מהו עקרון הפעולה של מדחום גוף אינפרא אדום?
עקרון מדידת הטמפרטורה של מדחום אינפרא אדום
העיקרון של מדידת טמפרטורה של מדחום אינפרא אדום הוא להמיר את אנרגיית הקרינה של האינפרא אדום הנפלט מהאובייקט הנמדד לאותות חשמליים. כמות אנרגיית הקרינה האינפרא אדומה קשורה לטמפרטורת העצם עצמו, וניתן לקבוע את הטמפרטורה של העצם על ידי המרתה לאות חשמלי. כל העצמים מעל האפס המוחלט יפלטו קרינת אינפרא אדומה בעצמם. תפקידו של מדחום אינפרא אדום הוא לאסוף את קרינת האינפרה האדומה הנפלטת מהאובייקט, והוא לא יפלוט קרינה מזיקה כלל, ולכן הוא אינו מזיק לחלוטין לגוף האדם. יש אנשים שלא מבינים כי מדחום אינפרא אדום פולט קרינה לגוף האדם כדי לייצר קריאות, וזו תפיסה מוטעית.
פליטת מדידת טמפרטורה של מדחום אינפרא אדום
Blackbody הוא רדיאטור אידיאלי הסופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל ללא כל השתקפות או העברת אנרגיה. פליטת פני השטח שלו היא 1. עם זאת, כמעט כל העצמים הממשיים הקיימים בטבע אינם גופים שחורים. על מנת להבין ולהשיג את חוק ההפצה של קרינת אינפרא אדום, יש צורך לבחור מודל מתאים במחקר התיאורטי, שהוא מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף המוצע על ידי פלאנק. זה מוביל לחוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, שהוא הקרינה הספקטרלית של גופים שחורים המתבטאת באורך גל. זוהי נקודת המוצא של כל תיאוריות קרינת אינפרא אדום, ומכאן חוק קרינת הגוף השחור. כמות הקרינה של כל העצמים בפועל אינה תלויה רק באורך הגל של הקרינה ובטמפרטורה של האובייקט, אלא גם בגורמים כמו סוג החומר, שיטת ההכנה, התהליך התרמי, מצב פני השטח ותנאי הסביבה המרכיבים את לְהִתְנַגֵד. לכן, על מנת שחוק קרינת הגוף השחור יחול על כל העצמים המעשיים, יש צורך להציג מקדם פרופורציונלי הקשור לתכונות החומר ולמצבי פני השטח, כלומר פליטות. מקדם זה מייצג את הקרבה בין הקרינה התרמית של העצם בפועל לקרינת הגוף השחור, עם ערך בין אפס לערך הנמוך מ-1. לפי חוק הקרינה, כל עוד ידועה פליטת החומר, האינפרא אדום מאפייני הקרינה של כל עצם ידועים. הגורמים העיקריים המשפיעים על הפליטה הם סוג החומר, חספוס פני השטח, מבנה פיזיקוכימי ועובי החומר. בעת מדידת טמפרטורת גוף האדם, הפליטה מותאמת בדרך כלל ל-0.95 למדידת הטמפרטורה המדויקת ביותר.
מדחום אינפרא אדום אנושי
מדחום האינפרא אדום המשמש לבדיקת טמפרטורת גוף האדם נקרא מדחום אינפרא אדום של גוף האדם. עם זאת, יש להבהיר כי אין מדחום אינפרא אדום רפואי או תעשייתי מיוחד, שכן עקרונות הייצור של מדי חום אינפרא אדום עקביים. יש רק הבחנה בין דיוק גבוה, יחס מקדם מרחק גבוה, מדי חום אינפרא אדום בעלי ביצועים גבוהים, לבין דיוק גבוה, יחס מקדם מרחק נמוך, ומדי חום אינפרא אדום בעלי ביצועים נמוכים. כל עוד הפליטה של מדחום האינפרא אדום מוגדרת ל-0.95 (הפליטה של עור האדם היא בדרך כלל ערך זה, וגם אם יש הבדל, ההשפעה היא רק בטווח של 0.3 מעלות), הוא עונה על הדרישות של מדידת טמפרטורה אנושית. (לדוגמה, כל מותגי המכוניות יכולים לרוץ במהירות של 40 קמ"ש, בעוד שמכוניות יוקרתיות עשויות להגיע למהירות של 200 קמ"ש, אך אין הבחנה בין מכוניות שנוסעות במיוחד במהירות של 40 קמ"ש לבין מכוניות שספציפית לרוץ ב-200 קמ"ש, רק ההבדל בין מכוניות עם ביצועים גבוהים לנמוכים.)
