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激光溫度計的原理

1672年人們發(fā)現(xiàn)太陽光（白光）是由各種顏色的光復(fù)合而成同時牛頓做出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡單的著名結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽光（白光）分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各色單色光。1800年英國物理學(xué)家F. W. 赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住，并在板上開了一個矩形孔，孔內(nèi)裝一個分光棱鏡。當太陽光通過棱鏡時便被分解為彩色光帶并用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。為了與環(huán)境溫度進行比較赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計來測定周圍環(huán)境溫度。試驗中他偶然發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計比室內(nèi)其他溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過反復(fù)試驗這個所謂熱量最多的高溫區(qū)總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外還有一種人眼看不見的“熱線”這種看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè)叫做紅外線。紅外線是一種電磁波具有與無線電波及可見光一樣的本質(zhì)紅外線的發(fā)現(xiàn)是人類對自然認識的一次飛躍對研究、利用和發(fā)展紅外技術(shù)領(lǐng)域開辟了一條全新的廣闊道路。
紅外線的波長在0.76～100μm之間按波長的范圍可分為近紅外、中紅外、遠紅外、極遠紅外四類它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運動并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運動愈劇烈輻射的能量愈大反之輻射的能量愈小。

溫度在絕對零度以上的物體都會因自身的分子運動而輻射出紅外線。通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后成像裝置的輸出信號就可以完全一一對應(yīng)地模擬掃描物體表面溫度的空間分布經(jīng)電子系統(tǒng)處理傳至顯示屏上得到與物體表面熱分布相應(yīng)的熱像圖。運用這一方法便能實現(xiàn)對目標進行遠距離熱狀態(tài)圖像成像和測溫并進行分析判斷。

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