Co to jest termometr na podczerwień?

Termometry na podczerwień to urządzenia służące do zdalnego pomiaru temperatury w sytuacjach, w których nie jest możliwy fizyczny kontakt z mierzonym przedmiotem. Obejmuje to obiekty, które są bardzo gorące, bardzo małe lub bardzo daleko. Termometry na podczerwień doskonale nadają się również do pomiaru obiektów szczególnie podatnych na niewielkie zmiany temperatury lub pokrywających rozległe obszary z wykorzystaniem niepraktycznych konwencjonalnych termometrów.

Zróżnicowany wygląd i rozmiar - od czegoś, co zmieściłoby się w dłoni do 200 funtów. urządzenie w kształcie teleskopu - termometry na podczerwień wykorzystują fakt, że powyżej zera absolutnego wszystkie obiekty emitują promieniowanie elektromagnetyczne lub energię. Poprzez pomiar energii oddawanej przez obiekty w dwóch różnych obszarach długości fali w podczerwieni widma, termometry na podczerwień wewnętrznie porównują różne odczyty w stosunku, który odpowiada znanemu zestawowi wartości łącząc rozkład energii z długością fali z temperaturą.

Pomiary temperatury w podczerwieni zostały wykonane już w połowie XIX wieku, ale okazały się mniej wiarygodne. Dokładność nie uległa poprawie, dopóki fizyk Max Planck (1858–1947) nie spekulował na przełomie wieków, że promieniowanie nie jest emitowane w ciągłej fali w całym spektrum, jak się powszechnie przyjmuje. Zamiast tego odkrył, że został on wyemitowany w wielokrotnościach liczbowych 6,625 x 10-34 dżuli na sekundę - obecnie określanych jako „stała Plancka” - co powoduje konieczność zmiany techniki pomiaru. Wymagane są dwa odczyty, ponieważ niektóre właściwości, takie jak współczynnik odbicia, tekstura i czułość długości fali, mogą obniżyć dokładność.

Dokonując odczytu temperatury księżyca w podczerwieni, w uproszczonym przykładzie wykorzystanoby teleskop podłączony do detektora podczerwieni, który przekształca promieniowanie podczerwone w prąd elektryczny lub napięcie. Ponieważ dwa różne filtry podczerwieni są umieszczone sekwencyjnie nad soczewką, detektor rejestruje dwa różne odczyty. Jeden odczyt jest następnie dzielony na drugi, a uzyskana liczba odpowiada temperaturze, którą można znaleźć w istniejących tabelach wartości równania Plancka. Należy zauważyć, że próbując ustalić temperaturę dużego, odległego ciała takiego jak księżyc, należy zadbać o to, aby cały jego obraz wypełniał obszar czujnika detektora podczerwieni, aby zimna pustka przestrzeni nie wpływała na odczyt.