Nguyên tắc cơ bản của nhiệt kế hồng ngoại
Năm 1672, người ta phát hiện ra rằng ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) bao gồm ánh sáng có nhiều màu sắc khác nhau. Đồng thời, Newton đưa ra kết luận rằng ánh sáng đơn sắc có bản chất đơn giản hơn ánh sáng trắng. Sử dụng lăng kính lưỡng sắc để phân hủy ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) thành các ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, vàng, lục, lam, lam, tím, v.v. Năm 1800, nhà vật lý người Anh F.W. quan điểm nhiệt. Khi đang nghiên cứu sức nóng của nhiều màu sắc ánh sáng khác nhau, anh ấy đã cố tình chặn cửa sổ đầu tiên của căn phòng tối bằng một tấm tối, đồng thời mở một lỗ hình chữ nhật trên tấm, và lắp một lăng kính bộ tách chùm tia vào lỗ. Khi ánh sáng mặt trời đi qua lăng kính, nó bị phân hủy thành các dải ánh sáng có màu và nhiệt kế được sử dụng để đo nhiệt lượng chứa trong các dải ánh sáng có màu khác nhau. Để so sánh với nhiệt độ môi trường, Huxel đã sử dụng một số nhiệt kế đặt gần dải sáng màu làm nhiệt kế so sánh để đo nhiệt độ môi trường. Trong quá trình thí nghiệm, anh tình cờ phát hiện ra một hiện tượng kỳ lạ: nhiệt kế đặt ngoài ánh sáng đỏ có giá trị cao hơn nhiệt độ khác trong phòng. Sau khi thử và sai, cái gọi là vùng nhiệt độ cao có nhiệt độ cao nhất này luôn nằm bên ngoài đèn đỏ ở rìa của dải sáng. Vì vậy, ông tuyên bố rằng ngoài ánh sáng nhìn thấy được, còn có một "ánh sáng đỏ" mà mắt người không nhìn thấy được trong bức xạ do mặt trời phát ra. "Đèn đỏ" vô hình này nằm bên ngoài đèn đỏ và được gọi là đèn hồng ngoại. Hồng ngoại là một loại sóng điện từ, có cùng bản chất với sóng vô tuyến và ánh sáng nhìn thấy. Việc phát hiện ra tia hồng ngoại là một bước nhảy vọt trong hiểu biết của con người về tự nhiên và nó đã mở ra một con đường rộng lớn mới cho việc nghiên cứu, sử dụng và phát triển công nghệ hồng ngoại.
Bước sóng của tia hồng ngoại nằm trong khoảng 0.76 và 100 μm. Theo phạm vi bước sóng, nó có thể được chia thành bốn loại: hồng ngoại gần, hồng ngoại trung bình, hồng ngoại xa và hồng ngoại cực xa. Vị trí của nó trong quang phổ liên tục của sóng điện từ là vùng nằm giữa sóng vô tuyến và ánh sáng khả kiến. . Bức xạ hồng ngoại là một trong những bức xạ điện từ rộng lớn nhất trong tự nhiên. Nó dựa trên thực tế là bất kỳ vật thể nào cũng sẽ tạo ra các chuyển động không đều của phân tử và nguyên tử trong môi trường thông thường và liên tục phát ra năng lượng hồng ngoại nhiệt, các phân tử và nguyên tử. Vận động càng mãnh liệt thì năng lượng tỏa ra càng lớn và ngược lại, năng lượng tỏa ra càng nhỏ.
Các vật thể có nhiệt độ trên 0 sẽ phát ra tia hồng ngoại do chuyển động phân tử của chính chúng. Sau khi tín hiệu năng lượng do vật thể phát ra được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng máy dò hồng ngoại, tín hiệu đầu ra của thiết bị hình ảnh có thể mô phỏng hoàn toàn sự phân bố không gian của nhiệt độ bề mặt của vật thể được quét từng cái một. Sau khi được hệ thống điện tử xử lý, nó sẽ được truyền lên màn hình hiển thị và thu được Ảnh nhiệt tương ứng với sự phân bổ nhiệt trên bề mặt vật thể. Sử dụng phương pháp này, có thể nhận ra hình ảnh trạng thái nhiệt đường dài và phép đo nhiệt độ của mục tiêu và phân tích và đánh giá.
