ทฤษฎีพื้นฐานของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
ในปี ค.ศ. 1672 ค้นพบว่าแสงแดด (แสงสีขาว) ประกอบด้วยแสงสีต่างๆ ในเวลาเดียวกัน นิวตันได้สรุปว่าแสงสีเอกรงค์มีธรรมชาติง่ายกว่าแสงสีขาว ใช้ปริซึมไดโครอิกเพื่อสลายแสงอาทิตย์ (แสงสีขาว) ให้เป็นแสงสีเดียว เช่น สีแดง สีส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน น้ำเงิน ม่วง ฯลฯ ในปี ค.ศ. 1800 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ FW Huxel ค้นพบรังสีอินฟราเรดเมื่อเขาศึกษาแสงสีต่างๆ จาก มุมมองความร้อน เมื่อเขาศึกษาความร้อนของแสงสีต่างๆ เขาจงใจปิดหน้าต่างห้องมืดด้วยแผ่นมืด และเปิดรูสี่เหลี่ยมในจาน และติดตั้งปริซึมแยกลำแสงไว้ในรู
เมื่อแสงแดดส่องผ่านปริซึม มันถูกสลายตัวเป็นแถบแสงสี และใช้เทอร์โมมิเตอร์เพื่อวัดความร้อนที่มีอยู่ในแถบแสงสีต่างๆ เพื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิโดยรอบ Huxel ใช้เทอร์โมมิเตอร์หลายเครื่องที่วางใกล้กับแถบแสงสีเป็นเทอร์โมมิเตอร์เปรียบเทียบในการวัดอุณหภูมิโดยรอบ ในระหว่างการทดลอง เขาบังเอิญค้นพบปรากฏการณ์ประหลาด: เทอร์โมมิเตอร์ที่วางอยู่นอกแสงสีแดงมีค่าสูงกว่าอุณหภูมิอื่นๆ ในห้อง หลังจากลองผิดลองถูก โซนอุณหภูมิสูงที่มีความร้อนมากที่สุดนี้มักจะตั้งอยู่นอกไฟสีแดงตรงขอบของแถบไฟเสมอ ดังนั้นเขาจึงประกาศว่านอกเหนือจากแสงที่มองเห็นแล้ว รังสีที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ยังมี "สิ่งกระตุ้น" ประเภทหนึ่งที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์อีกด้วย "สารกระตุ้น" ที่มองไม่เห็นนี้ตั้งอยู่นอกแสงสีแดงและเรียกว่าอินฟราเรด อินฟราเรดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งซึ่งมีสาระสำคัญเช่นเดียวกับคลื่นวิทยุและแสงที่มองเห็นได้ การค้นพบอินฟราเรดเป็นการก้าวกระโดดในการทำความเข้าใจธรรมชาติของมนุษย์ และได้เปิดทางกว้างใหม่สำหรับการวิจัย การใช้ประโยชน์ และการพัฒนาเทคโนโลยีอินฟราเรด
ความยาวคลื่นของรังสีอินฟราเรดอยู่ระหว่าง 0.76 ถึง 100 μm ตามช่วงความยาวคลื่น สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภท ได้แก่ อินฟราเรดใกล้ อินฟราเรดกลาง อินฟราเรดไกล และอินฟราเรดไกลสุดขีด ตำแหน่งในสเปกตรัมต่อเนื่องของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือพื้นที่ระหว่างคลื่นวิทยุกับแสงที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรดเป็นหนึ่งในรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ครอบคลุมมากที่สุดในธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าวัตถุใดๆ จะสร้างการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของโมเลกุลและอะตอมของตัวเองในสภาพแวดล้อมปกติ และแผ่พลังงานอินฟราเรดความร้อนอย่างต่อเนื่อง ยิ่งการเคลื่อนที่ของโมเลกุลและอะตอมรุนแรงมากขึ้น พลังงานของรังสีก็จะยิ่งมากขึ้น และในทางกลับกัน พลังงานของรังสีก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์จะแผ่รังสีอินฟราเรดเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของมันเอง หลังจากที่สัญญาณพลังงานที่แผ่ออกมาจากวัตถุถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยเครื่องตรวจจับอินฟราเรด สัญญาณเอาท์พุตของอุปกรณ์ถ่ายภาพสามารถจำลองการกระจายเชิงพื้นที่ของอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุที่สแกนได้อย่างสมบูรณ์ทีละชิ้น ซึ่งประมวลผลโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์ และส่งไปยังหน้าจอแสดงผลเพื่อให้ได้ภาพความร้อนที่สอดคล้องกับการกระจายความร้อนของพื้นผิววัตถุ เมื่อใช้วิธีการนี้ คุณจะสามารถสร้างภาพสถานะความร้อนระยะไกลและการวัดอุณหภูมิของชิ้นงานได้ และวิเคราะห์และตัดสินได้
