Kızılötesi termometrenin temel prensibi
1672'de güneş ışığının (beyaz ışık) çeşitli renkteki ışığın bir bileşimi olduğu keşfedildi ve aynı zamanda Newton, tek renkli ışığın doğası gereği beyaz ışıktan daha basit olduğu şeklindeki ünlü sonuca vardı. Spektroskopik prizmaların kullanılması, güneş ışığını (beyaz ışık) kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, camgöbeği, mavi, mor ve tek renkli ışığın diğer renklerine ayrıştırdı. 1800, İngiliz fizikçi FW Herschel, ışığın çeşitli renklerini ısı açısından inceleyerek kızılötesi ışığı keşfetti. Çeşitli renkteki ışığın ısısını incelerken, karanlık bir odanın tek penceresini karanlık bir tahtayla kasıtlı olarak kapattı ve tahtada, içinde ışın bölücü bir prizma bulunan dikdörtgen bir delik açtı. Güneş ışığı prizmadan geçtiğinde renkli ışık bantlarına bölündü ve bantların farklı renklerindeki ısıyı ölçmek için bir termometre kullanıldı. Herschel, ortam sıcaklığını karşılaştırmak amacıyla, ortam sıcaklığını belirlemek için renkli ışık bantlarının yakınına yerleştirilen birkaç termometreyi kullandı. Deney sırasında tuhaf bir olayla karşılaştı: Işık bandının kırmızı ışığının dışına yerleştirilen termometre, odada belirtilen diğer sıcaklıklardan daha yüksek bir değere sahipti. Tekrarlanan testlerden sonra, en yüksek sıcaklık bölgesi olarak adlandırılan bu bölge, her zaman kırmızı ışığın dış kısmının en kenarındaki ışık bandında bulunur. Böylece güneşten gelen ışınımın görünür ışığa ek olarak, insan gözünün göremediği "sıcak hat" olduğunu, bu görünmez "sıcak hat"ın kızılötesi adı verilen kırmızı ışığın dışında yer aldığını duyurdu. Kızılötesi, radyo dalgaları ve görünür ışıkla aynı doğaya sahip bir tür elektromanyetik dalgadır; kızılötesinin keşfi, insanın doğayı anlamasında bir sıçramadır; kızılötesi teknolojisinin araştırılması, kullanılması ve geliştirilmesi yeni ve geniş bir yol açmıştır.
0.76 ~ 100μm arasındaki kızılötesi dalga boyu, dalga boylarının aralığına göre yakın kızılötesi, orta kızılötesi, uzak kızılötesi, uzak kızılötesi, çok uzak kızılötesi dört kategoriye ayrılabilir. Elektromanyetik dalgaların sürekli spektrumu ile radyo dalgaları arasındaki bölgede görünür ışık bulunur. Kızılötesi radyasyon, doğadaki en yaygın elektromanyetik radyasyondan biridir; normal ortamdaki herhangi bir nesnenin kendi moleküllerini ve atomlarını düzensiz hareketlerle üretmesine ve termal kızılötesi enerjinin, moleküllerin ve atomların kesintisiz radyasyonunun daha yoğun olmasına dayanır. hareket, radyasyonun enerjisi ne kadar büyük olursa ve bunun tersi de radyasyonun enerjisi o kadar küçük olur.
Nesnenin üzerindeki mutlak sıfırdaki sıcaklık, kendi moleküler hareketlerinden kaynaklanacak ve kızılötesi ışınım yayacaktır. Kızılötesi dedektör aracılığıyla, nesne radyasyon sinyalinin gücü bir elektrik sinyaline dönüştürülecek, görüntüleme cihazının çıkış sinyali, işlenen nesnenin yüzeyini tarayan sıcaklığın uzaysal dağılımını simüle etmek için tam olarak bire bir yazışma olabilir. ekrana iletilen elektronik sistem ve termal görüntüye karşılık gelen nesne yüzeyi ısı dağılımı. Bu yöntemi kullanarak, uzun mesafeli termal durum görüntü görüntüleme ve sıcaklık ölçümü, analizi ve değerlendirmesi için hedefi gerçekleştirebilir.
