红外探测技术
红外检测技术基本原理
红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出红外线,
同时,这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的
温度高低与热分布场提供了客观的基础。
红外线是波长在 0.76~1000μm 之间的一种电磁波,按波长范围可分为近红外、中红外、远
红外、极远红外四类,它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射在真空中的传播速度
C=299792458m/s
cm/s
红外辐射的波长
式中:C:速度
:波长
:频率
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都
会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停的辐射出热红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,
辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。
温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外线。其中黑体频谱辐射能
流密度对红外辐射波长的关系,根据普郎克定律:
(瓦·厘米
·微米
)
式中:
—波长
,热力学温度为 T 时,黑体的红外辐射功率。
—光速度(
cm/s)
—第一辐射常数=
(瓦厘米
微米
)
—波长(微米),T 热力学温度(K)温度辐射的能量密
度峰值对应的波长,随物体温度的升高波长变短。
根据维思定律:
(μm)
式中:
—峰值波长,单位:μm
T—物体的绝对温度单位 K