大气窗口

大气窗口是电磁波谱中辐射在大气层中传播时未受干扰或仅受轻微干扰的区域。

电磁辐射可以通过不同的机制与地球大气中的气体相互作用。在可见光和紫外线辐射的光谱范围内，电子跃迁起着决定性作用，而在红外线辐射范围内，光子和分子振动之间的相互作用则占主导地位。另外一个条件是分子在振荡过程中产生偶极矩，即电荷分布不对称。原子气体（如惰性气体）实际上总是具有对称的电荷分布，因此无法与红外辐射相互作用。但即使是对称分子氧（O2）和氮（N2），它们也只能沿着原子连接轴振动，从来没有偶极矩，因此对红外线不敏感。水蒸气、二氧化碳或一氧化碳等其他气体则具有红外活性。它们可以吸收红外线辐射，也可以在加热到高温时发射红外线辐射。可吸收辐射的波长（或频率）取决于振动原子的质量和这些原子之间的化学键强度。在这些气体的透射光谱中会发现宽带而不是清晰的窄吸收线，这是因为这些振动与分子旋转相耦合。更精确的细节只能通过量子力学分析来确定。

对于大多数红外测温仪来说，最好是在确定远处测量物体的表面温度时不受大气的干扰。如果将二氧化碳波段考虑在内，测量结果将严重依赖于扫描范围，而测量水波段甚至会导致测量值依赖于天气（日湿度）。因此，红外传感器制造商使用光学滤光片来确保其设备只对大气窗口范围内的红外辐射敏感，从而使测量不受大气中气体的影响。