La teoria di base del termometro a infrarossi
Nel 1672 si scoprì che la luce solare (luce bianca) è composta da luce di vari colori e, allo stesso tempo, Newton fece la famosa conclusione che la luce monocromatica è di natura più semplice della luce bianca. Usando un prisma divisore di raggio, la luce solare (luce bianca) viene scomposta in rossa, arancione, gialla, verde, ciano, blu, viola e altra luce monocromatica. Nel 1800, il fisico britannico FW Huxell scoprì la luce infrarossa studiando vari colori della luce da un punto di vista termico. Quando stava studiando il calore di vari colori di luce, ha deliberatamente bloccato l'unica finestra della stanza buia con una lastra scura e ha aperto un foro rettangolare nella lastra e nel foro è stato installato un prisma che divide il raggio. Quando la luce solare passa attraverso il prisma, si decompone in bande luminose colorate e un termometro viene utilizzato per misurare il calore contenuto nei diversi colori delle bande luminose. Per confrontare la temperatura ambiente, Huxel ha misurato la temperatura ambiente posizionando diversi termometri vicino alla banda di luce colorata come confronto. Durante l'esperimento ha scoperto per caso uno strano fenomeno: un termometro posto al di fuori della banda a luci rosse ha un valore di indicazione più alto rispetto alle altre temperature interne. Dopo tentativi ed errori, questa cosiddetta zona ad alta temperatura con la maggior parte del calore si trova sempre al di fuori della luce rossa all'estremità della banda luminosa. Quindi ha annunciato che oltre alla luce visibile, la radiazione emessa dal sole ha anche una "linea calda" invisibile che è invisibile all'occhio umano. Questa "linea calda" invisibile si trova al di fuori della luce rossa ed è chiamata luce infrarossa. L'infrarosso è un'onda elettromagnetica con la stessa natura delle onde radio e della luce visibile. La scoperta dell'infrarosso è un salto nella comprensione umana della natura e apre una nuova ampia strada per la ricerca, l'utilizzo e lo sviluppo della tecnologia a infrarossi.
La lunghezza d'onda dei raggi infrarossi è compresa tra 0,76 e 100 μm. In base alla gamma di lunghezze d'onda, può essere suddivisa in quattro categorie: vicino infrarosso, medio infrarosso, lontano infrarosso ed estremamente lontano infrarosso. La sua posizione nello spettro continuo delle onde elettromagnetiche è l'area tra le onde radio e la luce visibile. . La radiazione infrarossa è la più estesa radiazione di onde elettromagnetiche in natura. Si basa sul movimento casuale di molecole e atomi di qualsiasi oggetto nell'ambiente normale e irradia costantemente energia termica infrarossa, il movimento di molecole e atomi. Maggiore è l'intensità, maggiore è l'energia di radiazione e viceversa, minore è l'energia di radiazione.
Gli oggetti con una temperatura superiore allo zero assoluto irradieranno raggi infrarossi a causa del proprio movimento molecolare. Dopo che il segnale di potenza irradiato dall'oggetto è stato convertito in un segnale elettrico dal rivelatore a infrarossi, il segnale di uscita del dispositivo di imaging può simulare completamente la distribuzione spaziale della temperatura superficiale dell'oggetto scansionato in corrispondenza uno a uno. L'immagine termica corrispondente alla distribuzione termica sulla superficie dell'oggetto. Utilizzando questo metodo, è possibile realizzare, analizzare e giudicare l'imaging dell'immagine termica a lunga distanza e la misurazione della temperatura del target. [1]
