赤外線温度計の基本理論
1672年、太陽光（白色光）がさまざまな色の光で構成されていることが発見され、ニュートンは単色の光は白色光よりも単純な性質を持っていると結論づけました。 太陽光（白色光）は、分光プリズムを使うことにより、赤、オレンジ、黄、緑、シアン、青、紫などのさまざまな色の単色光に分解されます。 1800年、英国の物理学者F・W・ハクスルが熱の観点からさまざまな色の光を研究したとき、赤外線放射を発見しました。 さまざまな色の光の熱を研究するとき、彼は暗室の唯一の窓を暗板で意図的に塞ぎ、その板に長方形の穴を開け、その中にスプリッタープリズムを取り付けました。 太陽光がプリズムを通過すると、色付きの光バンドに分解され、温度計を使用して、光バンド内のさまざまな色に含まれる熱が測定されます。 周囲温度と比較するために、ハーシェル氏は比較用に色付きの光のバンドの近くに置かれたいくつかの温度計を使用して周囲温度を測定しました。 実験中、彼は奇妙な現象に遭遇しました。赤色光の帯域の外側に置かれた温度計は、他の室内温度よりも高い測定値を示しました。 実験を繰り返した結果、最も熱を伴ういわゆる高温ゾーンは常に、光帯域の端にある赤色光の外側に位置しています。 そこで彼は、可視光に加えて、太陽から放出される放射線には、赤色光の外側に位置し、赤外線と呼ばれる目に見えない「ホットライン」も存在すると発表しました。 赤外線は、電波や可視光線と同じ本質を持つ電磁波です。 赤外線の発見は、自然に対する人間の理解の飛躍であり、赤外線技術の研究、利用、開発に新しく幅広い道を切り開きます。
赤外線の波長は 0 の間です。76-100 μ M は、波長範囲に基づいて近赤外線、中赤外線、遠赤外線、極遠赤外線の 4 つのカテゴリに分類できます。 電磁波の連続スペクトルにおけるその位置は、電波と可視光の間の領域にあります。 赤外線は、自然界に存在する最も広範囲に存在する電磁波放射です。 これは、従来の環境にある物体は不規則な動きで独自の分子や原子を生成し、常に熱赤外線エネルギーを放射するという事実に基づいています。 分子や原子の動きが激しくなるほど、放射線エネルギーは大きくなり、逆に放射線エネルギーは小さくなります。
絶対零度を超える温度の物体は、自身の分子運動により赤外線を放射します。 物体から放射される電力信号を赤外線検出器を通じて電気信号に変換した後、イメージングデバイスの出力信号は、スキャンされた物体の表面温度の空間分布を1つずつ完全にシミュレートできます。 電子システムで処理された後、表示画面に送信され、物体の表面熱分布に対応する熱画像が取得されます。 この手法を利用することで、遠隔から対象物の熱画像や温度計測が可能となり、分析・判定が可能となります。
