Infrasarkanā termometra pamatteorija
1672. gadā tika atklāts, ka saules gaisma (baltā gaisma) sastāv no dažādu krāsu gaismas, un tajā pašā laikā Ņūtons izdarīja slaveno secinājumu, ka monohromatiskā gaisma dabā ir vienkāršāka nekā balta gaisma. Izmantojot staru sadalītāja prizmu, saules gaisma (baltā gaisma) tiek sadalīta sarkanā, oranžā, dzeltenā, zaļā, ciānā, zilā, purpursarkanā un citā monohromatiskā gaismā. 1800. gadā britu fiziķis FW Haxell atklāja infrasarkano gaismu, kad viņš pētīja dažādas gaismas krāsas no termiskā viedokļa. Pētot dažādu krāsu gaismas siltumu, viņš apzināti ar tumšu plāksni aizsprostoja vienīgo tumšās telpas logu un plāksnē atvēra taisnstūrveida caurumu, un bedrē tika uzstādīta staru sadalošā prizma. Kad saules gaisma iet caur prizmu, tā tiek sadalīta krāsainās gaismas joslās, un termometrs tiek izmantots, lai izmērītu siltumu, ko satur dažādas gaismas joslu krāsas. Lai salīdzinātu ar apkārtējās vides temperatūru, Huxel mērīja apkārtējās vides temperatūru, salīdzinājumam novietojot vairākus termometrus krāsainās gaismas joslas tuvumā. Eksperimenta laikā viņš nejauši atklāja dīvainu parādību: termometram, kas novietots ārpus sarkanās gaismas joslas, ir augstāka indikācijas vērtība nekā citām iekštelpu temperatūrām. Pēc izmēģinājumiem un kļūdām šī tā sauktā augstas temperatūras zona ar vislielāko siltumu vienmēr atrodas ārpus sarkanās gaismas gaismas joslas pašā malā. Tāpēc viņš paziņoja, ka papildus redzamajai gaismai saules izstarotajam starojumam ir arī neredzama "karstā līnija", kas ir neredzama cilvēka acij. Šī neredzamā "karstā līnija" atrodas ārpus sarkanās gaismas un tiek saukta par infrasarkano gaismu. Infrasarkanais starojums ir elektromagnētiskais vilnis ar tādu pašu raksturu kā radioviļņiem un redzamajai gaismai. Infrasarkanā starojuma atklāšana ir lēciens cilvēka izpratnē par dabu un paver jaunu plašu ceļu infrasarkano staru tehnoloģiju izpētei, izmantošanai un attīstībai.
Infrasarkano staru viļņa garums ir no 0,76 līdz 100 μm. Saskaņā ar viļņu garuma diapazonu to var iedalīt četrās kategorijās: tuvu infrasarkanais, vidējais infrasarkanais, tālais infrasarkanais un ārkārtīgi tālais infrasarkanais. Tā atrašanās vieta nepārtrauktajā elektromagnētisko viļņu spektrā ir laukums starp radioviļņiem un redzamo gaismu. . Infrasarkanais starojums ir visplašākais elektromagnētisko viļņu starojums dabā. Tas ir balstīts uz jebkura objekta molekulu un atomu nejaušu kustību normālā vidē un pastāvīgi izstaro infrasarkano siltumenerģiju, molekulu un atomu kustību. Jo intensīvāks, jo lielāka ir starojuma enerģija, un otrādi, jo mazāka ir starojuma enerģija.
Objekti, kuru temperatūra pārsniedz absolūto nulli, izstaros infrasarkanos starus savas molekulārās kustības dēļ. Pēc tam, kad objekta izstarotais jaudas signāls ir pārveidots par elektrisko signālu ar infrasarkano staru detektoru, attēlveidošanas ierīces izejas signāls var pilnībā simulēt skenētā objekta virsmas temperatūras telpisko sadalījumu korespondencē viens pret vienu. Termiskais attēls, kas atbilst siltuma sadalījumam uz objekta virsmas. Izmantojot šo metodi, var realizēt un analizēt un novērtēt mērķa termisko attēlu tālsatiksmes attēlveidošanu un temperatūras mērīšanu. [1]
