赤外線と熱と温度の関係！赤外線加熱で温まる原理をわかりやすく図で解説！

このページでは赤外線と熱と温度の関係。また、赤外線加熱で温まる原理をわかりやすく図で解説しています。

１．赤外線と熱と温度の関係

※上はハロゲンヒーター（赤外線で人や物を温める暖房器具の一種）の写真

結論からいってしまうと赤外線と熱と温度の関係として、”赤外線は物質に吸収されると（その物質内で）熱に変わり、熱が大きくなることで（その物質の）温度が上がります”。

例えば電気ストーブ（ハロゲンヒーター・カーボンヒーターなど）は、発熱体に電気を流して、その発熱体から赤外線が放射され、その赤外線を人や物が吸収することで温まる（赤外線は空気にはほとんど吸収されないため、空気は温まりにくい）暖房器具です。

（エアコンの暖房は電気ストーブとは違って赤外線を放射して温めるわけではなく、室内機に取り入れた部屋の冷たい空気自体を温めて、その温めた空気を再び部屋に流す仕組みになります）

では赤外線加熱の原理について、下の順番で詳しく見ていきましょう。

赤外線は電磁波（エネルギーを伝える波）の一種で、他の電磁波よりも物質に吸収されやすい性質があります。

上の表のように、電磁波はエネルギーの高さ（波長の長さ）によって名称が決まっていて、赤外線は電波よりもエネルギーが高く、可視光線（可視光）よりもエネルギーが低い電磁波になります。

そして赤外線は他の電磁波よりも物質に吸収されやすい（ただ空気には透過しやすく、金属には反射しやすいので吸収されにくい）です。

世の中のすべての物質は原子・分子と呼ばれる小さい粒から構成されていて、熱は”物質を構成している原子・分子の動き（運動）そのもの”、熱の大きさは”物質を構成している原子・分子の動きの速さ（激しさ）”を指します。

物質を構成している原子・分子の動きが速いほどその物質の持つ熱は大きく（温度は高く）なり、原子・分子の動きが遅いほどその物質の持つ熱は小さく（温度は低く）なります。

例えば水であれば水分子（H₂O：水素原子2個と酸素原子1個）から構成されていて、
水分子の動きが速いほど水の持つ熱が大きく（温度が高く）、水分子の動きが遅いほど水の持つ熱が小さく（温度が低く）なります。

赤外線は物質に吸収されると（その物質内で）熱に変わり、熱が大きくなることで（その物質の）温度が上がります。

赤外線は物質に吸収されると、その物質を構成している原子・分子の動きを速くさせる（熱を大きくさせる）ため、それによりその物質の温度が上がります。

（赤外線以外の電磁波も、物質に吸収されると赤外線と同じように物質の熱を大きくしますが、電磁波の中でも赤外線は特に物質に吸収されやすいです）

例えば電気ストーブで体を温めるということは、上図のように電気ストーブから放射された赤外線が皮膚に吸収され、皮膚を構成している分子の動きを速く（皮膚の持っている熱を大きく）させることで皮膚の温度が上がる（体が温まる）、というわけです。

以上が「赤外線と熱と温度の関係！赤外線加熱で温まる原理をわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、

赤外線と熱と温度の関係として、”赤外線は物質に吸収されると(その物質内で)熱に変わり、熱が大きくなることで(その物質の)温度が上がる”。
世の中のすべての物質は原子・分子と呼ばれる小さい粒から構成されていて、熱は”物質を構成している原子・分子の動きそのもの”、熱の大きさは”物質を構成している原子・分子の動きの速さ(激しさ)”を指す。
物質を構成している原子・分子の動きが速いほどその物質の持つ熱は大きく(温度は高く)なり、原子・分子の動きが遅いほどその物質の持つ熱は小さく(温度は低く)なる。
赤外線は(他の電磁波と比べて物質に吸収されやすく)物質に吸収されると、その物質を構成している原子・分子の動きを速くさせる(熱を大きくさせる)ため、それによりその物質の温度が上がる。