모든 물질은 매우 작은 입자로 구성되어 있습니다. 그 물질을 구성하는 분자는 온도에 따라 다른 분자 운동을 합니다. 분자는 일부 원자가 화학 결합에 의해 결합되어 있어 각도 고유의 진동수를 가지고 있습니다.보통 결합 진동의 주파수에 공명하는 빛은 분자 운동을 높이고 물질의 온도를 상승시킵니다.이것은 지진 건물의 흔들림과 비슷합니다. 의 주기와 건물의 고유 주기가 맞으면 건물의 흔들림이 강해집니다.
적외선은 0.78μm에서 1mm까지 가시광선보다 긴 파장을 가진 광선입니다. 광원에서 나오는 빛 중 적외선이 물질에 입사하면 물질은 그 광선을 ‘반사’, ‘흡수’, ‘투과’합니다. 흡수한 광선이 분자 결합의 진동수와 맞으면 진동을 크게 합니다. 분자는 항상 진동하고, 이 진동은 열에너지 자체이므로 진동이 커짐에 따라 열에너지도 커집니다.
어느 면에 입사한 에너지의 반사율과 투과율과 흡수율의 합계는 반드시 1이 됩니다.
반사율(ρ)+투과율(τ)+흡수율(α)=1(입사광)
에너지 보존의 법칙과 같이, 변환 전의 에너지와 변환 후의 에너지의 총량은 항상 불변이기 때문입니다.
대부분의 물체는 불투명한 물체이기 때문에 투과율(τ)=0이 되어 반사율과 흡수율만이 됩니다.
반사율(ρ)+흡수율(α)=1(입사광)
키르히호프의 법칙에 따라 열역학적 평형시 흡수율 ελ=방사율 αλ가 됩니다.따라서 흡수율이 높은 물질은 방사율도 높습니다.
모든 물체는 절대 온도에 따라 모든 파장의 전자기파를 방출합니다. 이 전자파가 다른 물체에 흡수되면 열에너지로 바뀌고 물체의 온도가 상승합니다. 이 전자파 중 열방사의 파장은 약 λ0.4μm(가시)~λ100μm(원적외선)의 범위입니다. 물체의 열 방사는 표면 온도와 표면 상태에 따라 달라집니다. 연마된 표면보다도 요철이 있는 거친 표면이 흡수율이 좋습니다.
