इन्फ्रारेड थर्मामीटर का मूल सिद्धांत
1672 में, यह पता चला कि सूरज की रोशनी (सफेद रोशनी) प्रकाश के विभिन्न रंगों से बनी होती है, और न्यूटन ने निष्कर्ष निकाला कि मोनोक्रोमैटिक प्रकाश में सफेद रोशनी की तुलना में सरल गुण होते हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपिक प्रिज्म का उपयोग करके, सूर्य के प्रकाश (सफेद प्रकाश) को लाल, नारंगी, पीला, हरा, सियान, नीला और बैंगनी जैसे विभिन्न रंगों के मोनोक्रोमैटिक प्रकाश में विघटित किया जाता है। 1800 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी एफ डब्ल्यू हक्सले ने जब गर्मी के परिप्रेक्ष्य से प्रकाश के विभिन्न रंगों का अध्ययन किया, तो उन्होंने अवरक्त विकिरण की खोज की। प्रकाश के विभिन्न रंगों की गर्मी का अध्ययन करते समय, उन्होंने जानबूझकर अंधेरे कमरे की एकमात्र खिड़की को एक अंधेरे बोर्ड से बंद कर दिया और बोर्ड पर एक आयताकार छेद खोल दिया, जिसके अंदर उन्होंने एक स्प्लिटर प्रिज्म स्थापित किया। जब सूर्य का प्रकाश एक प्रिज्म से होकर गुजरता है, तो यह रंगीन प्रकाश बैंड में विघटित हो जाता है, और प्रकाश बैंड में विभिन्न रंगों में निहित गर्मी को मापने के लिए थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है। परिवेश के तापमान के साथ तुलना करने के लिए, हर्शेल ने परिवेश के तापमान को मापने के लिए रंगीन प्रकाश बैंड के पास रखे गए कई थर्मामीटरों का उपयोग किया। प्रयोग में, उन्हें एक अजीब घटना का पता चला: लाल बत्ती बैंड के बाहर रखे गए थर्मामीटर की रीडिंग अन्य इनडोर तापमान की तुलना में अधिक थी। बार-बार प्रयोगों के बाद, सबसे अधिक गर्मी वाला तथाकथित उच्च तापमान क्षेत्र हमेशा प्रकाश बैंड के चरम किनारे पर लाल रोशनी के बाहर स्थित होता है। अतः उन्होंने घोषणा की कि दृश्य प्रकाश के अतिरिक्त सूर्य से उत्सर्जित विकिरण में एक अदृश्य "हॉट लाइन" भी होती है, जो लाल प्रकाश के बाहर स्थित होती है और इन्फ्रारेड कहलाती है। इन्फ्रारेड एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है जिसका सार रेडियो तरंगों और दृश्य प्रकाश के समान है। इन्फ्रारेड की खोज प्रकृति की मानवीय समझ में एक छलांग है, जिसने इन्फ्रारेड प्रौद्योगिकी के अनुसंधान, उपयोग और विकास के लिए एक नया और व्यापक रास्ता खोल दिया है।
इन्फ्रारेड की तरंग दैर्ध्य 0 के बीच होती है। 76-100 μ M को तरंग दैर्ध्य सीमा के आधार पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: निकट-अवरक्त, मध्य-अवरक्त, दूर-अवरक्त, और अत्यंत दूर-अवरक्त। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सतत स्पेक्ट्रम में इसकी स्थिति रेडियो तरंगों और दृश्य प्रकाश के बीच के क्षेत्र में होती है। इन्फ्रारेड विकिरण प्रकृति में मौजूद विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण का सबसे व्यापक प्रकार है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि पारंपरिक वातावरण में कोई भी वस्तु अनियमित गति में अपने स्वयं के अणुओं और परमाणुओं को उत्पन्न करेगी, जो लगातार थर्मल अवरक्त ऊर्जा उत्सर्जित करेगी। अणुओं और परमाणुओं की गति जितनी तीव्र होगी, विकिरण ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत, विकिरण ऊर्जा उतनी ही कम होगी।
परम शून्य से ऊपर तापमान वाली वस्तुएं अपनी आणविक गति के कारण अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करेंगी। इन्फ्रारेड डिटेक्टर के माध्यम से किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित पावर सिग्नल को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करने के बाद, इमेजिंग डिवाइस का आउटपुट सिग्नल स्कैन की गई वस्तु की सतह के तापमान के स्थानिक वितरण को एक-एक करके पूरी तरह से अनुकरण कर सकता है। इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा संसाधित होने के बाद, इसे ऑब्जेक्ट की सतह थर्मल वितरण के अनुरूप थर्मल छवि प्राप्त करने के लिए डिस्प्ले स्क्रीन पर प्रेषित किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग करके, दूरस्थ थर्मल इमेजिंग और लक्ष्य का तापमान माप प्राप्त किया जा सकता है, और विश्लेषण और निर्णय लिया जा सकता है।
