Infraraudonųjų spindulių termometras neskleidžia infraraudonųjų spindulių temperatūrai matuoti?
Kas yra juodojo kūno spinduliuotė?
Tai, kas egzistuoja pasaulyje, yra pagrįsta, o tai, kas egzistuoja, neturi savo prasmės ir vertės. Retai galima rasti infraraudonųjų spindulių. Ką tai gali padaryti? Infraraudonuosius spindulius galime naudoti kaip nuotolinio valdymo pultus, o nuotolinio stebėjimo technologija išnaudoja ilgo infraraudonųjų spindulių bangos ilgį. Žinoma, yra ir temperatūros matavimas, apie kurį kalbame. Taigi, kaip infraraudonųjų spindulių termometras naudoja infraraudonuosius spindulius temperatūrai matuoti? Pirmiausia supraskime juodojo kūno spinduliuotę. Vadinamasis juodas kūnas reiškia juodą objektą? Juodas kūnas iš tikrųjų yra idealizuotas objektas, galintis sugerti visą išorinę elektromagnetinę spinduliuotę be jokio atspindžio ar perdavimo. Nesvarbu, koks objektas, kol jo temperatūra aukštesnė už absoliutų nulį, jis spinduliuoja elektromagnetines bangas. Elektromagnetinės bangos yra svyruojančių dalelių bangos, kurias erdvėje skleidžia elektriniai ir magnetiniai laukai, kurie yra fazėje ir statmeni vienas kitam. Tai elektromagnetiniai laukai, sklindantys bangų pavidalu. Juodas kūnas atrodo juodas, kai jo temperatūra yra mažesnė nei 700 K, bet taip yra tik todėl, kad juodo kūno spinduliuotė, skleidžiama žemiau 700 K, yra labai maža, o spinduliuotės bangos ilgis yra už matomos šviesos diapazono ribų. Jei juodo korpuso temperatūra yra aukštesnė už aukščiau nurodytą, juodas korpusas nebebus juodas, jis pradės raudonuoti, o kylant temperatūrai – oranžinė, geltona, balta ir kitos spalvos. Pavyzdžiui, plienas, kylant temperatūrai, atitinkamai pasidaro raudona, oranžinė ir geltona. Kai temperatūra viršija 1300 laipsnių Celsijaus, ji pradeda baltuoti ir mėlynuoti. Kai juodas kūnas tampa baltas, jis taip pat skleidžia daug ultravioletinės šviesos.
Tarp jų spinduliavimo galia ploto vienetui vadinama p, T – absoliuti temperatūra, o σ – konstanta. Saulę apytiksliai galima laikyti juodu kūnu. Žmonės išmatavo spinduliavimo galią, tenkančią saulės paviršiaus ploto vienetui, 6 × 10^7 vatų kvadratiniam metrui. Pagal aukščiau pateiktą formulę galima daryti išvadą, kad saulės paviršiaus temperatūra yra 5700 Kelvinų, arba 5153,7 laipsnių Celsijaus. Tai pirmas kartas, kai žmonės apskaičiavo saulės paviršiaus temperatūrą. .
Saulės paviršiaus temperatūrą galima išmatuoti toli danguje, tad ar nebūtų lengva išmatuoti žmogaus kūno paviršiaus temperatūrą tiesiai priešais mus? Taigi tai mes matėme. Darbuotojai šaudė į mus su infraraudonųjų spindulių termometru rankose. Infraraudonųjų spindulių termometras gali surinkti spinduliuotės galią kaktos ploto vienetui ir nustatyti jūsų kūno temperatūrą. Žmogaus kūno temperatūra yra apie 37 laipsnius, o spinduliuojamos elektromagnetinės bangos daugiausia sutelktos infraraudonųjų spindulių juostoje, todėl šis temperatūros matavimo metodas vadinamas infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimu. Tai matydami suprantame, kad infraraudonųjų spindulių termometras pats neskleidžia infraraudonųjų spindulių temperatūrai matuoti, tačiau mūsų žmogaus kūnas spinduliuoja infraraudonuosius spindulius, o infraraudonųjų spindulių termometras šiuos infraraudonuosius spindulius surenka.
Ko prireikė nuo šaudymo iš ginklo iki skaičių rodymo?
Dabar žinome, kad infraraudonųjų spindulių termometras renka infraraudonosios spinduliuotės galią kaktos ploto vienetui, taip pat žinome, kad temperatūrą galima gauti pagal formulę, taigi kaip galime gauti ekrane rodomą temperatūros reikšmę? Infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, fotoelektrinis detektorius, signalo stiprintuvas, signalo apdorojimas, ekrano išvestis ir kitos dalys. Optinė sistema suartina tikslinę infraraudonųjų spindulių energiją savo regėjimo lauke, o infraraudonųjų spindulių energija sufokusuojama į fotodetektorių ir paverčiama atitinkamu elektriniu signalu. Elektrinis signalas sustiprinamas, filtruojamas, konvertuojamas į analoginį į skaitmeninį ir siunčiamas į mikrovaldiklį (mažą, bet išbaigtą mikrokompiuterį, integruotą į silicio lustą) signalo apdorojimui. Skystųjų kristalų ekranas rodo išmatuoto taikinio temperatūros vertę.
