การแผ่รังสีของร่างกายสีดำและหลักการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด

Oct 22, 2024

ฝากข้อความ

การแผ่รังสีของร่างกายสีดำและหลักการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด

 

วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดอย่างต่อเนื่องในพื้นที่โดยรอบ การกระจายขนาดและความยาวคลื่นของพลังงานรังสีอินฟราเรดของวัตถุมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้นโดยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาโดยวัตถุเองอุณหภูมิพื้นผิวของมันสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำซึ่งเป็นพื้นฐานวัตถุประสงค์สำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด


กฎการแผ่รังสีของ Blackbody: Blackbody เป็นร่างกายรังสีในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีของความยาวคลื่นทั้งหมดโดยไม่ต้องสะท้อนพลังงานหรือการส่งผ่าน การปล่อยพื้นผิวของมันคือ 1 และค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนของสารอื่น ๆ น้อยกว่า 1 ซึ่งเรียกว่าร่างกายสีเทา มันควรจะชี้ให้เห็นว่าไม่มีคนผิวดำที่แท้จริงในธรรมชาติ แต่เพื่อชี้แจงและรับกฎการกระจายของรังสีอินฟราเรดต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี นี่คือแบบจำลองออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของรังสีโพรงในร่างกายที่เสนอโดย Planck ซึ่งได้รับกฎของรังสีแบล็กค์ของ Planck นั่นคือการแผ่รังสีสเปกตรัมของรังสีดำที่แสดงในความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีการแผ่รังสีอินฟราเรดทั้งหมดดังนั้นจึงเรียกว่ากฎการแผ่รังสีของแบล็กบอดี้


ลักษณะของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะเปล่งพลังงานรังสีอินฟราเรดอย่างต่อเนื่องในพื้นที่โดยรอบ การกระจายของพลังงานรังสีอินฟราเรดตามความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้นโดยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาโดยวัตถุเองอุณหภูมิพื้นผิวของมันสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถรับพลังงานรังสีอินฟราเรดที่มองไม่เห็นที่ปล่อยออกมาจากวัตถุต่าง ๆ เอง รังสีอินฟราเรดเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งตั้งอยู่ระหว่างแสงที่มองเห็นได้และคลื่นวิทยุ เมื่อเครื่องมือวัดอุณหภูมิพลังงานรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาโดยวัตถุที่วัดจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าบนเครื่องตรวจจับผ่านระบบออปติคัลของเทอร์โมมิเตอร์และอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุที่วัดจะแสดงบนส่วนที่แสดงของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด


ลักษณะของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: การวัดแบบไม่สัมผัส, ช่วงการวัดอุณหภูมิกว้าง, ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว, ความไวสูง อย่างไรก็ตามเนื่องจากอิทธิพลของการแผ่รังสีของวัตถุที่ทดสอบจึงแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะวัดอุณหภูมิที่แท้จริงของวัตถุที่ทดสอบและวัดอุณหภูมิพื้นผิวเท่านั้น

 

4 thermometer

ส่งคำถาม