Théorie de base des thermomètres infrarouges
En 1672, on découvrit que la lumière solaire (lumière blanche) est composée de différentes couleurs de lumière, et Newton conclut que la lumière monochromatique avait des propriétés plus simples que la lumière blanche. En utilisant un prisme spectroscopique, la lumière du soleil (lumière blanche) est décomposée en lumière monochromatique de différentes couleurs telles que le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le cyan, le bleu et le violet. En 1800, le physicien britannique F W. Lorsque Huxle étudia différentes couleurs de lumière du point de vue de la chaleur, il découvrit le rayonnement infrarouge. En étudiant la chaleur de différentes couleurs de lumière, il a intentionnellement bloqué la seule fenêtre de la chambre noire avec un panneau sombre et a ouvert un trou rectangulaire sur le panneau, à l'intérieur duquel il a installé un prisme séparateur. Lorsque la lumière du soleil traverse un prisme, elle est décomposée en bandes lumineuses colorées et un thermomètre est utilisé pour mesurer la chaleur contenue dans les différentes couleurs des bandes lumineuses. Afin de comparer avec la température ambiante, Herschel a utilisé plusieurs thermomètres placés à proximité de la bande lumineuse colorée à des fins de comparaison pour mesurer la température ambiante. Au cours de l’expérience, il est tombé sur un phénomène étrange : un thermomètre placé en dehors de la bande lumineuse rouge affichait une lecture plus élevée que les autres températures intérieures. Après des expériences répétées, la zone dite à haute température avec le plus de chaleur se trouve toujours à l'extérieur de la lumière rouge, à l'extrême bord de la bande lumineuse. Il a donc annoncé qu'en plus de la lumière visible, il existe également une « ligne chaude » invisible dans le rayonnement émis par le soleil, qui se situe en dehors de la lumière rouge et est appelée infrarouge. L’infrarouge est une onde électromagnétique ayant la même essence que les ondes radio et la lumière visible. La découverte de l’infrarouge constitue un grand pas dans la compréhension humaine de la nature, ouvrant une voie nouvelle et vaste pour la recherche, l’utilisation et le développement de la technologie infrarouge.
La longueur d'onde de l'infrarouge est comprise entre 0.76-100 μ M peut être divisé en quatre catégories en fonction de la plage de longueurs d'onde : proche infrarouge, infrarouge moyen, infrarouge lointain et infrarouge extrêmement lointain. Sa position dans le spectre continu des ondes électromagnétiques se situe dans la zone située entre les ondes radio et la lumière visible. Le rayonnement infrarouge est le type de rayonnement d’ondes électromagnétiques le plus répandu dans la nature. Il est basé sur le fait que tout objet dans un environnement conventionnel génère ses propres molécules et atomes en mouvement irrégulier, rayonnant constamment de l’énergie infrarouge thermique. Plus le mouvement des molécules et des atomes est intense, plus l'énergie de rayonnement est grande, et vice versa, plus l'énergie de rayonnement est faible.
Les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettront un rayonnement infrarouge en raison de leur propre mouvement moléculaire. Après avoir converti le signal de puissance rayonné par un objet en un signal électrique via un détecteur infrarouge, le signal de sortie du dispositif d'imagerie peut simuler entièrement la distribution spatiale de la température de surface de l'objet scanné, un par un. Après avoir été traitée par un système électronique, elle est transmise à l'écran d'affichage pour obtenir une image thermique correspondant à la répartition thermique superficielle de l'objet. En utilisant cette méthode, une imagerie thermique à distance et une mesure de la température de la cible peuvent être obtenues, et une analyse et un jugement peuvent être effectués.
