इन्फ्रारेड थर्मामीटर का मूल सिद्धांत
1672 में, यह पता चला कि सूर्य का प्रकाश (सफेद प्रकाश) विभिन्न रंगों के प्रकाश से बना होता है। उसी समय, न्यूटन ने निष्कर्ष निकाला कि मोनोक्रोमैटिक प्रकाश सफेद प्रकाश की तुलना में प्रकृति में सरल है। लाल, नारंगी, पीले, हरे, नीले, नीले, बैंगनी, आदि की मोनोक्रोमैटिक रोशनी में सूर्य के प्रकाश (सफेद प्रकाश) को विघटित करने के लिए एक डाइक्रोइक प्रिज्म का उपयोग करें। 1800 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी एफडब्ल्यू हक्सेल ने अवरक्त किरणों की खोज की जब उन्होंने विभिन्न रंगीन रोशनी का अध्ययन किया। तापीय दृष्टिकोण. जब वह प्रकाश के विभिन्न रंगों की गर्मी का अध्ययन कर रहे थे, तो उन्होंने जानबूझकर अंधेरे कमरे की खिड़की को एक अंधेरे प्लेट से बंद कर दिया, और प्लेट में एक आयताकार छेद खोला, और छेद में एक बीम स्प्लिटर प्रिज्म स्थापित किया गया था।
जब सूर्य का प्रकाश 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, हक्सेल ने परिवेश के तापमान को मापने के लिए तुलनात्मक थर्मामीटर के रूप में रंगीन प्रकाश बैंड के पास रखे कई थर्मामीटर का उपयोग किया। प्रयोग के दौरान, उन्हें गलती से एक अजीब घटना का पता चला: लाल रोशनी के बाहर रखे गए थर्मामीटर का मूल्य कमरे के अन्य तापमानों की तुलना में अधिक था। परीक्षण और त्रुटि के बाद, सबसे अधिक गर्मी वाला यह तथाकथित उच्च तापमान क्षेत्र हमेशा प्रकाश बैंड के किनारे पर लाल बत्ती के बाहर स्थित होता है। इसलिए उन्होंने घोषणा की कि दृश्य प्रकाश के अलावा, सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरण में मानव आंखों के लिए अदृश्य एक प्रकार की "उत्तेजना" भी होती है। यह अदृश्य "उत्तेजक" लाल बत्ती के बाहर स्थित होता है और इसे इन्फ्रारेड कहा जाता है। इन्फ्रारेड एक प्रकार की 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, और इसने इन्फ्रारेड प्रौद्योगिकी के अनुसंधान, उपयोग और विकास के लिए एक नया व्यापक मार्ग खोल दिया है।
अवरक्त किरणों की तरंग दैर्ध्य 0.76 और 100 μm के बीच होती है। तरंग दैर्ध्य सीमा के अनुसार, इसे चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: निकट-अवरक्त, मध्य-अवरक्त, दूर-अवरक्त, और चरम-सुदूर अवरक्त। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सतत स्पेक्ट्रम में इसकी स्थिति रेडियो तरंगों और दृश्य प्रकाश के बीच का क्षेत्र है। इन्फ्रारेड विकिरण प्रकृति में सबसे व्यापक विद्युत चुम्बकीय विकिरण में से एक है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि कोई भी वस्तु सामान्य वातावरण में अपने स्वयं के आणविक और परमाणु अनियमित आंदोलनों का उत्पादन करेगी, और लगातार थर्मल अवरक्त ऊर्जा उत्सर्जित करेगी। अणुओं और परमाणुओं की गति जितनी तीव्र होगी, विकिरण की ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत, विकिरण की ऊर्जा उतनी ही कम होगी।
शून्य से ऊपर तापमान वाली वस्तुएं अपनी आणविक गति के कारण अवरक्त किरणें उत्सर्जित करेंगी। ऑब्जेक्ट द्वारा उत्सर्जित पावर सिग्नल को इन्फ्रारेड डिटेक्टर द्वारा विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करने के बाद, इमेजिंग डिवाइस का आउटपुट सिग्नल इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा संसाधित स्कैन किए गए ऑब्जेक्ट की सतह के तापमान के स्थानिक वितरण को एक-एक करके पूरी तरह से अनुकरण कर सकता है, और ऑब्जेक्ट सतह के थर्मल वितरण के अनुरूप थर्मल छवि प्राप्त करने के लिए डिस्प्ले स्क्रीन पर प्रेषित किया जाता है। इस विधि का उपयोग करके, लक्ष्य की लंबी दूरी की थर्मल राज्य छवि इमेजिंग और तापमान माप का एहसास करना और विश्लेषण करना और निर्णय लेना संभव है।
