ما هو دور الجسم الأسود في مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء؟
(1) جسم يمتص الإشعاع الخارجي بالكامل مهما كان طوله الموجي دون أي انعكاس تحت أي ظرف من الظروف.
(2) كائنات ذات نسبة امتصاص 1.
(3) جسم يمتص كل الإشعاعات الساقطة من أي طول موجي وعند أي درجة حرارة. أي جسم لديه القدرة على إشعاع وامتصاص وإصدار الموجات الكهرومغناطيسية بشكل مستمر. تختلف الموجات الكهرومغناطيسية المشعة في كل نطاق، أي أن لها توزيع طيفي معين. ويرتبط هذا التوزيع الطيفي بخصائص الجسم نفسه ودرجة حرارته، لذلك يسمى بالإشعاع الحراري. ومن أجل دراسة قوانين الإشعاع الحراري التي لا تعتمد على الخصائص الفيزيائية المحددة للمادة، قام الفيزيائيون بتعريف الجسم المثالي – الجسم الأسود – كجسم قياسي لأبحاث الإشعاع الحراري. ويعني ما يسمى بالجسم الأسود أن جميع الموجات الكهرومغناطيسية الساقطة يتم امتصاصها، دون انعكاس أو انتقال (بالطبع، لا يزال الجسم الأسود يشع إلى الخارج).
قانون كيرشوف للإشعاع (Kirchhoff)، نسبة الطاقة التي يشعها جسم ما في حالة توازن حراري إلى معدل امتصاصه لا علاقة لها بالخصائص الفيزيائية للجسم نفسه، ولكنها تتعلق فقط بطول الموجة ودرجة الحرارة. وفقًا لقانون كيرشوف للإشعاع، عند درجة حرارة معينة، يجب أن يكون الجسم الأسود هو الجسم ذو القدرة الإشعاعية الأكبر، ويمكن أن يطلق عليه المبرد الكامل. إن الموجات الكهرومغناطيسية التي تشعها مواد مختلفة في التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لا تتقاطع أبدًا. هذا الجسم الأسود هو مجرد جسم مرجعي، أي ما يعادل نقطة الصفر. لكن مثل هذا الجسم الأسود المثالي غير موجود في العالم الحقيقي، فما الذي يستخدم لوصف هذا الاختلاف؟ بالنسبة لأي طول موجي، يتم تعريف الابتعاثية ضمن فاصل زمني صغير للطول الموجي. الطاقة المشعة للجسم الحقيقي هي نفس طاقة الجسم الأسود عند نفس درجة الحرارة. نسبة الطاقة المشعة. من الواضح أن الابتعاثية هي رقم موجب بين 0 و1. بشكل عام، تعتمد الابتعاثية على خصائص المادة والعوامل البيئية وظروف المراقبة. إذا كانت الانبعاثية مستقلة عن الطول الموجي، فيمكن تسمية الجسم بجسم رمادي، وإلا فإنه يسمى مشعًا انتقائيًا.
ستتأثر كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء بالعوامل الخارجية أثناء الاستخدام طويل الأمد، مما يسبب أخطاء، لذا تحتاج إلى معايرتها بجسم أسود.
