עקרון העבודה והמאפיינים של מדחום אינפרא אדום

עקרון העבודה והמאפיינים של מדחום אינפרא אדום

קרינת גוף שחור ועיקרון מדידת טמפרטורה אינפרא אדום

כל העצמים עם טמפרטורות מעל האפס המוחלט פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. הגודל וחלוקת אורך הגל של אנרגיית קרינה אינפרא אדומה של עצם קשורים קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרה האדומה הנפלטת מעצם עצמו, ניתן למדוד במדויק את טמפרטורת פני השטח שלו, שהיא הבסיס האובייקטיבי למדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה.

חוק קרינת גוף שחור: גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי הסופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל ללא כל השתקפות או שידור אנרגיה. פליטת פני השטח שלו היא 1, ומקדם ההשתקפות של חומרים אחרים קטן מ-1, מה שנקרא גוף אפור. יש לציין כי בטבע אין גוף שחור אמיתי, אך על מנת להבין ולקבל את חוק ההפצה של קרינת אינפרא אדום, יש צורך לבחור מודל מתאים במחקר תיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף המוצע על ידי פלאנק, אשר גוזר את חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של הגוף השחור המתבטאת באורך גל. זוהי נקודת המוצא של כל תיאוריות קרינת אינפרא אדום, ומכאן חוק קרינת הגוף השחור.

מאפיינים של מדחום אינפרא אדום

כל העצמים עם טמפרטורות מעל האפס המוחלט פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. התפלגות אנרגיית קרינת אינפרא אדום לפי אורך גל קשורה קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלה. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרה האדומה הנפלטת מהעצם עצמו, ניתן למדוד במדויק את טמפרטורת פני השטח שלו. מדי חום אינפרא אדום יכולים לקלוט אנרגיית קרינה אינפרא אדום בלתי נראית הנפלטת על ידי עצמים שונים בעצמם. קרינת אינפרא אדום היא חלק מהספקטרום האלקטרומגנטי, הממוקם בין האור הנראה לגלי רדיו. כאשר המכשיר מודד טמפרטורה, אנרגיית קרינת האינפרא האדומה הנפלטת מהאובייקט הנמדד מומרת לאותות חשמליים על הגלאי באמצעות המערכת האופטית של מד החום, וטמפרטורת פני השטח של האובייקט הנמדד מוצגת דרך חלק התצוגה של מד החום האינפרא אדום.

תכונות של מדחום אינפרא אדום: מדידה ללא מגע, טווח מדידת טמפרטורה רחב, מהירות תגובה מהירה ורגישות גבוהה. עם זאת, בשל השפעת הפליטה של ​​האובייקט הנמדד, כמעט בלתי אפשרי למדוד את הטמפרטורה האמיתית של האובייקט הנמדד, שהיא טמפרטורת פני השטח.