EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 6 · §6.2 · English version

§6.2 Indeling van het infraroodspectrum

Open §6.2 in de academy

Simpel gezegd

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 praktijk

Warmtebeeldkijkers 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:

BandNaamGolflengteTypische bron / gebruik
NIRNear IR0,76 – 1,4 µmrestlichtversterkers, IR-zoeklampen, laser (1,06 µm)
SWIRShort-Wave IR1,4 – 3 µmbeeldvorming met reflectie­contrast, eye-safe lasers (1,55 µm)
MWIRMid-Wave IR3 – 8 µmhéte bronnen: uitlaten, pluimen, motoren → raket-seekers
LWIRLong-Wave IR8 – 15 µmobjecten op omgevingstemperatuur → warmtebeeld van mens & voertuig
FIRFar IR15 µm – 1 mmwetenschappelijk; 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.

T% µm 3–5 µm 8–12 µm 1 4 10 14
Atmosferische doorlaatbaarheid (schematisch): militaire IR-sensoren werken in de vensters 3–5 µm en 8–12 µm.

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 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).