紅外測溫和黑體輻射定律

800年，英國科學(xué)家赫歇爾做了一個(gè)實(shí)驗。

他將太陽(yáng)光用三棱鏡分解開(kāi)，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，以測量各種光的加熱效應。結果發(fā)現，位于紅光外側的溫度計升溫最快。因此得到結論：太陽(yáng)光譜中，紅光的外側必定存在看不見(jiàn)的光線(xiàn)，沉默幾億年，紅外線(xiàn)終于閃亮登場(chǎng)。

19世紀末，人們認識到熱輻射和光輻射都是電磁波。并且已知，自然界中一切高于絕對零度(-273℃)的物體都在不停向外輻射能量。那么輻射能量在不同頻率范圍中如何分布？

1859年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出基爾霍夫熱輻射定律，用于描述物體的發(fā)射率與吸收比之間的關(guān)系，是一個(gè)取決于波長(cháng)和溫度的函數。

1895年，物理學(xué)家盧默爾和維恩，提出了輻射空腔的設想，以及半經(jīng)驗的維恩公式，為研究黑體輻射提供了重要手段。

當然，黑體是一種理想化的輻射體，自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。為了弄清和獲得紅外輻射分布規律，普朗克提出體腔輻射的量子化振子模型，并于1900年導出了普朗克黑體輻射定律，用于描述在任意溫度下，從一個(gè)黑體中發(fā)射的電磁輻射的輻射率與電磁輻射的頻率的關(guān)系公式。

反正也看不懂，公式此處就省去啦。

其中，輻射波長(cháng)、物體的溫度，物體的材料種類(lèi)、制備方法、熱過(guò)程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等都是影響因素。

為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，公式中引入發(fā)射率。該系數表示實(shí)際物體與同溫度黑體輻射性能之比，其值在0-1之間。根據輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

介紹到這里，相信大家一定還是云里霧里，一無(wú)所知的狀態(tài)，不經(jīng)想問(wèn)

這和紅外測溫儀到底有什么關(guān)系？

是這樣的，紅外測溫儀的組成包括光學(xué)系統，光電探測器，信號放大器及信號處理，顯示輸出4個(gè)主要部分。

光學(xué)系統就是紅外輻射的接收系統，主要功能是收集被測目標發(fā)射的紅外輻射能量，進(jìn)而把它們匯聚到光電探測器的光敏面上，并轉變?yōu)橄鄳碾娦盘?。該信號?jīng)過(guò)放大器和信號處理電路，并按照儀器內療的算法和目標發(fā)射率校正后，轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。

通過(guò)對物體自身輻射的紅外能量的測量，準確測定它的表面溫度，就這樣實(shí)現了，是不是很簡(jiǎn)單？

但是讀到這，我們的幸福指數肯定飆升的很厲害：雖然對于推導公式智商完全不在線(xiàn)，但是有最強大腦可以幫我。比如，現在需要紅外測溫儀的時(shí)候，不用想普朗克，想福祿克就好了，不必考慮什么系數和條件，只用弄清楚當前的需求，例如，要在遠距離、高溫環(huán)境下測量，那么紅外測溫儀F572-2就呼之欲出。