Podstawowa zasada działania termometru na podczerwień
W 1672 roku odkryto, że światło słoneczne (światło białe) jest złożeniem różnych barw światła, a jednocześnie Newton doszedł do słynnego wniosku, że światło monochromatyczne jest z natury prostsze niż światło białe. Zastosowanie pryzmatów spektroskopowych rozłożyło światło słoneczne (światło białe) na kolor czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, cyjan, niebieski, fioletowy i inne kolory światła monochromatycznego. 1800 brytyjski fizyk FW Herschel z punktu widzenia ciepła badał różne barwy światła, odkrycie światła podczerwonego. Badając ciepło różnych barw światła, celowo zasłonił ciemną deską jedyne okno ciemnego pokoju i otworzył w tablicy prostokątny otwór, w którym znajdował się pryzmat rozszczepiający wiązkę. Kiedy światło słoneczne przeszło przez pryzmat, zostało rozbite na pasma kolorowego światła, a za pomocą termometru zmierzono ciepło zawarte w różnych kolorach pasm. W celu porównania z temperaturą otoczenia Herschel użył kilku termometrów umieszczonych w pobliżu kolorowych pasm światła w celu porównania i określenia temperatury otoczenia. Podczas eksperymentu natknął się na dziwne zjawisko: termometr umieszczony poza czerwonym światłem pasma światła miał wyższą wartość niż pozostałe temperatury wskazane w pomieszczeniu. Po wielokrotnych testach ta tzw. strefa cieplna o najwyższej temperaturze zawsze znajduje się w paśmie światła na samym brzegu zewnętrznego światła czerwonego. Ogłosił więc, że promieniowanie słoneczne oprócz światła widzialnego powoduje, że ludzkie oko nie widzi „gorącej linii”, ta niewidzialna „gorąca linia” znajduje się poza światłem czerwonym, zwanym podczerwień. Podczerwień jest rodzajem fali elektromagnetycznej, z falami radiowymi i światłem widzialnym o tej samej naturze. Odkrycie podczerwieni jest skokiem w ludzkim rozumieniu natury, badania, wykorzystanie i rozwój technologii podczerwieni otworzyły nową, szeroką drogę.
Długość fali podczerwieni od 0.76 ~ 100 μm, w zależności od zakresu długości fal, można podzielić na cztery kategorie: bliską podczerwień, średnią podczerwień, daleką podczerwień, daleką podczerwień i bardzo daleką podczerwień, czyli widmo ciągłe fal elektromagnetycznych w położeniu fal radiowych i światła widzialnego w obszarze pomiędzy. Promieniowanie podczerwone jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych promieniowań elektromagnetycznych w przyrodzie, opiera się na dowolnym obiekcie w normalnym środowisku, wytwarzającym własne cząsteczki i atomy o nieregularnym ruchu oraz nieprzerwanym promieniowaniem termicznej energii podczerwonej, cząsteczek i atomów, tym bardziej intensywne ruch, tym większa energia promieniowania i odwrotnie, tym mniejsza energia promieniowania.
Temperatura w temperaturze zera absolutnego nad obiektem będzie wynikać z ich własnego ruchu molekularnego i promieniowania podczerwonego. Detektor podczerwieni przekształca sygnał promieniowania obiektu w sygnał elektryczny, sygnał wyjściowy urządzenia obrazującego może odpowiadać dokładnie jeden do jednego, aby symulować przestrzenny rozkład temperatury skanując powierzchnię obiektu, przetwarzany przez układu elektronicznego przesyłanego do wyświetlacza i rozkładu ciepła na powierzchni obiektu odpowiadającego obrazowi termicznemu. Dzięki tej metodzie może osiągnąć cel w zakresie obrazowania stanu termicznego na duże odległości oraz pomiaru, analizy i oceny temperatury.
