अवरक्त तापमान माप के प्रासंगिक सैद्धांतिक सिद्धांत क्या हैं?

अवरक्त तापमान माप के प्रासंगिक सैद्धांतिक सिद्धांत क्या हैं?

प्रकृति में, जब किसी वस्तु का तापमान आंतरिक तापीय गति की उपस्थिति के कारण परम शून्य से ऊपर होता है;

यह लगातार सभी दिशाओं में विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रसारित करेगा, जिसमें 0.75 μ मीटर से 100 μ मीटर की तरंग दैर्ध्य सीमा के साथ अवरक्त विकिरण भी शामिल है।

उनकी सबसे बड़ी विशेषता यह है कि किसी दिए गए तापमान और तरंग दैर्ध्य पर, किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित विकिरण का अधिकतम मूल्य होता है, जिसे ब्लैकबॉडी कहा जाता है, और उसका प्रतिबिंब गुणांक 1 पर सेट होता है;

1 से कम प्रतिबिंब गुणांक वाले अन्य पदार्थों को ग्रे बॉडी कहा जाता है, क्योंकि ब्लैकबॉडी की वर्णक्रमीय विकिरण शक्ति पी (λ टी) इसके पूर्ण तापमान टी के संबंध में प्लैंक के नियम को संतुष्ट करती है।

निरपेक्ष तापमान T पर, तरंग दैर्ध्य λ पर प्रति इकाई क्षेत्र एक ब्लैकबॉडी की विकिरण शक्ति P (λ T) है। इस संबंध के आधार पर, संबंधित संबंध वक्र प्राप्त किया जा सकता है, जो निम्न की ओर ले जाता है:

(1) जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, किसी वस्तु की विकिरण ऊर्जा मजबूत होती जाती है।

यह अवरक्त विकिरण सिद्धांत का प्रारंभिक बिंदु और एकल बैंड अवरक्त थर्मामीटर का डिज़ाइन आधार है।

(2) जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, विकिरण शिखर लघु तरंग दिशा (बाईं ओर) की ओर स्थानांतरित हो जाता है और वीन शिफ्ट प्रमेय को संतुष्ट करता है। शिखर पर तरंग दैर्ध्य पूर्ण तापमान T के व्युत्क्रमानुपाती होता है, और धराशायी रेखा शिखर को जोड़ने वाली रेखा होती है।

यह सूत्र हमें बताता है कि क्यों उच्च तापमान वाले थर्मामीटर छोटी तरंग दैर्ध्य पर अधिक काम करते हैं और कम तापमान वाले थर्मामीटर लंबी तरंग दैर्ध्य पर अधिक काम करते हैं।

(3) तापमान के साथ विकिरण ऊर्जा के परिवर्तन की दर लंबी तरंग दैर्ध्य की तुलना में छोटी तरंग दैर्ध्य पर अधिक होती है, जो दर्शाता है कि छोटी तरंग दैर्ध्य पर काम करने वाले थर्मामीटर में उच्च सापेक्ष सिग्नल-टू-शोर अनुपात (संवेदनशीलता) और मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता होती है;

थर्मामीटर को यथासंभव चरम तरंग दैर्ध्य पर संचालित करने के लिए चुना जाना चाहिए, खासकर कम तापमान वाले छोटे लक्ष्यों के मामले में, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।