รังสีอินฟราเรด หรือ รังสีความร้อน (Infrared Radiation, IR) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1800 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ Sir William Herschel ซึ่งใช้คำเรียกรังสีอินฟราเรดว่า รังสีใต้แดงหรือรังสีความร้อน
รังสีอินฟราเรด มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 0.75-100 μm หรือในช่วงความถี่ 1,011 – 1,014 เฮิร์ตซ์ (Hz) หรืออยู่ในช่วงระหว่างแสงสีแดงกับคลื่นวิทยุ เช่นเดียวกันกับคลื่นไมโครเวฟ โดยคุณสมบัติเด่นเฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด คือ ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และหากมีความถี่สูงขึ้น พลังงานก็จะเพิ่มสูงขึ้นด้วย

1. ดวงอาทิตย์ รังสีอินฟราเรดที่แผ่จากดวงอาทิตย์มาถึงโลกจะมีความยาวคลื่นในช่วง 0.75-100 μm โดยมีบางส่วนถูกสะท้อนออกนอกโลก บางส่วนที่ทะลุผ่านเข้าชั้นบรรยากาศจะถูกดูดกลืน (absorption) และกระเจิงออก (scattering) ด้วยอนุภาคก๊าซชนิดต่างๆในชั้นบรรยากาศ โดยมีไอน้ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอนุภาคสารที่ดูดกลืนรังสีอินฟราเรดไว้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีผลทำให้บรรยากาศของโลกมีความอบอุ่นขึ้น ความเข้มข้นของรังสีอินฟราเรดสามารถวัดได้ด้วยเครื่อง Pyranometer มีหน่วยเป็น W/m²

2. วัตถุที่มีความร้อน วัตถุบนโลกทุกชนิดที่มีอุณหภูมิในช่วง -200 ถึง 4,000 ºC จะสามารถปล่อยรังสีอินฟราเรดได้

1. รังสีอินฟราเรดย่านใกล้ (Near Infra-red หรือ NIR) รังสีอินฟราเรดย่านใกล้ มีความยาวคลื่นในช่วง 0.75 – 3 μm สามารถให้ใช้งานในช่วง 500 – 2,200 ºC ให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่สูง สามารถให้ความร้อนได้สูง ความร้อนผ่านเข้าในเนื้อวัสดุได้ลึก และรวดเร็ว นิยมนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น การอบแห้งผลิตภัณฑ์
2. รังสีอินฟราเรดย่านกลาง (Middle Infra-red หรือ mid-IR) รังสีอินฟราเรดย่านกลาง มีความยาวคลื่นในช่วง 3 – 25 μm สามารถให้อุณหภูมิใช้งานในช่วง 500 – 950 ºC สามารถให้ความร้อนได้ปานกลาง และผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ลึกปานกลาง
3. รังสีอินฟราเรดย่านไกล (Far Infra-red หรือ FIR) รังสีอินฟราเรดย่านไกล มีความยาวคลื่นในช่วง 25 – 100 μm สามารถให้ใช้งานในช่วง 300 – 700 ºC ให้ความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ได้ต่ำ ความร้อนผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ไม่ลึก เหมาะสำหรับใช้งานประเภทที่ต้องการความร้อนต่ำ และจำกัดบริเวณพื้นผิว

1. ด้านอุตสาหกรรมอาหาร
1.1 การอบแห้ง รังสีอินฟราเรดไกลมีสามารถให้ความร้อน และทะลุผ่านเข้าไปในอาหารได้มาก จึงประยุกต์ใช้สำหรับการอบแห้งอาหารต่างๆ เช่น เมล็ดพันธุ์พืช ผลิตภัณฑ์ผัก และผลไม้ รวมถึงเนื้อสัตว์ ช่วยให้ลดเวลา และพลังงานที่ใช้ในการอบแห้งลง
1.2 การแปรรูปอาหารให้สุก การใช้รังสีอินฟราเรดแปรรูปอาหารให้สุก แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
– ระดับอุณหภูมิปานกลาง (Medium temperature radiate) ระดับอุณหภูมิปานกลาง ได้จากเครื่องกำเนิดรังสีอินฟราเรดแบบคลื่นสั้น ซึ่งใช้หลอดเป็นเส้นลวดหรือหลอดซิลิก้า สามารถให้ความร้อนในช่วง 500 – 1000 °C และให้พลังงานประมาณ 15 กิโลวัตต์/ตารางเมตร นิยมใช้กับอาหารที่ไม่ไวต่อความร้อน
– ระดับอุณหภูมิสูง (High temperature radiate) ระดับอุณหภูมิสูง ได้จากเครื่องกำเนิดรังสีอินฟราเรดแบบคลื่นสั้น ซึ่งใช้เป็นหลอดทังสเตน หรือหลอดควอตส์ สามารถให้ความร้อนสูงสุดถึง 2,500 °C และให้พลังงาน ประมาณ 10 – 65 กิโลวัตต์/ตารางเมตร นิยมใช้กับอาหารที่ไวต่อความร้อน
1.3 อุตสาหกรรมอื่น ได้แก่
– การอบแห้งเฟอร์นิเจอร์
– การอบแห้งเครื่องปั้น และเซรามิกส์
– การอบแห้งวัสดุยานยนต์
– สิ่งทอ
– กระดาษ
– เคลือบสีผลิตภัณฑ์
2. ด้านการเกษตร ความร้อนที่ได้จากรังสีอินฟราเรดที่ความยาวคลื่น 3-6 ไมครอน สามารถกำจัดแมลงในเมล็ดข้าวได้ถึง 100%
3. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสาร
– ใช้เป็นตัวกลางสื่อสารสำหรับอุปกรณ์ไร้สาย อาทิ มือถือ คอมพิวเตอร์
– ภาพถ่ายความร้อนด้วยกล้องอินฟราเรดที่ใช้ประโยชน์ในหลายด้าน อาทิ ทางทหาร ทางการแพทย์ และอุตสาหกรรม
– ภาพถ่ายดาวเทียมในช่วงคลื่นรังสีอินฟราเรด

http://www.siamchemi.com/รังสีอินฟราเรด/