Promieniowanie ciała doskonale czarnego i zasady pomiaru temperatury w podczerwieni
Wszystkie obiekty o temperaturach powyżej zera absolutnego stale emitują energię promieniowania podczerwonego do otaczającej przestrzeni. Wielkość energii promieniowania podczerwonego obiektu i jej rozkład według długości fali są ściśle powiązane z temperaturą jego powierzchni. Dlatego też mierząc energię podczerwieni emitowaną przez sam obiekt, można dokładnie określić temperaturę jego powierzchni, co stanowi obiektywną podstawę pomiaru temperatury promieniowania podczerwonego.
Prawo promieniowania ciała doskonale czarnego: Ciało doskonale czarne jest wyidealizowanym ciałem radiacyjnym, które pochłania energię promieniowania o wszystkich długościach fal bez żadnego odbicia ani transmisji energii. Jego emisyjność powierzchniowa wynosi 1, a współczynnik odbicia innych substancji jest mniejszy niż 1, co nazywa się ciałem szarym. Należy zaznaczyć, że w przyrodzie rzeczywiste ciało doskonale czarne nie istnieje, jednak aby zrozumieć i otrzymać prawo rozkładu promieniowania podczerwonego, należy w badaniach teoretycznych wybrać odpowiedni model. Jest to kwantowy model promieniowania jamy ciała zaproponowany przez Plancka, który wyprowadza prawo promieniowania ciała doskonale czarnego Plancka, czyli widmową jasność ciała doskonale czarnego reprezentowaną przez długość fali. Jest to punkt wyjścia wszystkich teorii promieniowania podczerwonego, stąd prawo promieniowania ciała doskonale czarnego.
Charakterystyka termometru na podczerwień
Wszystkie obiekty o temperaturach powyżej zera absolutnego stale emitują energię promieniowania podczerwonego do otaczającej przestrzeni. Wielkość energii promieniowania podczerwonego jest ściśle powiązana z temperaturą jego powierzchni pod względem rozkładu długości fal. Dlatego mierząc energię podczerwieni emitowaną przez sam obiekt, można dokładnie zmierzyć temperaturę jego powierzchni. Termometry na podczerwień mogą odbierać energię niewidzialnego promieniowania podczerwonego emitowanego przez same różne obiekty. Promieniowanie podczerwone jest częścią widma elektromagnetycznego, przy czym podczerwień znajduje się pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Kiedy przyrząd mierzy temperaturę, energia promieniowania podczerwonego emitowana przez mierzony obiekt jest przekształcana na sygnał elektryczny w detektorze poprzez układ optyczny termometru, a temperatura powierzchni mierzonego obiektu jest wyświetlana na części wyświetlacza termometr na podczerwień.
Cechy termometru na podczerwień: pomiar bezdotykowy, szeroki zakres pomiaru temperatury, szybka reakcja i wysoka czułość. Jednak ze względu na wpływ emisyjności mierzonego obiektu prawie niemożliwe jest zmierzenie prawdziwej temperatury mierzonego obiektu, czyli temperatury powierzchni.
