluim van een vliegtuig of helikopter het felst is.
Het IR-gebied wordt onderverdeeld in banden, genoemd naar hun afstand tot het zichtbare licht:
| Band | Naam | Golflengte | Typische bron / gebruik |
|---|---|---|---|
| NIR | Near IR | 0,76 – 1,4 µm | restlichtversterkers, IR-zoeklampen, laser (1,06 µm) |
| SWIR | Short-Wave IR | 1,4 – 3 µm | beeldvorming met reflectiecontrast, eye-safe lasers (1,55 µm) |
| MWIR | Mid-Wave IR | 3 – 8 µm | héte bronnen: uitlaten, pluimen, motoren → raket-seekers |
| LWIR | Long-Wave IR | 8 – 15 µm | objecten op omgevingstemperatuur → warmtebeeld van mens & voertuig |
| FIR | Far IR | 15 µm – 1 mm | wetenschappelijk; militair weinig gebruikt |
Waarom deze indeling er operationeel toe doet: de atmosfeer is niet overal even doorlatend. Waterdamp en CO₂ absorberen hele stukken van het IR-spectrum; daartussen liggen atmosferische vensters waar IR-straling wél ver draagt. De twee belangrijkste vensters zijn 3–5 µm (in MWIR) en 8–12 µm (in LWIR) — precies de banden waar vrijwel alle militaire IR-sensoren werken.
- MWIR (3–5 µm) "ziet" hete bronnen het best (Wien: 600–1000 K piekt hier). Dit is de band van hittezoekende raketten die op uitlaten en pluimen richten, en van veel maritieme IRST's.
- LWIR (8–12 µm) "ziet" alles op omgevingstemperatuur (~300 K piekt rond 10 µm). Dit is de band van warmtebeeldkijkers voor personeel en voertuigen, en hij dringt beter door rook en stof.
Waarom liggen de vensters juist dáár? De "dips" verklaard
De donkere stukken tussen de vensters (zie de grafiek) zijn geen toeval: het zijn absorptiebanden van moleculen in de lucht, vooral waterdamp (H₂O) en koolstofdioxide (CO₂). Die moleculen trillen en draaien op vaste frequenties en slokken IR-straling met precies die golflengtes op.
- De dip rond 1,5–2 µm: waterdamp heeft sterke absorptiebanden rond 1,4 µm en 1,9 µm. Daartussen blijft maar een smal doorlaatbaar reepje over, waardoor dit deel van SWIR beperkt bruikbaar is. De "eye-safe" laser op 1,55 µm (§ 6.2) is bewust in dat smalle gaatje gekozen.
- De dip tussen 5 en 8 µm: hier ligt een zeer brede, sterke waterdamp-absorptieband (gecentreerd rond 6,3 µm). De lucht is daar vrijwel ondoorzichtig voor IR — precies de reden dat het MWIR-venster al bij ~5 µm stopt en het LWIR-venster pas bij ~8 µm begint. CO₂ knipt mee met een scherpe band rond 4,3 µm en een brede rond 15 µm.
De bruikbare vensters 3–5 en 8–12 µm zijn dus letterlijk de "gaten" die H₂O en CO₂ overlaten. Daarom volgt vrijwel elke IR-sensor deze grenzen, en daarom krimpen de vensters in vochtige lucht: meer waterdamp = bredere absorptiebanden = minder bereik (§ 6.4).