Infrapuna termomeetri põhiprintsiip
Aastal 1672 avastati, et päikesevalgus (valge valgus) on erinevate värvide valguse komposiit ja samal ajal tegi Newton kuulsa järelduse, et monokromaatiline valgus on oma olemuselt lihtsam kui valge valgus. Spekroskoopiliste prismade kasutamine jagas päikesevalguse (valge valguse) punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, tsüaaniks, siniseks, violetseks ja muudeks monokromaatilise valguse värvideks. 1800, Briti füüsik FW Herschel seisukohast soojuse uurida erinevaid värve valgust, avastamine infrapuna valgust. Erinevat värvi valguse soojust uurides blokeeris ta tahtlikult pimeda toa ainsa akna tumeda tahvliga ja avas tahvlisse ristkülikukujulise augu, milles oli kiiri lõhestav prisma. Kui päikesevalgus läbis prisma, jagunes see värvilisteks valgusribadeks ja termomeetriga mõõdeti ribade erinevates värvides sisalduvat soojust. Ümbritseva temperatuuriga võrdlemiseks kasutas Herschel ümbritseva õhu temperatuuri määramiseks võrdluseks mitut termomeetrit, mis olid paigutatud värviliste valgusribade lähedusse. Eksperimendi käigus komistas ta kummalise nähtuse otsa: valgusriba punasest valgusest väljapoole paigutatud termomeeter oli kõrgema väärtusega kui teised ruumis näidatud temperatuurid. Pärast korduvaid katseid paikneb see nn kuumim tsoon alati punase tule välisküljel olevas valgusribas. Nii teatas ta, et päikesekiirgus lisaks nähtavale valgusele on inimsilm ei näe "kuum joon", see nähtamatu "kuum joon" asub väljaspool punast valgust, mida nimetatakse infrapunaseks. Infrapuna on omamoodi elektromagnetlaine, millel on sama laadi raadiolained ja nähtav valgus, infrapuna avastamine on hüpe inimese arusaamises loodusest, infrapunatehnoloogia uurimine, kasutamine ja arendamine on avanud uue laia tee.
Infrapuna lainepikkus vahemikus 0,76 ~ 100 μm, võib vastavalt lainepikkuste vahemikule jagada lähi-, kesk-, kaug-, infrapuna-, väga kaug-infrapuna nelja kategooriasse, mis on pidev elektromagnetlainete spekter raadiolainete asendis ja nähtav valgus vahelises piirkonnas. Infrapunakiirgus on üks levinumaid elektromagnetilisi kiirgusi looduses, see põhineb mis tahes objektil tavakeskkonnas, mis tekitab oma molekulide ja aatomite ebakorrapärase liikumise ning pideva infrapunaenergia, molekulide ja aatomite soojuskiirguse, seda intensiivsem. liikumine, seda suurem on kiirguse energia ja vastupidi, seda väiksem on kiirguse energia.
Objekti kohal olev temperatuur absoluutses nullis on tingitud nende endi molekulaarsest liikumisest ja kiirgab infrapunakiirgust. Infrapunadetektori kaudu muudetakse objekti kiirgussignaali võimsus elektriliseks signaaliks, kujutise seadme väljundsignaal võib olla täpselt üks-ühele vastavus, et simuleerida objekti pinda skaneeriva temperatuuri ruumilist jaotust, mida töödeldakse ekraanile edastatav elektrooniline süsteem ja soojuspildile vastav objekti pinnasoojuse jaotus. Seda meetodit kasutades saab see realiseerida kaugmaa termilise oleku pildistamise ja temperatuuri mõõtmise ning analüüsi ja otsuse eesmärgi.
