Kas yra infraraudonųjų spindulių termometras?

Infraraudonųjų spindulių termometrai yra prietaisai, naudojami nuotoliniu būdu matuoti temperatūrą tais atvejais, kai neįmanoma turėti fizinio kontakto su matuojamu objektu. Tai apima objektus, kurie yra labai karšti, labai maži arba labai toli. Infraraudonųjų spindulių termometrai taip pat puikiai tinka matuoti objektus, kurie yra ypač jautrūs nedideliems temperatūros pokyčiams arba kurie apima didelius plotus, todėl įprastus termometrus naudoti nepraktiška.

Skirtingo dizaino ir dydžio – nuo ​​to, kas tilptų į delną, iki 200 svarų. teleskopo formos prietaisas – infraraudonieji termometrai išnaudoja tai, kad virš absoliutaus nulio visi objektai skleidžia elektromagnetinę spinduliuotę arba energiją. Matuodami energiją, kurią išskiria objektai dviejuose skirtingo bangos ilgio infraraudonosios spektro dalies srityse, infraraudonųjų spindulių termometrai viduje lygina skirtingus rodmenis santykiu, kuris atitinka žinomą verčių rinkinį, susiejantį energijos pasiskirstymą su bangos ilgiu ir temperatūra.

Infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimai buvo atlikti dar XIX amžiaus viduryje, tačiau jie pasirodė mažiau nei patikimi. Tikslumas nepagerėjo, kol fizikas Maxas Planckas (19–1858) maždaug šimtmečių sandūroje nepagalvojo, kad spinduliuotė nėra išspinduliuojama ištisine banga visame spektre, kaip buvo plačiai manoma. Vietoj to jis nustatė, kad jis išspinduliuojamas sveikojo skaičiaus kartotiniais 1947 x 6.625-10 džaulių sek. – dabar vadinama „Planko konstanta“, todėl būtina peržiūrėti matavimo techniką. Reikalingi du rodmenys, nes tam tikros savybės, pvz., atspindys, tekstūra ir bangos ilgio jautrumas, gali pabloginti tikslumą.

Matuojant infraraudonųjų spindulių mėnulio temperatūrą, supaprastintame pavyzdyje būtų naudojamas teleskopas, prijungtas prie infraraudonųjų spindulių detektoriaus, kuris infraraudonąją spinduliuotę paverčia elektros srove arba įtampa. Kadangi du skirtingi infraraudonųjų spindulių filtrai yra paeiliui ant objektyvo, detektorius registruoja du skirtingus rodmenis. Tada vienas rodmuo padalijamas į kitą, o gautas skaičius atitinka temperatūrą, kurią galima rasti esamose Plancko lygties verčių lentelėse. Reikėtų pažymėti, kad bandant nustatyti didelio, tolimo kūno, pavyzdžiui, mėnulio, temperatūrą, reikia pasirūpinti, kad visas jo vaizdas užpildytų infraraudonųjų spindulių detektoriaus jutiklio plotą, kad šalta erdvė nepaveiktų rodmens.