(1) 热辐射的基本规律
红外辐射最显著的特性是热效应，也遵从热辐射的一般规律，即：
① 斯特藩-玻耳兹曼定律 黑体的总辐出度(即黑体单位表面单位时间辐射出的所有波长的能量) 与热力学温度 的四次方成正比。
式中 是斯特藩-玻耳兹曼常量，其值为 它表明温度越高，黑体辐射总能量越大。
② 维恩位移定律 黑体辐射中，辐射能量峰值对应的波长 与热力学温度成反比，即
式中常量 。它表明随着温度的升高，黑体具有最大辐射能的波长要向短波方向移动。
(2) 辐射度量学的基本定律
一般来说，由物体表面某一单位面积向空间各个方向发射的辐射功率是不同的。对于黑体辐射，黑体表面单位面积向空间某方向单位立体角发射的辐射功率，和该方向与表面法线夹角的余弦成正比，这个规律称为朗伯余弦定律。虽然朗伯定律是个理想化的规律，但在实际中遇到的许多辐射源，在一定范围内都十分接近朗伯余弦定律。大多数绝缘材料，在相对于表面法线方向的观察角不超过60°时，都遵守朗伯余弦定律。而对于导电材料，在工程计算中当观察角不超过50°时，也还能运用朗伯余弦定律。通常把满足朗伯余弦定律的辐射源称为朗伯源或漫反射源。
为了描述辐射源的辐射功率在空间和源表面的分布特性，引入辐射亮度(又叫辐射率或面辐射强度)的概念，即单位面积发出的沿某一方向单位立体角发射的辐射功率。一般来说，辐射亮度的大小与源面上的位置及方向有关。由于辐射亮度L和辐出度都是表征辐射功率的物理量，而M是单位面积向半球空间发出的功率，因此两者的关系为
式中 为源表面法线与某一辐射方向的夹角， 为方向上的立体角元。
根据辐射亮度的定义和朗伯余弦定律可以推得，朗伯辐射源的辐射亮度是一个与方向无关的常量， 。这是因为辐射源的表观面积(源面元在观测方向的投影)随表面法线与观测方向夹角的余弦变化，而朗伯源的辐射功率角分布又遵从余弦定律，所以在观测到辐射功率大的方向，所看到的辐射源的表观面积也大。两者之比即辐射亮度，应与观测方向无关。
(3) 比辐射率和热辐射体的分类
我们已经知道，黑体是对入射辐射的吸收比等于1的物体，它发射热辐射的本领也是最大。一般物体并不能把投射到它表面的辐射功率全部吸收，即吸收比小于1，它发射热辐射的本领也没有黑体那么大。通常把一个物体的法向辐射率与同温度黑体的法向辐射率之比称为比辐射率(或发射率)，作为表示这个物体的辐射特性的参数，用ε表示。物体的比辐射率一般与物体的温度、材料类型、表面状态以及波长有关，有时也与发射方向有关，通常把辐射体分为三类：
（i） 黑体ε＝1，ε不随波长变化。
（ii）灰体ε＜1且为常数，ε不随波长变化。
（iii）选择性辐射体ε＜1，且随波长变化。
常见物体的比辐射率见表Q-1。
表中的数据只能作为参考，因为发射辐射的特性与表面状态有关。表面处理的条件不同，就可得出不同的比辐射率。金属的比辐射率在表面抛光的条件下都是很低的，氧化后就变化很大，而且随温度的升高而增大。非金属的比辐射率都很高，但是它随温度的升高而下降。
对于灰体，辐出度可写成 ，而辐射亮度为 .由于一切物体辐出度与它的吸收比的比值和物体的性质无关，总是等于同温度的黑体的辐出度，即 ，由此可得 。这是一个很重要的关系，即任何物体的比辐射率总是等于它的吸收比。 |
的红外仪器。钨带安装在一个玻璃灯泡内，辐射从一个横向窗口发出，其光度标准温度为2850K。 
）、氧化钇（
）和氧化铈（
）或氧化钍（
）的混合物烧结而成的圆柱体或空心圆棒，其长度为2～5cm，直径为1～3mm，两端绕以铂丝作为电极。其工作温度在1500～2000K之间，有效光谱范围在15μm以内，在2～15μm的平均发射率为0.66。
的压强，所以它发射的是连续谱。
，它在红外波段有很多吸收带，如1.1μm、1.38μm、1.87μm、2.7μm和6.3μm，在18μm以外还有更多的吸收带。二氧化碳在大气中的分布比较均匀，它在2.7μm、4.3μm和14.5μm处各有一个相当强的吸收带。臭氧在高空的浓度增加，它在9.6μm处有一个吸收带。除此以外，大气中还有一些含量很少的气体，如氧化氮，一氧化碳等在红外波段也有吸收。