หลักการตรวจจับอินฟราเรดและเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
หัวใจสำคัญของการตรวจจับอินฟราเรด (Infrared Radiation Detection) ในเทคโนโลยีการทดสอบแบบไม่ทำลายคือการใช้คุณลักษณะของรังสีอินฟราเรดจากวัตถุเพื่อบันทึกอุณหภูมิอินฟราเรดแบบไม่สัมผัส
อินฟราเรดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีสาระสำคัญเช่นเดียวกับคลื่นวิทยุและแสงที่มองเห็น โดยมีความยาวคลื่นระหว่าง 0.76 ถึง 100 μ m สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทตามช่วงความยาวคลื่น ได้แก่ อินฟราเรดใกล้ อินฟราเรดกลาง อินฟราเรดไกล และอินฟราเรดไกลมาก ตำแหน่งในสเปกตรัมต่อเนื่องของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ในพื้นที่ระหว่างคลื่นวิทยุกับแสงที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรดเป็นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีอยู่ในธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ที่ผิดปกติของโมเลกุลและอะตอมที่เกิดจากวัตถุใดๆ ในสภาพแวดล้อมแบบเดิมๆ โดยจะแผ่พลังงานอินฟราเรดความร้อนออกมาอย่างต่อเนื่อง ยิ่งการเคลื่อนที่ของโมเลกุลและอะตอมรุนแรงมาก พลังงานรังสีก็จะยิ่งมากขึ้น และในทางกลับกัน พลังงานรังสีก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์องศา (-273.15K องศา ) จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกสู่อวกาศโดยรอบอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ขนาดและการกระจายพลังงานรังสีอินฟราเรดตามความยาวคลื่นของวัตถุมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ด้วยการใช้เครื่องตรวจจับรังสีอินฟราเรดในการแปลงสัญญาณพลังงานที่แผ่โดยวัตถุให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า (การวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุนั้นเอง) สามารถวัดอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุได้อย่างแม่นยำ หรือการกระจายเชิงพื้นที่ของอุณหภูมิพื้นผิว ของวัตถุที่สแกนสามารถจำลองแบบตัวต่อตัวผ่านสัญญาณเอาท์พุตของอุปกรณ์ถ่ายภาพ หลังจากประมวลผลโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์แล้ว จะถูกส่งไปยังหน้าจอแสดงผลเพื่อให้ได้ภาพความร้อนที่สอดคล้องกับการกระจายอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุ ด้วยการใช้วิธีการนี้ ทำให้สามารถถ่ายภาพสถานะความร้อนจากระยะไกลและการวัดอุณหภูมิของชิ้นงานได้ และวิเคราะห์และตัดสินสิ่งเหล่านั้นซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการตรวจจับรังสีอินฟราเรด
กฎการแผ่รังสีวัตถุดำของพลังค์: วัตถุสีดำเป็นหม้อน้ำในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่น โดยไม่มีการสะท้อนหรือการส่งผ่านพลังงาน การแผ่รังสีที่พื้นผิวคือ 1 แม้ว่าธรรมชาติจะไม่มีวัตถุสีดำจริงๆ แต่เพื่อที่จะเข้าใจและรับกฎการกระจายตัวของรังสีอินฟราเรด จึงจำเป็นต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี นี่คือแบบจำลองควอนตัมออสซิลเลเตอร์ของการแผ่รังสีโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ ซึ่งมาจากกฎของการแผ่รังสีวัตถุดำของพลังค์ ซึ่งเป็นความส่องสว่างทางสเปกตรัมของวัตถุสีดำที่แสดงด้วยความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด และดังนั้นจึงมีชื่อย่อว่า กฎรังสีวัตถุดำ
