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紅外線測(cè)溫儀的發(fā)展歷程

時(shí)間:2017-5-26閱讀:3103
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    1672年,人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光(白光)是由各種顏色的光復(fù)合而成,同時(shí),牛頓做出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡(jiǎn)單的結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽(yáng)光(白光)分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各色單色光。1800年,英國(guó)物理學(xué)家F. W. 赫胥爾從熱的觀點(diǎn)來(lái)研究各種色光時(shí),發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時(shí),有意地把暗室的*的窗戶用暗板堵住,并在板上開(kāi)了一個(gè)矩形孔,孔內(nèi)裝一個(gè)分光棱鏡。當(dāng)太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡時(shí),便被分解為彩色光帶,并用溫度計(jì)去測(cè)量光帶中不同顏色所含的熱量。為了與環(huán)境溫度進(jìn)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(jì)來(lái)測(cè)定周圍環(huán)境溫度。試驗(yàn)中,他偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:放在光帶紅光外的一支溫度計(jì),比室內(nèi)其他溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),這個(gè)所謂熱量多的高溫區(qū),總是位于光帶邊緣處紅光的外面。于是他宣布太陽(yáng)發(fā)出的輻射中除可見(jiàn)光線外,還有一種人眼看不見(jiàn)的“”,這種看不見(jiàn)的“”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(wú)線電波及可見(jiàn)光一樣的本質(zhì),紅外線的發(fā)現(xiàn)是人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)的一次飛躍,對(duì)研究、利用和發(fā)展紅外技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)辟了一條全新的廣闊道路。
紅外線的波長(zhǎng)在0.76~100μm之間,按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、遠(yuǎn)紅外四類,它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無(wú)線電波與可見(jiàn)光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種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(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),并不停地輻射出熱紅外能量,分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈,輻射的能量愈大,反之,輻射的能量愈小。
溫度在零度以上的物體,都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。通過(guò)紅外探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后,成像裝置的輸出信號(hào)就可以*一一對(duì)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(yùn)用這一方法,便能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離熱狀態(tài)圖像成像和測(cè)溫并進(jìn)行分析判斷。

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