空港で活躍!?物体の温度が触れずにわかる「サーモグラフィー」の仕組み
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。
サーモグラフィーとは、目に見えない物体の温度を可視化する装置、またはその画像のことを指します。次の写真は人のサーモグラフィー画像の様子です。
サーモグラフィー画像での人の様子
ぼくの持っているサーモグラフィーはこれ。
服から露出した部分の温度が高いことがわかります。サーモグラフィー装置を使うと、その物体に触れることなく温度を知ることができるため、新型コロナウィルスなどでは空港に設置をして発熱のある人を探すのに活用されたりしていました。また次の写真は消しゴムで机の上をこすったときの写真です（図１）。これをサーモグラフィー画像で見てみると図２のように見えます。
図２の青色が温度の低い部分、赤色が温度の高い部分を示しています。皮膚や消しゴムで擦った箇所の温度が高くなっているのが、確認できます。このような画像（熱画像）はどのようにして得ることができるのでしょうか。目には見えませんが、すべての物体は赤外線を放射しています。この赤外線は電磁波の１種で、可視光線よりも波長が長いものです。可視光線はその名前のとおり、目が感知することができる範囲の電磁波で、この範囲外の波長の電磁波は、目で見ることができません。
赤外線はその名の通り、赤の波長の外側の波長にある電磁波なので、赤外線という名前がついています。赤外線は空間を伝わることができるという特徴があります。そのため赤外線は身近な場所ではテレビのリモコンの送信部にも使われています。テレビのリモコンのボタンを押しても、可視光は出ていないので光っているようには見えませんが、スマートフォンの赤外線を捉えることができるカメラなどを近づけて覗いてみると、赤外線が出ていることがわかります。リモコンは赤外線を飛ばして、テレビ本体に情報を送っています。
図３ リモコンの赤外線
すべての物体は赤外線を出していますが、温度の高い物体ほど赤外線のエネルギーは大きくなります（絶対温度の４乗に比例）。
図４ 温度と赤外線のエネルギーのイメージ図
参考 ステファン－ボルツマンの公式
I=σT^4
I ：放出されるエネルギー［ W／cm2 ］
σ：ステファン・ボルツマン定数5.7×10-12［ W／cm2K4 ］
T：物体の温度［ K ］
温度が高いほど放出している赤外線のエネルギーが大きくなるので、物体から空間へと放出されている赤外線のエネルギーを捉えることができれば、発している物体の温度もわかるります。サーモグラフィー装置では、この赤外線のエネルギーをレンズに通して、赤外線を検出することができる素子に集めます。そして素子から電気信号となり、それをデジタル処理をして、サーモグラフィーの画像（熱画像）は作られています。
デジタルカメラは可視光線に、サーモグラフィー装置は赤外線に反応するように作ってあります。基本的には同じような仕組みであると言えます。
科学のタネを発信中！
ニュースレターを月１回配信しています。
[subscribe2]
登録はこちらから
２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！
- 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０
体中に梱包材をはりつけてみよう！
テレビ番組等・科学監修等のお知らせ
- 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
- サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師等・ショー・その他お知らせ
- 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校 講師
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③ 11:20-12:20
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） サイエンスショー予定
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
