قانون إشعاع الجسم الأسود لميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء

الجسم الأسود هو المبرد المثالي. يمتص جميع الأطوال الموجية للطاقة المشعة ، دون انعكاس أو انتقال للطاقة ، وسطحه له انبعاثية 1. وتجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد جسم أسود حقيقي في الطبيعة ، ولكن من أجل توضيح والحصول على توزيع الأشعة تحت الحمراء ، يجب اختيار نموذج مناسب في البحث النظري. هذا هو نموذج المذبذب الكمي لإشعاع تجويف الجسم الذي اقترحه بلانك ، وهو مشتق من قانون بلانك لإشعاع الجسم الأسود ، أي الإشعاع الطيفي لجسم أسود معبرًا عنه في الطول الموجي ، هو نقطة البداية لجميع نظريات الأشعة تحت الحمراء ، لذلك يسمى قانون إشعاع الجسم الأسود.

تأثير انبعاث الأجسام على قياس درجة حرارة الإشعاع: الكائنات الفعلية الموجودة في الطبيعة ليست أجسامًا سوداء تقريبًا. بالإضافة إلى الطول الموجي للإشعاع ودرجة حرارة الجسم ، ترتبط كمية الإشعاع لجميع الكائنات الفعلية أيضًا بعوامل مثل نوع المادة التي تشكل الكائن وطريقة التحضير والعملية الحرارية وحالة السطح والظروف البيئية . لذلك ، من أجل تطبيق قانون إشعاع الجسم الأسود على جميع الكائنات الفعلية ، يجب إدخال عامل التناسب المتعلق بخصائص المادة وحالة السطح ، أي الانبعاثية. يشير هذا المعامل إلى مدى قرب الإشعاع الحراري للجسم الفعلي من إشعاع الجسم الأسود ، وقيمته بين الصفر وقيمة أقل من 1. وفقًا لقانون الإشعاع ، طالما أن انبعاث المادة معروفة ، فإن يمكن معرفة خصائص الأشعة تحت الحمراء لأي جسم.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على الانبعاث: نوع المادة ، وخشونة السطح ، والتركيب الفيزيائي والكيميائي ، وسمك المادة.

عند قياس درجة حرارة الهدف باستخدام مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء ، قم أولاً بقياس الأشعة تحت الحمراء للهدف داخل نطاقه ، ثم يتم حساب درجة حرارة الهدف المقاس بواسطة مقياس الحرارة. يتناسب مقياس الحرارة أحادي اللون مع الإشعاع في النطاق ؛ يتناسب مقياس الحرارة ثنائي اللون مع نسبة الإشعاع في النطاقين.