Infrapuna termomeetri põhiteooria
1672. aastal avastati, et päikesevalgus (valge valgus) koosneb erinevat värvi valgusest ja samal ajal tegi Newton kuulsa järelduse, et monokromaatiline valgus on oma olemuselt lihtsam kui valge valgus. Kiirjaoturi prisma abil jaotatakse päikesevalgus (valge valgus) punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, tsüaaniks, siniseks, lillaks ja muuks monokromaatiliseks valguseks. 1800. aastal avastas Briti füüsik FW Huxell infrapunavalguse, kui uuris erinevaid valguse värve termilise vaatenurga alt. Erinevat värvi valguse soojust uurides blokeeris ta teadlikult pimeda toa ainsa akna tumeda plaadiga ja avas plaadis ristkülikukujulise augu ning auku paigaldati kiirt poolitav prisma. Kui päikesevalgus läbib prismat, laguneb see värvilisteks valgusribadeks ja termomeetriga mõõdetakse valgusribade erinevates värvides sisalduvat soojust. Ümbritseva temperatuuriga võrdlemiseks mõõtis Huxel ümbritseva õhu temperatuuri, asetades võrdluseks mitu termomeetrit värvilise valgusriba lähedusse. Eksperimendi käigus avastas ta kogemata kummalise nähtuse: punasest valgusribast väljapoole asetatud termomeetri näit on kõrgem kui teistel sisetemperatuuridel. Pärast katse-eksitusi asub see nn kõrge temperatuuriga ala, kus on kõige kuumem, alati väljaspool punast tuld valgusriba ääres. Nii teatas ta, et lisaks nähtavale valgusele on päikese kiirgaval kiirgusel ka nähtamatu "kuum liin", mis on inimsilmale nähtamatu. See nähtamatu "kuum liin" asub väljaspool punast valgust ja seda nimetatakse infrapunavalguseks. Infrapuna on elektromagnetlaine, millel on sama olemus kui raadiolainetel ja nähtaval valgusel. Infrapuna avastamine on hüpe inimeste arusaamises loodusest ja avab uue laia tee infrapunatehnoloogia uurimise, kasutamise ja arendamise jaoks.
Infrapunakiirte lainepikkus on vahemikus 0,76 kuni 100 μm. Lainepikkuse vahemiku järgi võib selle jagada nelja kategooriasse: lähi-infrapuna, keskmine infrapuna, kaug-infrapuna ja ülikaug-infrapuna. Selle asukoht elektromagnetlainete pidevas spektris on raadiolainete ja nähtava valguse vaheline ala. . Infrapunakiirgus on looduses kõige ulatuslikum elektromagnetlainekiirgus. See põhineb mis tahes objekti molekulide ja aatomite juhuslikul liikumisel tavakeskkonnas ning kiirgab pidevalt infrapuna soojusenergiat, molekulide ja aatomite liikumist. Mida intensiivsem, seda suurem on kiirgusenergia ja vastupidi, seda väiksem on kiirgusenergia.
Objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad infrapunakiiri oma molekulaarse liikumise tõttu. Pärast seda, kui objekti poolt kiiratav toitesignaal on infrapunadetektori poolt elektrisignaaliks teisendatud, suudab pildiseadme väljundsignaal täielikult simuleerida skaneeritud objekti pinnatemperatuuri ruumilist jaotust üks-ühele kirjavahetuses. Termopilt, mis vastab soojusjaotusele objekti pinnal. Seda meetodit kasutades saab realiseerida ja analüüsida ning hinnata sihtmärgi kaugmaa termopilti ja temperatuuri mõõtmist. [1]
