Innrauða hitamælirinn gefur ekki frá sér innrauða geisla til að mæla hitastig?
Hvað er svartkroppsgeislun?
Það sem er til í heiminum er sanngjarnt og það sem er til hefur ekki sína eigin merkingu og gildi. Það er sjaldgæft að finna innrautt ljós. Hvað getur það gert? Við getum notað innrauða geisla sem fjarstýringu og fjarkönnunartækni nýtir sér langa bylgjulengd innrauðra geisla. Auðvitað er líka hitamælingin sem við erum að tala um. Svo hvernig notar innrauður hitamælir innrauða geisla til að mæla hitastig? Í fyrsta lagi skulum við skilja svarta líkamsgeislun. Hinn svokallaði svarti líkami vísar til svarts hlutar? Svartur líkami er í raun hugsjón hlutur sem getur tekið í sig alla ytri rafsegulgeislun án endurspeglunar eða sendingar. Sama hvaða hlutur, svo framarlega sem hitastig hans er hærra en algjört núll, geislar hann út rafsegulbylgjur. Rafsegulbylgjur eru sveiflubylgjur sem senda frá sér í geimnum af rafsviðum og segulsviðum sem eru í fasa og hornrétt hvert á annað. Þetta eru rafsegulsvið sem dreifast í formi bylgna. Svartur líkami lítur út fyrir að vera svartur þegar hann er undir 700K, en það er aðeins vegna þess að geislunarorkan sem svartur líkami gefur frá sér undir 700K er mjög lítill og geislunarbylgjulengdin er utan sýnilegs ljóssviðs. Ef hitastig svarta líkamans er hærra en ofangreint hitastig verður svarti líkaminn ekki lengur svartur, hann byrjar að verða rauður og þegar hitastigið hækkar koma appelsínugult, gult, hvítt og aðrir litir í ljós. Með því að taka stál sem dæmi, í samræmi við hækkandi hitastig, verður það rautt, appelsínugult og gult í sömu röð. Þegar hitinn fer yfir 1300 gráður á Celsíus byrjar hann að verða hvítur og blár. Þegar svartur líkami verður hvítur gefur hann einnig frá sér mikið magn af útfjólubláu ljósi.
Meðal þeirra er geislaaflið á hverja flatarmálseiningu kallað p, T er alger hitastig og σ er fasti. Um það bil má líta á sólina sem svartan líkama. Fólk hefur mælt geislunaraflið á hverja flatarmálseiningu á yfirborði sólar sem 6×10^7 wött á hvern fermetra. Samkvæmt ofangreindri formúlu má álykta að yfirborðshiti sólar sé 5700 Kelvin, eða 5153,7 gráður á Celsíus. Þetta er í fyrsta sinn sem menn reikna út yfirborðshita sólar. .
Yfirborðshitastig sólar má mæla langt í burtu á himni, svo væri ekki auðvelt að mæla yfirborðshita mannslíkamans beint fyrir framan okkur? Svo það er það sem við sáum. Starfsfólkið skaut á okkur með innrauða hitamælinn í höndunum. Innrauði hitamælirinn getur safnað geislunarkrafti á hverja flatarmálseiningu á enni og fengið líkamshita þinn. Líkamshiti mannsins er um 37 gráður og rafsegulbylgjur sem geislað er eru aðallega einbeittar í innrauða bandinu, þannig að þessi aðferð við hitastigsmælingu er kölluð innrauð hitastigsmæling. Þegar við sjáum þetta skiljum við að innrauði hitamælirinn sendir ekki frá sér innrauða geisla til að mæla hitastig sjálfur, heldur geislar mannslíkaminn okkar innrauða geisla og innrauði hitamælirinn safnar þessum innrauðu geislum.
Hvað tók það frá því að skjóta af byssunni til að sýna tölurnar?
Nú vitum við að innrauði hitamælirinn safnar innrauða geislunarkraftinum á hverja flatarmálseiningu á enni, og við vitum líka að hitastigið er hægt að fá með formúlunni, svo hvernig getum við fengið hitastigsgildið birt á skjánum? Innrauða hitamælirinn samanstendur af sjónkerfi, ljósnema, merkjamagnara, merkjavinnslu, skjáúttak og öðrum hlutum. Ljóskerfið sameinar innrauða geislunarorkuna marksins innan sjónsviðs þess og innrauða orkan er lögð áhersla á ljósnemann og breytt í samsvarandi rafmerki. Rafmerkið er magnað, síað, breytt í hliðrænt í stafrænt og sent í örstýringuna (lítil en fullkomin örtölva sem er innbyggð í kísilkubb) fyrir merkjavinnslu. Fljótandi kristalskjárinn sýnir hitastigsgildi mældu marksins.
