簡(jiǎn)史 1666年，英國(guó)物理學(xué)家I.牛頓發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后分裂成彩色光帶──紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。1800年，英國(guó)天文學(xué)家F.W.赫歇耳在用水銀溫度計(jì)研究太陽(yáng)光譜的熱效應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)熱效應(yīng)最顯著的部位不在彩色光帶內(nèi)，而在紅光之外。因此，他認(rèn)為在紅光之外存在一種不可見(jiàn)光。后來(lái)的實(shí)驗(yàn)證明，這種不可見(jiàn)光與可見(jiàn)光具有相同的物理性質(zhì),遵守相同的規(guī)律,所不同的只是一個(gè)物理參數(shù)──波長(zhǎng)。這種不可見(jiàn)光稱為紅外輻射，又稱紅外光、紅外線。
17～18世紀(jì)，許多物理學(xué)家認(rèn)為，光（包括紅外光和紫外光）具有波動(dòng)的性質(zhì),有一定的傳播速度,波長(zhǎng)是它的特征參數(shù)并可以測(cè)量。可見(jiàn)光的彩色不同，反映了它們的波長(zhǎng)不同。紫光的波長(zhǎng)最短,紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng),紅外輻射的波長(zhǎng)則更長(zhǎng)，紫外光的波長(zhǎng)比紫光更短。1864年，英國(guó)物理學(xué)家J.C.麥克斯韋從理論上總結(jié)了當(dāng)時(shí)已有的電磁學(xué)規(guī)律,提出了存在電磁波的可能性,它的傳播速度可用純電學(xué)量計(jì)算出來(lái)。后來(lái)的實(shí)際測(cè)量證明，其傳播速度就是光速。因而猜想，光波就是電磁波。1887年，德國(guó)科學(xué)家H.R.赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一猜想。
已知帶電體受到擾動(dòng)就發(fā)射出電磁波。擾動(dòng)越強(qiáng)烈，發(fā)射出電磁波的能量就越大，波長(zhǎng)就越短。由于受擾動(dòng)的方式有多種，電磁波的波長(zhǎng)范圍很廣。整個(gè)電磁波譜各波段的名稱和波長(zhǎng)范圍（見(jiàn)彩圖）。
紅外輻射 紅外輻射位于電磁波譜的中央，其波長(zhǎng)覆蓋四個(gè)數(shù)量級(jí)。在整個(gè)電磁波譜中，不管是哪一個(gè)波段，其傳播速度都是光速
c，波長(zhǎng)為
λ(厘米)，每秒振動(dòng)數(shù)稱為頻率
ν(秒
-1)，則
λν＝c (1)
紅外波段的劃分 電磁波譜劃分為許多不同名稱的波段。主要是根據(jù)它們的產(chǎn)生方法、傳播方式、測(cè)量技術(shù)和應(yīng)用范圍的不同而自然劃分的。紅外波段又可劃分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外三個(gè)波段。但劃分的方法則因?qū)W科或技術(shù)領(lǐng)域不同而異。
由于大氣對(duì)紅外輻射的吸收,只留下三個(gè)“窗口”，即1～3微米、3～5微米、8～13微米,可讓紅外輻射通過(guò)。因而在軍事應(yīng)用上，分別稱這三個(gè)波段為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外波段。8～13微米，也稱為熱波段。
在光譜學(xué)中，劃分波段的方法尚不統(tǒng)一。一般分別以0.75～3微米、3～40微米和40～1000微米作為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外波段。近紅外是可以用玻璃作為透射材料和用硫化鉛探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)的波段。中紅外原來(lái)是以棱鏡作為色散元件的波段，但后來(lái)都采用光柵作為色散元件,40微米這個(gè)界限不再有意義。但是,40微米又是石英能讓紅外輻射透過(guò)的起始波長(zhǎng)，故仍可作為中紅外波段與遠(yuǎn)紅外波段的界限。在遠(yuǎn)紅外波段的長(zhǎng)波端，傳統(tǒng)的幾何光學(xué)和微波傳輸技術(shù)都不適用，需要發(fā)展新的技術(shù)。新技術(shù)適用的波段也可能是一個(gè)新名稱的波段。此外，遠(yuǎn)紅外波段內(nèi)出現(xiàn)激光，以輻射源是否具有相干性作為遠(yuǎn)紅外與微波劃界的標(biāo)準(zhǔn)已不適用。因而暫以1000微米作為遠(yuǎn)紅外波段的界限，把波長(zhǎng)為1～3毫米的電磁波稱為短毫米波。
輻射的產(chǎn)生 在物質(zhì)內(nèi)部，電子、原子、分子都在不斷地運(yùn)動(dòng)，有很多可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些狀態(tài)都是穩(wěn)定的，各具有一定的能量。通常用“能級(jí)”來(lái)表示這些狀態(tài)。在正常情況下，物質(zhì)總是處在能量最低的能級(jí)上（基態(tài)）。如果有外界的刺激或干擾，把適當(dāng)?shù)哪芰總鬟f給電子、原子或分子，后者就可以改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入能量較高的能級(jí)（激發(fā)態(tài)）。但是，電子、原子或分子在激發(fā)態(tài)停留的時(shí)間很短，很快就回復(fù)到能量較低的能級(jí)中去，把多余的能量釋放出來(lái)。釋放能量的方式有多種，最常見(jiàn)的是發(fā)射電磁波。根據(jù)現(xiàn)代量子論的概念，從較高能級(jí)
E1回復(fù)到較低能級(jí)
E0時(shí),發(fā)射出來(lái)的電磁波的頻率為
ν＝(E1-E0)/h (2)
式中
h為普朗克常數(shù)，
h＝6.626×10
-34焦
