Kızılötesi Termometrelerin Temel Teorisi
1672 yılında güneş ışığının (beyaz ışık) çeşitli renkteki ışıklardan oluştuğu keşfedildi ve Newton, monokromatik ışığın beyaz ışıktan daha basit özelliklere sahip olduğu sonucuna vardı. Güneş ışığı (beyaz ışık), spektroskopik bir prizma kullanılarak kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, camgöbeği, mavi ve mor gibi çeşitli renklerde monokromatik ışığa ayrıştırılır. 1800 yılında İngiliz fizikçi FW. Huxle, ışığın çeşitli renklerini ısı açısından incelediğinde kızılötesi radyasyonu keşfetti. Çeşitli renkteki ışığın ısısını incelerken, karanlık odanın tek penceresini kasıtlı olarak karanlık bir tahtayla kapattı ve tahtanın üzerinde dikdörtgen bir delik açtı ve içine bir ayırıcı prizma yerleştirdi. Güneş ışığı bir prizmadan geçtiğinde renkli ışık bantlarına ayrıştırılır ve ışık bantlarındaki farklı renklerde bulunan ısıyı ölçmek için bir termometre kullanılır. Ortam sıcaklığıyla karşılaştırmak için Herschel, ortam sıcaklığını ölçmek amacıyla renkli ışık bandının yakınına yerleştirilen birkaç termometre kullandı. Deneyde tuhaf bir olayla karşılaştı: Kırmızı ışık bandının dışına yerleştirilen bir termometre, diğer iç ortam sıcaklıklarından daha yüksek bir değere sahipti. Tekrarlanan deneylerden sonra, en fazla ısıya sahip olan ve yüksek sıcaklık olarak adlandırılan bölge her zaman kırmızı ışığın dışında, ışık bandının en uç noktasında bulunur. Böylece güneşin yaydığı radyasyonda görünür ışığın yanı sıra kırmızı ışığın dışında yer alan ve kızılötesi olarak adlandırılan görünmez bir "sıcak çizgi"nin de bulunduğunu duyurdu. Kızılötesi, radyo dalgaları ve görünür ışıkla aynı öze sahip bir elektromanyetik dalgadır. Kızılötesinin keşfi, insanın doğayı anlamasında bir sıçrama olup, kızılötesi teknolojisinin araştırılması, kullanılması ve geliştirilmesi için yeni ve geniş bir yol açmaktadır.
Kızılötesinin dalga boyu 0.76-100 arasındadır. μ M, dalga boyu aralığına bağlı olarak dört kategoriye ayrılabilir: yakın kızılötesi, orta kızılötesi, uzak kızılötesi ve aşırı uzak kızılötesi. Elektromanyetik dalgaların sürekli spektrumundaki konumu, radyo dalgaları ile görünür ışık arasındaki bölgededir. Kızılötesi radyasyon, doğada var olan en yaygın elektromanyetik dalga radyasyonu türüdür. Geleneksel bir ortamdaki herhangi bir nesnenin, sürekli olarak termal kızılötesi enerji yayarak, düzensiz hareketle kendi moleküllerini ve atomlarını üreteceği gerçeğine dayanmaktadır. Moleküllerin ve atomların hareketi ne kadar yoğunsa, radyasyon enerjisi o kadar büyük olur ve bunun tersi de radyasyon enerjisi o kadar küçüktür.
Mutlak sıfırın üzerindeki sıcaklıklara sahip nesneler, kendi moleküler hareketleri nedeniyle kızılötesi radyasyon yayacaktır. Bir nesnenin yaydığı güç sinyali, kızılötesi dedektör aracılığıyla elektrik sinyaline dönüştürüldükten sonra, görüntüleme cihazının çıkış sinyali, taranan nesnenin yüzey sıcaklığının mekansal dağılımını tek tek tam olarak simüle edebilir. Elektronik bir sistem tarafından işlendikten sonra nesnenin yüzey termal dağılımına karşılık gelen bir termal görüntü elde etmek için görüntüleme ekranına iletilir. Bu yöntem kullanılarak hedefin uzaktan termal görüntülemesi ve sıcaklık ölçümü yapılabilmekte, analiz ve yargılama yapılabilmektedir.
