Infrapunalämpömittarin perusperiaate
Vuonna 1672 havaittiin, että auringonvalo (valkoinen valo) oli yhdistelmä valon eri värejä, ja samalla Newton teki kuuluisan johtopäätöksen, että yksivärinen valo oli luonteeltaan yksinkertaisempaa kuin valkoinen valo. Spekroskooppisten prismien käyttö hajotti auringonvalon (valkoisen valon) punaiseksi, oranssiksi, keltaiseksi, vihreäksi, syaaniksi, siniseksi, violetiksi ja muihin monokromaattisen valon väreihin. 1800, brittiläinen fyysikko FW Herschel näkökulmasta lämpöä tutkia eri värejä valon, löytö infrapunavaloa. Tutkiessaan eri valon värien lämpöä hän peitti tarkoituksella pimeällä laudalla pimeän huoneen ainoan ikkunan ja avasi lautaan suorakaiteen muotoisen reiän, jossa oli säteen halkaiseva prisma. Kun auringonvalo kulki prisman läpi, se hajotettiin värillisiksi valonauhoiksi ja lämpömittarilla mitattiin vyöhykkeiden eri värien sisältämää lämpöä. Vertaakseen ympäristön lämpötilaan Herschel käytti useita lämpömittareita, jotka oli sijoitettu lähelle värillisiä valokaistoja vertailuna ympäristön lämpötilan määrittämiseksi. Kokeen aikana hän törmäsi oudoon ilmiöön: valokaistan punaisen valon ulkopuolelle sijoitetulla lämpömittarilla oli korkeampi arvo kuin muut huoneen lämpötilat. Toistuvien testien jälkeen tämä ns. lämpö kuumin vyöhyke sijaitsee aina punaisen valon ulkoreunan valokaistalla. Joten hän ilmoitti, että auringon säteilyn lisäksi näkyvän valon, on ihmissilmä ei näe "kuuma linja", tämä näkymätön "kuuma linja" sijaitsee ulkopuolella punainen valo, nimeltään infrapuna. Infrapuna on eräänlainen sähkömagneettinen aalto, jossa radioaallot ja näkyvä valo ovat saman luonteisia, löytö infrapuna on harppaus ihmisen ymmärrystä luonnosta, tutkimus, käyttö ja kehittäminen infrapunateknologian on avannut uuden laajan tien.
Infrapuna-aallonpituus välillä 0,76 ~ 100 μm, aallonpituusalueen mukaan voidaan jakaa lähi-infrapuna-, keski-infrapuna-, kauko-infrapuna-, kauko-infrapuna-, erittäin kauko-infrapuna- neljään luokkaan, jotka ovat jatkuva sähkömagneettisten aaltojen spektri radioaaltojen sijainnissa ja näkyvä valo niiden välisellä alueella. Infrapunasäteily on yksi yleisimmistä sähkömagneettisesta säteilystä luonnossa, se perustuu mihin tahansa esineeseen säännöllisessä ympäristössä tuottaa omia molekyylejä ja atomeja epäsäännöllisen liikkeen ja non-stop säteilyn lämpö infrapuna energiaa, molekyylejä ja atomeja, sitä voimakkaampi liike, sitä suurempi on säteilyn energia, ja päinvastoin, sitä pienempi säteilyn energia.
Lämpötila absoluuttisessa nollassa kohteen yläpuolella, johtuu niiden omasta molekyyliliikkeestä ja säteilee infrapunaa. Infrapunatunnistimen kautta kohteen säteilysignaalin teho muuttuu sähköiseksi signaaliksi, kuvantamislaitteen lähtösignaali voi olla täsmälleen yksi-yhteen vastaavuus simuloimaan lämpötilan spatiaalista jakautumista skannaamalla kohteen pintaa, jota käsitellään näytölle välitettävä elektroniikkajärjestelmä ja lämpökuvaa vastaava kohteen pintalämmön jakautuminen. Tällä menetelmällä se voi toteuttaa pitkän matkan lämpötilan kuvantamisen ja lämpötilan mittauksen sekä analyysin ja arvioinnin kohteen.
