Teoria de bază a termometrului cu infraroșu
În 1672, s-a descoperit că lumina soarelui (lumina albă) este compusă din lumină de diferite culori și, în același timp, Newton a făcut celebra concluzie că lumina monocromatică este mai simplă în natură decât lumina albă. Folosind o prismă de separare a fasciculului, lumina soarelui (lumină albă) este descompusă în roșu, portocaliu, galben, verde, cyan, albastru, violet și altă lumină monocromatică. În 1800, fizicianul britanic FW Huxell a descoperit lumina infraroșie când a studiat diverse culori ale luminii din punct de vedere termic. Când studia căldura diferitelor culori de lumină, a blocat în mod deliberat singura 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 este descompusă în benzi de lumină colorate, iar un termometru este folosit pentru a măsura căldura conținută în diferitele culori ale benzilor de lumină. Pentru a compara cu temperatura ambiantă, Huxel a măsurat temperatura ambiantă plasând mai multe termometre lângă banda luminoasă colorată ca o comparație. În timpul experimentului, el a descoperit accidental un fenomen ciudat: un termometru plasat în afara benzii de lumină roșie are o valoare de indicație mai mare decât alte temperaturi interioare. După încercări și erori, această așa-numită zonă cu temperatură ridicată cu cea mai mare căldură este întotdeauna situată în afara luminii roșii, chiar la marginea benzii luminoase. Așa că a anunțat că, pe lângă lumina vizibilă, radiația emisă de soare are și o „linie fierbinte” invizibilă care este invizibilă pentru ochiul uman. Această „linie fierbinte” invizibilă este situată în afara luminii roșii și se numește lumină infraroșie. Infraroșul este o undă electromagnetică cu aceeași natură ca undele radio și lumina vizibilă. Descoperirea infraroșului este un salt în înțelegerea umană a naturii și deschide un nou drum larg pentru cercetarea, utilizarea și dezvoltarea tehnologiei infraroșu.
Lungimea de undă a razelor infraroșii este cuprinsă 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 extrem de îndepărtat. Poziția sa în spectrul continuu al undelor electromagnetice este zona dintre undele radio și lumina vizibilă. . Radiația infraroșie este cea mai extinsă radiație de unde electromagnetice din natură. Se bazează pe mișcarea aleatorie a moleculelor și atomilor oricărui obiect din mediul normal și radiază constant energie termică infraroșie, mișcarea moleculelor și atomilor. Cu cât este mai intensă, cu atât energia radiației este mai mare și invers, cu atât energia radiației este mai mică.
Obiectele cu o temperatură peste zero absolut 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 infraroșu, semnalul de ieșire al dispozitivului de imagistică poate simula complet distribuția spațială a temperaturii de suprafață a obiectului scanat într-o corespondență unu-la-unu. Imaginea termică corespunzătoare distribuției termice pe suprafața obiectului. Folosind această metodă, imaginile termice la distanță lungă și măsurarea temperaturii țintei pot fi realizate, analizate și judecate. [1]
