Kızılötesi termometrelerin temel ilkeleri
1672'de güneş ışığının (beyaz ışığın) çeşitli renklerde ışıktan oluştuğu keşfedildi. Aynı zamanda Newton, tek renkli ışığın doğası gereği beyaz ışıktan daha basit olduğu sonucuna vardı. Güneş ışığını (beyaz ışık) kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mavi, mor vb. monokromatik ışıklara ayrıştırmak için dikroik bir prizma kullanın. 1800 yılında İngiliz fizikçi FW Huxel, Dünya'dan gelen çeşitli renkli ışıkları incelerken kızılötesi ışınları keşfetti. Termal bakış açısı. Çeşitli renkteki ışığın ısısını incelerken, karanlık odanın ilk penceresini karanlık bir levha ile kasten kapattı ve levhada dikdörtgen bir delik açtı ve deliğe bir ışın ayırıcı prizma yerleştirdi. Güneş ışığı prizmadan geçerken renkli ışık bantlarına ayrışır ve ışık bantlarında farklı renklerde bulunan ısıyı ölçmek için bir termometre kullanılır. Huxel, ortam sıcaklığıyla karşılaştırmak amacıyla, ortam sıcaklığını ölçmek için karşılaştırmalı termometreler olarak renkli ışık bandının yakınına yerleştirilmiş birkaç termometre kullandı. Deney sırasında yanlışlıkla garip bir fenomen keşfetti: Kırmızımsı ışığın dışına yerleştirilmiş bir termometre, odadaki diğer sıcaklıklardan daha yüksek bir değere sahipti. Deneme yanılma sonrasında, en fazla ısıya sahip bu sözde yüksek sıcaklık bölgesi her zaman kırmızı ışığın dışında, ışık bandının kenarında bulunur. Böylece güneşin yaydığı radyasyonda görünür ışığın yanı sıra insan gözüyle görülemeyen bir "kırmızı ışık" olduğunu açıkladı. Bu görünmez "kırmızı ışık", kırmızı ışığın dışında bulunur ve kızılötesi ışık olarak adlandırılır. Kızılötesi, radyo dalgaları ve görünür ışıkla aynı öze sahip olan bir tür elektromanyetik dalgadır. Kızılötesinin keşfi, insanın doğa anlayışında bir sıçramadır ve kızılötesi teknolojinin araştırılması, kullanılması ve geliştirilmesi için yeni bir geniş yol açmıştır.
Kızılötesi ışınların dalga boyu 0,76 ile 100 μm arasındadır. Dalga boyu aralığına göre dört kategoriye ayrılabilir: yakın kızılötesi, orta kızılötesi, uzak kızılötesi ve aşırı uzak kızılötesi. Elektromanyetik dalgaların sürekli spektrumundaki konumu, radyo dalgaları ile görünür ışık arasındaki alandır. . Kızılötesi radyasyon, doğadaki en yaygın elektromanyetik radyasyonlardan biridir. Herhangi bir nesnenin geleneksel bir ortamda kendi moleküler ve atomik düzensiz hareketlerini üreteceği ve termal kızılötesi enerjiyi, molekülleri ve atomları sürekli olarak yayacağı gerçeğine dayanır. Hareket ne kadar yoğun olursa, yayılan enerji o kadar büyük olur ve tam tersi, yayılan enerji o kadar küçük olur.
Sıfırın üzerinde bir sıcaklığa sahip nesneler, kendi moleküler hareketlerinden dolayı kızılötesi ışınlar yayarlar. Nesnenin yaydığı güç sinyali, kızılötesi detektör tarafından elektrik sinyaline dönüştürüldükten sonra, görüntüleme cihazının çıkış sinyali, taranan nesnenin yüzey sıcaklığının uzamsal dağılımını tek tek tamamen simüle edebilir. Elektronik sistem tarafından işlendikten sonra görüntü ekranına iletilir ve nesnenin yüzeyindeki ısı dağılımına karşılık gelen termal görüntü elde edilir. Bu yöntemi kullanarak, hedefin uzun mesafeli termal durum görüntüsünü ve sıcaklık ölçümünü gerçekleştirmek, analiz etmek ve yargılamak mümkündür.
