Principiile de bază ale termometrelor cu infraroșu
În 1672, s-a descoperit că lumina soarelui (lumina albă) este compusă din lumină de diferite culori. În același timp, Newton a ajuns la concluzia că lumina monocromatică este mai simplă în natură decât lumina albă. Utilizați o prismă dicroică pentru a descompune lumina soarelui (lumină albă) în lumini monocromatice de roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, albastru, violet etc. În 1800, fizicianul britanic FW Huxel a descoperit razele infraroșii când a studiat diverse lumini colorate din punct de vedere termic. Când studia căldura diferitelor culori de lumină, a blocat în mod deliberat prima fereastră a camerei întunecate cu o placă întunecată și a deschis o gaură dreptunghiulară în placă, iar în gaură a fost instalată o prismă de separare a fasciculului. Când lumina soarelui trece prin prismă, aceasta se descompune în benzi luminoase colorate, iar un termometru este folosit pentru a măsura căldura conținută în diferite culori în benzile de lumină. Pentru a compara cu temperatura ambiantă, Huxel a folosit mai multe termometre plasate lângă banda de lumină colorată ca termometre comparative pentru a măsura temperatura ambiantă. În timpul experimentului, a descoperit accidental un fenomen ciudat: un termometru plasat în afara luminii roșiatice avea o valoare mai mare decât alte temperaturi din cameră. După încercări și erori, această așa-numită zonă de temperatură înaltă cu cea mai mare căldură este întotdeauna situată în afara luminii roșii la marginea benzii luminoase. Așa că a anunțat că pe lângă lumina vizibilă, există și o „lumină roșie” invizibilă pentru ochiul uman în radiația emisă de soare. Această „lumină roșie” invizibilă este situată în afara luminii roșii și se numește lumină infraroșie. Infraroșul este un fel de undă electromagnetică, care are aceeași esență ca undele radio și lumina vizibilă. Descoperirea infraroșului este un salt în înțelegerea umană a naturii și a deschis un nou drum larg pentru cercetarea, utilizarea și dezvoltarea tehnologiei infraroșu.
Lungimea de undă a razelor infraroșii este între 0,76 și 100 μm. În funcție de intervalul de lungimi de undă, poate fi împărțit în patru categorii: infraroșu apropiat, infraroșu mediu, infraroșu îndepărtat și infraroșu îndepărtat extrem. Poziția sa în spectrul continuu al undelor electromagnetice este zona dintre undele radio și lumina vizibilă. . Radiația infraroșie este una dintre cele mai extinse radiații electromagnetice din natură. Se bazează pe faptul că orice obiect își va produce propriile mișcări moleculare și atomice neregulate într-un mediu convențional și va radia în mod continuu energie termică infraroșu, molecule și atomi. Cu cât mișcarea este mai intensă, cu atât energia radiată este mai mare și invers, cu atât energia radiată este mai mică.
Obiectele cu o temperatură peste zero vor radia raze infraroșii datorită propriei mișcări moleculare. După ce semnalul de putere radiat de obiect este convertit într-un semnal electric de către detectorul în infraroșu, semnalul de ieșire al dispozitivului de imagistică poate simula complet distribuția spațială a temperaturii de suprafață a obiectului scanat unul câte unul. După ce este prelucrat de sistemul electronic, acesta este transmis pe ecranul de afișare și se obține Imaginea termică corespunzătoare distribuției căldurii pe suprafața obiectului. Folosind această metodă, este posibil să se realizeze imagini de stare termică la distanță lungă și să se măsoare temperatura țintei și să se analizeze și să judece.
