Teoria di base dei termometri a infrarossi
Nel 1672 si scoprì che la luce solare (luce bianca) è composta da vari colori di luce e Newton concluse che la luce monocromatica ha proprietà più semplici della luce bianca. Utilizzando un prisma spettroscopico, la luce solare (luce bianca) viene scomposta in luce monocromatica di vari colori come rosso, arancione, giallo, verde, ciano, blu e viola. Nel 1800, il fisico britannico F W. Quando Huxle studiò i vari colori della luce dal punto di vista del calore, scoprì la radiazione infrarossa. Studiando il calore dei vari colori della luce, bloccò intenzionalmente l'unica finestra della camera oscura con un pannello scuro e aprì un foro rettangolare sul pannello, all'interno del quale installò un prisma sdoppiatore. Quando la luce solare passa attraverso un prisma, viene scomposta in fasce luminose colorate e viene utilizzato un termometro per misurare il calore contenuto nei diversi colori delle fasce luminose. Per effettuare un confronto con la temperatura ambiente, Herschel ha utilizzato diversi termometri posizionati vicino alla fascia di luce colorata per misurare la temperatura ambiente. Durante l'esperimento si è imbattuto in uno strano fenomeno: un termometro posizionato al di fuori della fascia di luce rossa aveva una lettura più alta rispetto ad altre temperature interne. Dopo ripetuti esperimenti, la cosiddetta zona ad alta temperatura con più calore si trova sempre al di fuori della luce rossa, all'estremità della fascia luminosa. Così ha annunciato che oltre alla luce visibile, esiste anche una "linea calda" invisibile nella radiazione emessa dal sole, che si trova al di fuori della luce rossa e si chiama infrarosso. L'infrarosso è un'onda elettromagnetica con la stessa essenza delle onde radio e della luce visibile. La scoperta dell’infrarosso rappresenta un salto nella comprensione umana della natura, aprendo un nuovo e ampio percorso per la ricerca, l’utilizzo e lo sviluppo della tecnologia a infrarossi.
La lunghezza d'onda dell'infrarosso è compresa tra 0.76-100 μ M può essere suddiviso in quattro categorie in base alla gamma di lunghezze d'onda: vicino infrarosso, infrarosso medio, infrarosso lontano ed infrarosso estremamente lontano. La sua posizione nello spettro continuo delle onde elettromagnetiche è nell'area compresa tra le onde radio e la luce visibile. La radiazione infrarossa è il tipo di radiazione elettromagnetica più diffusa esistente in natura. Si basa sul fatto che qualsiasi oggetto in un ambiente convenzionale genererà le proprie molecole e atomi in movimento irregolare, irradiando costantemente energia termica infrarossa. Più intenso è il movimento delle molecole e degli atomi, maggiore è l'energia della radiazione e, viceversa, minore è l'energia della radiazione.
Gli oggetti con temperature superiori allo zero assoluto emettono radiazioni infrarosse a causa del loro stesso movimento molecolare. Dopo aver convertito il segnale di potenza irradiato da un oggetto in un segnale elettrico attraverso un rilevatore a infrarossi, il segnale di uscita del dispositivo di imaging può simulare completamente, uno per uno, la distribuzione spaziale della temperatura superficiale dell'oggetto scansionato. Dopo essere stato elaborato da un sistema elettronico, viene trasmesso allo schermo di visualizzazione per ottenere un'immagine termica corrispondente alla distribuzione termica superficiale dell'oggetto. Utilizzando questo metodo, è possibile ottenere immagini termiche remote e misurazione della temperatura del target, nonché effettuare analisi e giudizi.
