La teoria bàsica del termòmetre infrarojo
L'any 1672 es va descobrir que la llum del sol (llum blanca) es compon de llum de diversos colors. Al mateix temps, Newton va arribar a la conclusió que la llum monocromàtica és de naturalesa més simple que la llum blanca. Utilitzeu un prisma dicroic per descompondre la llum solar (llum blanca) en llums monocromàtiques de color vermell, taronja, groc, verd, blau, blau, morat, etc. L'any 1800, el físic britànic FW Huxel va descobrir els raigs infrarojos quan estudiava diverses llums de colors del punt de vista tèrmic. Quan estava estudiant la calor de diversos colors de llum, va bloquejar deliberadament la finestra de l'habitació fosca amb una placa fosca i va obrir un forat rectangular a la placa i es va instal·lar un prisma divisor de feix al forat.
Quan la llum solar travessa el prisma, es descompon en bandes de llum de colors i s'utilitza un termòmetre per mesurar la calor continguda en diferents colors a les bandes de llum. Per comparar amb la temperatura ambient, Huxel va utilitzar diversos termòmetres situats a prop de la banda de llum de color com a termòmetres comparatius per mesurar la temperatura ambient. Durant l'experiment, va descobrir accidentalment un fenomen estrany: un termòmetre situat fora de la llum vermellosa tenia un valor més alt que altres temperatures de l'habitació. Després d'assaig i error, aquesta anomenada zona d'alta temperatura amb més calor sempre es troba fora de la llum vermella a la vora de la banda de llum. Així que va anunciar que a més de la llum visible, la radiació emesa pel sol també té una mena d'"estímul" invisible als ulls humans. Aquest "estimulant" invisible es troba fora de la llum vermella i s'anomena infraroig. L'infrarojo és una mena d'ona electromagnètica, que té la mateixa essència que les ones de ràdio i la llum visible. El descobriment de l'infraroig és un salt en la comprensió humana de la natura i ha obert un nou camí ampli per a la investigació, la utilització i el desenvolupament de la tecnologia infraroja.
La longitud d'ona dels raigs infrarojos està entre 0,76 i 100 μm. Segons el rang de longitud d'ona, es pot dividir en quatre categories: infraroig proper, infraroig mitjà, infraroig llunyà i infraroig extrem llunyà. La seva posició en l'espectre continu de les ones electromagnètiques és l'àrea entre les ones de ràdio i la llum visible. La radiació infraroja és una de les radiacions electromagnètiques més extenses de la natura. Es basa en el fet que qualsevol objecte produirà els seus propis moviments moleculars i atòmics irregulars en un entorn normal, i irradiarà energia infraroja tèrmica contínuament. Com més intens és el moviment de molècules i àtoms, més gran és l'energia de la radiació, i viceversa, menor és l'energia de la radiació.
Els objectes amb una temperatura superior a zero irradiaran raigs infrarojos a causa del seu propi moviment molecular. Després que el senyal d'energia irradiat per l'objecte es converteixi en un senyal elèctric pel detector d'infrarojos, el senyal de sortida del dispositiu d'imatge pot simular completament la distribució espacial de la temperatura superficial de l'objecte escanejat un per un, processat pel sistema electrònic, i es transmet a la pantalla per obtenir una imatge tèrmica corresponent a la distribució tèrmica de la superfície de l'objecte. Mitjançant aquest mètode, és possible realitzar la imatge d'estat tèrmic de llarga distància i la mesura de la temperatura de l'objectiu i analitzar i jutjar.
