Что такое инфракрасный термометр?

Инфракрасные термометры - это устройства, используемые для дистанционного измерения температуры в ситуациях, когда невозможно физически контактировать с измеряемым объектом. Это включает в себя объекты, которые очень горячие, очень маленькие или очень далеко. Инфракрасные термометры также хорошо подходят для измерения объектов, которые особенно подвержены незначительным изменениям температуры или охватывают обширные пространства, что делает использование термометров нецелесообразным.

Разнообразный дизайн и размер - от того, что поместится на ладони, до 200 фунтов. устройство в форме телескопа - инфракрасные термометры используют тот факт, что выше абсолютного нуля все объекты излучают электромагнитное излучение или энергию. Измеряя энергию, излучаемую объектами в двух разных областях длин волн инфракрасной части спектра, инфракрасные термометры внутренне сравнивают различные показания в соотношении, которое соответствует известному набору значений, связывающих распределение энергии с длиной волны и температурой.

Инфракрасные измерения температуры были сделаны еще в середине 19-го века, но они оказались менее надежными. Точность не улучшалась до тех пор, пока физик Макс Планк (1858-1947) не предположил на рубеже веков, что излучение не излучалось в непрерывной волне по всему спектру, как это широко предполагалось. Вместо этого он обнаружил, что он испускается в целых числах, кратных 6,625 x 10-34 Дж / с - теперь называемых «постоянной Планка» - что делает необходимым пересмотреть технику измерения. Требуются два показания, потому что определенные свойства, такие как отражательная способность, текстура и чувствительность к длине волны, могут ухудшить точность.

При измерении инфракрасной температуры Луны в упрощенном примере использовался бы телескоп, подключенный к инфракрасному детектору, который преобразует инфракрасное излучение в электрический ток или напряжение. Поскольку два разных инфракрасных фильтра расположены последовательно над объективом, детектор регистрирует два разных показания. Затем одно чтение делится на другое, и полученное число соответствует температуре, которую можно найти в существующих таблицах значений для уравнения Планка. Следует отметить, что, пытаясь определить температуру большого, отдаленного тела, такого как Луна, необходимо позаботиться о том, чтобы все его изображение заполняло область датчика инфракрасного детектора, чтобы холодная пустота пространства не повлияла на показания.