Infrapunalämpömittarin perusteoria
Vuonna 1672 havaittiin, että auringonvalo (valkoinen valo) koostuu erivärisistä valoista, ja samalla Newton teki kuuluisan johtopäätöksen, että yksivärinen valo on luonnostaan yksinkertaisempaa kuin valkoinen valo. Säteenjakajaprisman avulla auringonvalo (valkoinen valo) hajotetaan punaiseksi, oranssiksi, keltaiseksi, vihreäksi, syaaniksi, siniseksi, violetiksi ja muuksi yksiväriseksi valoksi. Vuonna 1800 brittiläinen fyysikko FW Huxell löysi infrapunavalon, kun hän tutki valon eri värejä lämpönäkökulmasta. Kun hän tutki eri värien valon lämpöä, hän peitti tarkoituksella pimeän huoneen ainoan ikkunan tummalla levyllä ja avasi levyyn suorakaiteen muotoisen reiän ja reikään asennettiin säteen halkaiseva prisma. Kun auringonvalo kulkee prisman läpi, se hajoaa värillisiksi valovyöhykkeiksi, ja lämpömittarilla mitataan valokaistaleiden eri värien sisältämää lämpöä. Vertaakseen ympäristön lämpötilaan Huxel mittasi ympäristön lämpötilan asettamalla useita lämpömittareita lähelle värillistä valonauhaa vertailuksi. Kokeen aikana hän havaitsi vahingossa kummallisen ilmiön: punaisen valokaistan ulkopuolelle sijoitetulla lämpömittarilla on korkeampi indikaattoriarvo kuin muilla sisälämpötiloilla. Yrityksen ja erehdyksen jälkeen tämä niin kutsuttu korkean lämpötilan alue, jossa on eniten lämpöä, sijaitsee aina punaisen valon ulkopuolella valokaistan reunalla. Joten hän ilmoitti, että näkyvän valon lisäksi auringon lähettämällä säteilyllä on myös näkymätön "kuuma linja", joka on näkymätön ihmissilmälle. Tämä näkymätön "kuuma linja" sijaitsee punaisen valon ulkopuolella ja sitä kutsutaan infrapunavaloksi. Infrapuna on sähkömagneettinen aalto, jolla on sama luonne kuin radioaalloilla ja näkyvällä valolla. Infrapunan löytäminen on harppaus ihmisen ymmärtämisessä luonnosta ja avaa uuden laajan tien infrapunateknologian tutkimukseen, hyödyntämiseen ja kehittämiseen.
Infrapunasäteiden aallonpituus on välillä 0,76 - 100 μm. Aallonpituusalueen mukaan se voidaan jakaa neljään luokkaan: lähi-infrapuna, keski-infrapuna, kauko-infrapuna ja erittäin kauko-infrapuna. Sen sijainti jatkuvassa sähkömagneettisten aaltojen spektrissä on radioaaltojen ja näkyvän valon välinen alue. . Infrapunasäteily on laajin sähkömagneettinen aaltosäteily luonnossa. Se perustuu minkä tahansa kohteen molekyylien ja atomien satunnaiseen liikkumiseen normaalissa ympäristössä ja säteilee jatkuvasti lämpöä infrapunaenergiaa, molekyylien ja atomien liikettä. Mitä voimakkaampi, sitä suurempi säteilyenergia, ja päinvastoin, sitä pienempi säteilyenergia.
Objektit, joiden lämpötila ylittää absoluuttisen nollan, säteilevät infrapunasäteitä oman molekyyliliikkeensä vuoksi. Kun kohteen säteilemä tehosignaali on muutettu infrapunatunnistimella sähköiseksi signaaliksi, kuvantamislaitteen lähtösignaali voi täysin simuloida skannatun kohteen pintalämpötilan spatiaalista jakautumista yksi-yhteen-vastaanotolla. Lämpökuva, joka vastaa lämmön jakautumista kohteen pinnalla. Tällä menetelmällä voidaan toteuttaa ja analysoida ja arvioida kohteen pitkän matkan lämpökuvausta ja lämpötilamittausta. [1]
