赤外線または遠赤外線加熱の原理

赤外線（IR）放射とは、マイクロ波と可視光の中間に位置する、波長1ミリメートルから760ナノメートル（nm）の電磁波を指す。絶対零度（-273.15℃）以上の物質から放射される非可視光である。現代物理学では、赤外線は熱放射として分類され、医療用途では近赤外線と遠赤外線に分けられる。日常生活における赤外線の一般的な発生源は太陽であり、太陽は主に赤外線を通して地球に熱を伝え、暖かさを提供し、赤外線は "生命の光 "と呼ばれている。図に描かれているように、赤外光は赤色光を超えるスペクトル（紫外光は紫外光を超える）を持ち、肉眼では見えない。

赤外線は放射源によって4種類に分類される：

1. 白熱発光範囲（アクチニックレンジ）： 光化学反応領域」とも呼ばれるこの領域には、可視光線から赤外線まで、白熱物体から放出される放射線が含まれる。例えば、タングステンフィラメント・ランプや太陽などである。
2. 熱放射範囲（高温物体範囲）： 電気アイロンやその他の電気ヒーターなどの非白熱物体から放射される放射線。
3. 熱伝導範囲（発熱量範囲）： 沸騰水や蒸気パイプから発生する放射線で、平均温度は200℃以下。この領域は光化学反応がないため、「非活性領域」とも呼ばれる。
4. 暖かい放射の範囲（暖かい範囲）： 人間、動物、または地熱源から放出される放射線で、通常平均温度は約40℃。

赤外線は、電波、マイクロ波、可視光線（波長の長い順に並べたもの）に比べて波長が長く、その熱効果によって温かさを感じさせる。原子や分子の内部に侵入して膨張や分解を引き起こすという主張があるが、赤外線の周波数とエネルギーレベルは低いため、そのような影響はない。その代わり、IRは原子や分子の隙間に浸透し、振動を加速させ、分子間の間隔を広げる。巨視的には、原子や分子の基本的な性質を変えることなく、物質の融解、沸騰、気化をもたらす。IRのこの熱効果により、食品のグリルや有機ポリマーの変性誘導などの応用が可能になる。しかし、IRは光電効果を誘発したり、原子核を変化させたりすることはできない。

要約すると、波の浸透範囲は、波長が短く、周波数が高く、エネルギーレベルが高いほど大きくなる。逆に、波長が長く、周波数が低く、エネルギーレベルが低いと、浸透能力は制限される。

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