Što je infracrveni termometar?

Infracrveni termometri su uređaji koji se koriste za daljinsko mjerenje temperature u situacijama kada nije moguće biti u fizičkom kontaktu s objektom koji se mjeri. To uključuje predmete koji su vrlo vrući, vrlo mali ili vrlo udaljeni. Infracrveni termometri također su prikladni za mjerenje objekata koji su posebno skloni sitnim promjenama temperature ili koji pokrivaju velika područja zbog čega je korištenje konvencionalnih termometara nepraktično.

Promjenjivog dizajna i veličine – od nečega što bi stalo na vaš dlan do 200 lbs. uređaj u obliku teleskopa – infracrveni termometri iskorištavaju činjenicu da, iznad apsolutne nule, svi objekti emitiraju elektromagnetsko zračenje ili energiju. Mjerenjem energije koju odaju objekti u dvije različite valne duljine infracrvenog dijela spektra, infracrveni termometri interno uspoređuju različita očitanja u omjeru koji odgovara poznatom skupu vrijednosti koje povezuju raspodjelu energije s valnom duljinom i temperaturom.

Infracrvena mjerenja temperature vršena su još sredinom 19. stoljeća, ali su se pokazala manje nego pouzdanima. Preciznost se nije poboljšala sve dok fizičar Max Planck (1858-1947) na prijelazu stoljeća nije spekulirao da se zračenje ne emitira u kontinuiranom valu u cijelom spektru, kao što se široko pretpostavljalo. Umjesto toga, otkrio je da se emitira u cijelom broju umnožaka od 6.625 x 10-34 džul-sek – sada se naziva “Planckova konstanta” – zbog čega je potrebno revidirati tehniku ​​mjerenja. Potrebna su dva očitanja jer određena svojstva poput refleksivnosti, teksture i osjetljivosti na valne duljine mogu smanjiti točnost.

Prilikom mjerenja infracrvene temperature Mjeseca, pojednostavljeni primjer bi koristio teleskop spojen na infracrveni detektor, koji pretvara infracrveno zračenje u električnu struju ili napon. Kako su dva različita infracrvena filtera postavljena uzastopno preko leće, detektor registrira dva različita očitanja. Jedno očitanje se zatim dijeli na drugo, a dobiveni broj odgovara temperaturi koja se može naći u postojećim tablicama vrijednosti za Planckovu jednadžbu. Treba napomenuti da se u pokušaju utvrđivanja temperature velikog, udaljenog tijela poput Mjeseca mora paziti da njegova cijela slika ispuni područje senzora infracrvenog detektora, kako hladna praznina prostora ne bi utjecala na očitanje.