Kooldioxide (CO2)-moleculen absorberen infraroodfotonen (IR) op specifieke golflengten. Deze golflengten komen overeen met de energieniveaus die nodig zijn om de verschillende trillingsmodi van het molecuul te stimuleren. Wanneer een CO2-molecuul een IR-foton absorbeert, krijgt het energie en gaat het over naar een hoger trillingsenergieniveau.

Normaal gesproken valt de door CO2 geabsorbeerde IR-straling binnen de gebieden van 15 µm (667 cm-1) en 4,25 µm (2350 cm-1) van het elektromagnetische spectrum. Deze banden zijn respectievelijk het gevolg van de asymmetrische rek- en buigmodi van het CO2-molecuul.

De specifieke geabsorbeerde golflengte hangt af van verschillende factoren, waaronder de temperatuur, druk en concentratie van CO2 in de omgeving. Bij kamertemperatuur en druk zijn de sterkste absorptiebanden van CO2 gecentreerd rond 15,8 µm (632 cm-1) en 4,26 µm (2349 cm-1).

Het vermogen van CO2 om IR-straling te absorberen is een cruciaal aspect van het natuurlijke broeikaseffect op aarde. Wanneer zonlicht de atmosfeer van de aarde bereikt, wordt een deel van de IR-straling die door het aardoppervlak wordt uitgezonden, geabsorbeerd door CO2 en andere broeikasgassen. Deze absorptie houdt de warmte vast in de atmosfeer, wat bijdraagt ​​aan het algehele opwarmingseffect en de regulering van de temperatuur op aarde.

Het meten en monitoren van de absorptie van IR-straling door CO2 speelt een belangrijke rol op verschillende gebieden, zoals atmosferische wetenschap, klimaatonderzoek, monitoring van broeikasgassen en omgevingswaarneming. Wetenschappers gebruiken spectroscopische technieken en instrumenten om de spectrale kenmerken en het gedrag van CO2 in verschillende omgevingen te bestuderen en analyseren.