Infrapunatermomeetrite põhiteooria
1672. aastal avastati, et päikesevalgus (valge valgus) koosneb erinevat värvi valgusest ja Newton järeldas, et monokromaatilisel valgusel on lihtsamad omadused kui valgel valgusel. Spekroskoopilise prisma abil jaotatakse päikesevalgus (valge valgus) mitmevärviliseks monokromaatiliseks valguseks, nagu punane, oranž, kollane, roheline, tsüaan, sinine ja lilla. 1800. aastal Briti füüsik F W. Kui Huxle uuris erinevaid valguse värve soojuse vaatenurgast, avastas ta infrapunakiirguse. Erinevat värvi valguse soojust uurides blokeeris ta pimedakambri ainsa akna tahtlikult tumeda tahvliga ja avas tahvlile ristkülikukujulise augu, mille sisse paigaldas splitterprisma. Kui päikesevalgus läbib prismat, laguneb see värvilisteks valgusribadeks ja termomeetriga mõõdetakse valgusribade eri värvides sisalduvat soojust. Ümbritseva temperatuuriga võrdlemiseks kasutas Herschel ümbritseva õhu temperatuuri mõõtmiseks mitut termomeetrit, mis olid paigutatud värvilise valgusriba lähedusse. Katses komistas ta kummalise nähtuse otsa: punasest valgusribast väljapoole paigutatud termomeetri näit oli kõrgem kui teistel sisetemperatuuridel. Pärast korduvaid katseid asub nn kõrge temperatuuriga tsoon, kus on kõige kuumem, alati väljaspool punast valgust valgusriba äärmises servas. Nii teatas ta, et lisaks nähtavale valgusele on päikese kiirgavas kiirguses ka nähtamatu "kuum liin", mis asub väljaspool punast valgust ja mida nimetatakse infrapunaseks. Infrapuna on elektromagnetlaine, millel on sama olemus kui raadiolainetel ja nähtaval valgusel. Infrapuna avastamine on hüpe inimese arusaamises loodusest, avades uue ja laia tee infrapunatehnoloogia uurimiseks, kasutamiseks ja arendamiseks.
Infrapuna lainepikkus on vahemikus 0.76-100 μM võib lainepikkuse vahemiku alusel jagada nelja kategooriasse: lähi-infrapuna, keskmine infrapuna, kaug-infrapuna ja ülikaug-infrapuna. Selle asukoht elektromagnetlainete pidevas spektris on raadiolainete ja nähtava valguse vahelises piirkonnas. Infrapunakiirgus on kõige levinum looduses esinev elektromagnetlainekiirgus. See põhineb asjaolul, et mis tahes objekt tavapärases keskkonnas tekitab ebakorrapärasel liikumisel oma molekule ja aatomeid, kiirgades pidevalt soojuslikku infrapunaenergiat. Mida intensiivsem on molekulide ja aatomite liikumine, seda suurem on kiirgusenergia ja vastupidi, seda väiksem on kiirgusenergia.
Objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad infrapunakiirgust oma molekulaarse liikumise tõttu. Pärast objekti poolt kiiratava toitesignaali muundamist infrapunadetektori kaudu elektriliseks signaaliks suudab pildiseadme väljundsignaal täielikult ükshaaval simuleerida skaneeritava objekti pinnatemperatuuri ruumilist jaotust. Pärast elektroonilise süsteemiga töötlemist edastatakse see kuvarile, et saada objekti pinnasoojusjaotusele vastav soojuspilt. Seda meetodit kasutades on võimalik saavutada sihtmärgi kaugsoojuspildistamine ja temperatuuri mõõtmine ning analüüsi ja otsuste tegemine.
