Infrapuna termomeetri põhiteooria
1672. aastal avastati, et päikesevalgus (valge valgus) koosneb erinevat värvi valgusest. Samal ajal tegi Newton järelduse, et monokromaatiline valgus on oma olemuselt lihtsam kui valge valgus. Kasutage päikesevalguse (valge valguse) lagundamiseks ühevärvilisteks punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, siniseks, siniseks, lillaks jne. dikroilise prisma abil. 1800. aastal avastas Briti füüsik FW Huxel infrapunakiired, kui ta uuris erinevaid värvilisi tulesid. termiline vaatenurk. Erinevat värvi valguse soojust uurides blokeeris ta teadlikult pimeda toa akna tumeda plaadiga ja avas plaadis ristkülikukujulise augu ning auku paigaldati tala jaoturi prisma.
Kui päikesevalgus läbib prismat, laguneb see värvilisteks valgusribadeks ja termomeetriga mõõdetakse valgusribade eri värvides sisalduvat soojust. Ümbritseva õhu temperatuuriga võrdlemiseks kasutas Huxel ümbritseva temperatuuri mõõtmiseks võrdlevate termomeetritena mitut termomeetrit, mis olid paigutatud värvilise valgusriba lähedusse. Eksperimendi käigus avastas ta kogemata kummalise nähtuse: väljapoole punakat valgust asetatud termomeetri väärtus oli suurem kui teistel ruumi temperatuuridel. Pärast katse-eksitust asub see nn kõrge temperatuuriga tsoon, kus on kõige kuumem, alati väljaspool punast tuld valgusriba servas. Nii teatas ta, et lisaks nähtavale valgusele on päikese kiirgaval kiirgusel ka omamoodi inimsilmale nähtamatu "stiimul". See nähtamatu "stimulant" asub väljaspool punast valgust ja seda nimetatakse infrapunaseks. Infrapuna on teatud tüüpi elektromagnetlaine, millel on sama olemus kui raadiolainetel ja nähtaval valgusel. Infrapuna avastamine on hüpe inimeste arusaamises loodusest ning see on avanud uue laia tee infrapunatehnoloogia uurimisele, kasutamisele ja arendamiseks.
Infrapunakiirte lainepikkus on vahemikus 0,76 kuni 100 μm. Lainepikkuse vahemiku järgi saab selle jagada nelja kategooriasse: lähi-infrapuna, keskmine infrapuna, kaug-infrapuna ja äärmuslik-kaug-infrapuna. Selle asukoht elektromagnetlainete pidevas spektris on raadiolainete ja nähtava valguse vaheline ala. Infrapunakiirgus on üks ulatuslikumaid elektromagnetilisi kiirgusi looduses. See põhineb asjaolul, et iga objekt tekitab normaalses keskkonnas oma molekulaarseid ja aatomeid ebaregulaarseid liikumisi ning kiirgab pidevalt termilist infrapunaenergiat. Mida intensiivsem on molekulide ja aatomite liikumine, seda suurem on kiirguse energia ja vastupidi, seda väiksem on kiirguse energia.
Objektid, mille temperatuur on üle nulli, kiirgavad infrapunakiiri oma molekulaarse liikumise tõttu. Pärast seda, kui objekti poolt kiiratav toitesignaal on infrapunadetektori poolt elektrisignaaliks teisendatud, suudab pildiseadme väljundsignaal täielikult simuleerida skannitava objekti pinnatemperatuuri ruumilist jaotust ükshaaval, mida töötleb elektrooniline süsteem, ja edastatakse kuvarile, et saada objekti pinna soojusjaotusele vastav termopilt. Seda meetodit kasutades on võimalik realiseerida kaugmaa termoseisundi kujutist ja sihtmärgi temperatuuri mõõtmist ning analüüsida ja hinnata.
