Jaka jest rola ciała doskonale czarnego w termometrze na podczerwień?
(1) Obiekt, który całkowicie pochłania promieniowanie zewnętrzne o dowolnej długości fali, bez żadnego odbicia, w żadnych warunkach. (2) Obiekt o współczynniku absorpcji 1. (3) Obiekt, który pochłania całe padające promieniowanie o dowolnej długości fali i w dowolnej temperaturze. Każdy obiekt ma zdolność ciągłego emitowania, pochłaniania i emitowania fal elektromagnetycznych. Promieniowane fale elektromagnetyczne są różne w każdym paśmie, to znaczy mają określony rozkład widmowy. Ten rozkład widmowy jest związany z charakterystyką samego obiektu i jego temperaturą, dlatego nazywa się go promieniowaniem cieplnym. Aby zbadać prawa promieniowania cieplnego, które nie zależą od konkretnych właściwości fizycznych materii, fizycy zdefiniowali obiekt idealny – ciało doskonale czarne – jako standardowy obiekt do badań promieniowania cieplnego. Tak zwane ciało czarne oznacza, że wszystkie padające fale elektromagnetyczne są pochłaniane, bez odbicia i transmisji (oczywiście ciało czarne nadal promieniuje na zewnątrz).
Prawo promieniowania Kirchhoffa (Kirchhoff), stosunek energii wypromieniowanej przez obiekt w równowadze termicznej do jego szybkości absorpcji, nie ma nic wspólnego z właściwościami fizycznymi samego obiektu, a jedynie jest związany z długością fali i temperaturą. Zgodnie z prawem radiacyjnym Kirchhoffa, w określonej temperaturze, ciało doskonale czarne musi być obiektem o największej zdolności radiacyjnej i można je nazwać całkowitym promiennikiem. Fale elektromagnetyczne emitowane przez różne substancje w obrazowaniu termowizyjnym w podczerwieni nigdy się nie przecinają. To ciało doskonale czarne jest jedynie obiektem odniesienia, równoważnym punktowi zerowemu. Ale takie idealne ciało doskonale czarne nie istnieje w prawdziwym świecie, więc czym opisuje się tę różnicę? Dla dowolnej długości fali emisyjność jest definiowana w małym przedziale długości fali. Energia wypromieniowana rzeczywistego obiektu jest taka sama, jak energia ciała doskonale czarnego w tej samej temperaturze. stosunek energii wypromieniowanej. Oczywiście emisyjność jest liczbą dodatnią pomiędzy 0 a 1. Ogólnie rzecz biorąc, emisyjność zależy od właściwości materiału, czynników środowiskowych i warunków obserwacji. Jeżeli emisyjność jest niezależna od długości fali, obiekt można nazwać ciałem szarym, w przeciwnym razie nazywa się go promiennikiem selektywnym.
Na kamery termowizyjne na podczerwień podczas długotrwałego użytkowania wpływają czynniki zewnętrzne, powodując błędy, dlatego należy je skalibrować za pomocą ciała doskonale czarnego.
