Основи теорії інфрачервоних термометрів
У 1672 році було виявлено, що сонячне світло (біле світло) складається з різних кольорів світла, і Ньютон дійшов висновку, що монохроматичне світло має простіші властивості, ніж біле світло. За допомогою спектроскопічної призми сонячне світло (біле світло) розкладається на монохроматичне світло різних кольорів, таких як червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. У 1800 році британський фізик Ф. В. Коли Хаксл вивчав різні кольори світла з точки зору тепла, він відкрив інфрачервоне випромінювання. Вивчаючи теплоту різних кольорів світла, він навмисно загородив єдине вікно темної кімнати темною дошкою і відкрив на дошці прямокутний отвір, усередині якого встановив розділювальну призму. Коли сонячне світло проходить через призму, воно розкладається на кольорові світлові смуги, і термометр використовується для вимірювання тепла, що міститься різними кольорами в світлових смугах. Для порівняння з температурою навколишнього середовища Гершель використовував кілька термометрів, розміщених біля кольорової світлової смуги для порівняння, щоб виміряти температуру навколишнього середовища. Під час експерименту він натрапив на дивне явище: термометр, розміщений поза смугою червоного світла, мав вищі показання, ніж інші кімнатні температури. Після повторних експериментів так звана високотемпературна зона з найбільшим нагріванням завжди знаходиться поза червоним світлом на крайньому краю світлової смуги. Тож він оголосив, що окрім видимого світла існує також невидима «гаряча лінія» у випромінюванні, що випромінює сонце, яка розташована за межами червоного світла та називається інфрачервоною. Інфрачервоне випромінювання - це електромагнітна хвиля, яка має таку саму сутність, як радіохвилі та видиме світло. Відкриття інфрачервоного випромінювання — це стрибок у людському розумінні природи, що відкриває новий і широкий шлях для дослідження, використання та розвитку інфрачервоних технологій.
Довжину хвилі інфрачервоного випромінювання становить 0.76-100 μ M можна розділити на чотири категорії залежно від діапазону довжин хвиль: ближній інфрачервоний, середній інфрачервоний, далекий інфрачервоний і дуже далекий інфрачервоний діапазон. Його положення в безперервному спектрі електромагнітних хвиль знаходиться в області між радіохвилями і видимим світлом. Інфрачервоне випромінювання є найпоширенішим видом випромінювання електромагнітних хвиль, який існує в природі. Він заснований на тому факті, що будь-який об’єкт у звичайному середовищі генеруватиме власні молекули й атоми в нерегулярному русі, постійно випромінюючи теплову інфрачервону енергію. Чим інтенсивніший рух молекул і атомів, тим більша енергія випромінювання, і навпаки, тим менша енергія випромінювання.
Об’єкти з температурою вище абсолютного нуля випромінюють інфрачервоне випромінювання через власний молекулярний рух. Після перетворення сигналу потужності, випромінюваного об'єктом, в електричний сигнал через інфрачервоний детектор, вихідний сигнал пристрою формування зображення може повністю імітувати просторовий розподіл температури поверхні сканованого об'єкта один за одним. Після обробки електронною системою воно передається на екран дисплея для отримання теплового зображення, що відповідає розподілу тепла на поверхні об’єкта. За допомогою цього методу можна досягти дистанційного тепловізійного зображення та вимірювання температури цілі, а також можна зробити аналіз і судження.
