إشعاع الجسم الأسود ومبدأ قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء
جميع الكائنات ذات درجات حرارة أعلى من الصفر المطلق تنبعث منها باستمرار طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء في المساحة المحيطة. يرتبط حجم وتوزيع الطول الموجي للطاقة الإشعاعية بالأشعة تحت الحمراء للكائن ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة سطحه. لذلك ، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي تشعها كائن نفسه ، يمكن تحديد درجة حرارة سطحه بدقة ، وهو الأساس الموضوعي لقياس درجة حرارة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء.
قانون الإشعاع الأسود: الجسم الأسود هو جسم إشعاعي مثالي يمتص طاقة الإشعاع لجميع الأطوال الموجية دون انعكاس الطاقة أو انتقاله. انبعاث السطح هو 1 ، ومعامل الانعكاس للمواد الأخرى أقل من 1 ، والذي يسمى الجسم الرمادي. تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد شخص أسود حقيقي في الطبيعة ، ولكن من أجل توضيح قانون توزيع الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء والحصول عليه ، يجب اختيار نموذج مناسب في الأبحاث النظرية. هذا هو نموذج المذبذب الكمي لإشعاع تجويف الجسم الذي اقترحه Planck ، الذي اشتق قانون Planck من إشعاع الجسم الأسود ، أي الإشراق الطيفي للإشعاع الأسود المعبر عنه في الطول الموجي. هذه هي نقطة الانطلاق لجميع نظريات الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي يطلق عليها قانون إشعاع Blackbody.
خصائص مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
الكائنات ذات درجات حرارة أعلى من الصفر المطلق تنبعث باستمرار من طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء في المساحة المحيطة. يرتبط توزيع طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء وفقًا للطول الموجي ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة السطح. لذلك ، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من كائن نفسه ، يمكن قياس درجة حرارة السطح بدقة. يمكن أن تتلقى موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء طاقة إشعاعية غير مرئية للأشعة تحت الحمراء المنبعثة من مختلف الأشياء نفسها. الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي ، ويقع بين موجات الضوء المرئية والراديو. عندما تقيس الأداة درجة الحرارة ، يتم تحويل طاقة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الكائن المقاس إلى إشارة كهربائية على الكاشف من خلال النظام البصري لمقياس الحرارة ، ويتم عرض درجة حرارة السطح للكائن المقاس على جزء الشاشة من مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.
خصائص مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: قياس غير الاتصال ، نطاق قياس درجة الحرارة الواسع ، سرعة الاستجابة السريعة ، الحساسية العالية. ومع ذلك ، نظرًا لتأثير انبعاث الكائن الذي تم اختباره ، يكاد يكون من المستحيل قياس درجة الحرارة الحقيقية للكائن الذي تم اختباره ، ويتم قياس درجة حرارة السطح فقط.
