Krótko opisz zasadę działania medycznego termometru na podczerwień
Termometr na podczerwień z układem optycznym, fotodetektorem, wzmacniaczem sygnału i przetwarzaniem sygnału, wyjściem wyświetlacza i innymi komponentami. Do określenia zbieżności układu optycznego jego pola widzenia, docelowej energii promieniowania podczerwonego, wielkości pola widzenia przez elementy optyczne termometru oraz ich położenia. Energia podczerwieni skupiana jest na fotodetektorze i przekształcana w odpowiedni sygnał elektryczny. Sygnał ten jest przekształcany na temperaturę obiektu przez wzmacniacze i obwody przetwarzania sygnału, a następnie korygowany pod kątem emisyjności obiektu zgodnie z algorytmami zastosowanymi w przyrządzie.
W naturze 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 oraz temperatura jego powierzchni mają bardzo ścisły związek. Zatem poprzez pomiar energii podczerwonej wypromieniowanej przez sam obiekt będzie on w stanie dokładnie określić temperaturę jego powierzchni, co stanowi obiektywną podstawę termometrii promieniowania podczerwonego.
Ciało doskonale czarne jest wyidealizowanym promiennikiem, który pochłania energię promieniowania o wszystkich długościach fal, bez odbicia i transmisji energii, emisyjność jego powierzchni wynosi 1 ． Jednak istnienie rzeczywistych obiektów w przyrodzie, prawie nie wszystkie są ciałami doskonale czarnym, w celu wyjaśnienia i uzyskania rozkładu prawa promieniowania podczerwonego, w badaniach teoretycznych musi wybrać odpowiedni model, który Planck wysunął przez promieniowanie jamy ciała kwantyzacyjny model wibracyjny, który doprowadził do prawa Plancka dotyczącego promieniowania ciała doskonale czarnego, czyli długości fali widmowej luminancji ciała doskonale czarnego, która jest punktem wyjścia dla teorii wszelkiego promieniowania podczerwonego, nazywa się to promieniowaniem ciała doskonale czarnego. Prawo promieniowania ciała doskonale czarnego. Oprócz długości fali promieniowania i temperatury obiektu, ilość promieniowania wszystkich rzeczywistych obiektów zależy również od rodzaju materiału, sposobu przygotowania, procesu termicznego, stanu powierzchni oraz warunków środowiskowych i innych czynników.
Dlatego, aby prawo promieniowania ciała doskonale czarnego miało zastosowanie do wszystkich obiektów rzeczywistych, należy wprowadzić współczynnik proporcjonalności, czyli emisyjność, która jest związana z naturą materiału i stanem powierzchni. Współczynnik ten wyraża bliskość promieniowania cieplnego obiektu rzeczywistego do promieniowania ciała doskonale czarnego i przyjmuje wartość od zera do wartości mniejszej od jedności. Zgodnie z prawem promieniowania, jeśli znana jest emisyjność materiału, znane są również właściwości promieniowania podczerwonego dowolnego obiektu. Głównymi czynnikami wpływającymi na emisyjność są: rodzaj materiału, chropowatość powierzchni, struktura fizyczna i chemiczna oraz grubość materiału. Używając termometru na podczerwień do pomiaru temperatury celu, należy przede wszystkim zmierzyć cel w jego paśmie promieniowania podczerwonego, a następnie za pomocą termometru obliczyć temperaturę mierzonego celu. Pirometry jednokolorowe są proporcjonalne do ilości promieniowania w paśmie; pirometry dwukolorowe są proporcjonalne do stosunku ilości promieniowania w obu pasmach.
