Quelle est la fonction d’un corps noir dans les thermomètres infrarouges ?
(1) Un objet qui absorbe complètement le rayonnement incident de toutes les longueurs d'onde sans aucune réflexion dans aucune condition. (2) Un objet avec une absorptivité de 1. (3) Un objet qui absorbe complètement le rayonnement incident de toutes les longueurs d'onde à n'importe quelle température.
Tous les objets rayonnent, absorbent et émettent en permanence des ondes électromagnétiques. Les ondes électromagnétiques rayonnées varient selon différentes bandes d'ondes et présentent une distribution spectrale spécifique. Cette distribution est liée aux propriétés inhérentes et à la température d'un objet et est définie comme le rayonnement thermique. Pour étudier les lois du rayonnement thermique indépendamment des caractéristiques des matériaux, les physiciens ont défini un objet idéal : le corps noir, qui sert de référence standard pour la recherche sur le rayonnement thermique. Un corps noir absorbe toutes les ondes électromagnétiques incidentes sans réflexion ni transmission, tout en émettant un rayonnement vers l’extérieur.
Selon la loi du rayonnement de Kirchhoff, dans un état d'équilibre thermique, le rapport entre l'énergie rayonnante d'un objet et sa capacité d'absorption est indépendant de ses propriétés matérielles et dépend uniquement de la longueur d'onde et de la température. Conformément à cette loi, un corps noir présente la plus forte capacité de rayonnement à une température donnée et est également appelé radiateur complet.
En imagerie thermique infrarouge, les ondes électromagnétiques rayonnées par différentes substances diffèrent nettement. Le corps noir fait office de repère de référence, équivalent à un point zéro. Puisqu’un corps noir idéal n’existe pas dans la réalité, l’émissivité est définie pour quantifier ces différences. Pour une longueur d'onde donnée, l'émissivité fait référence au rapport entre l'énergie rayonnante d'un objet réel dans un intervalle de longueur d'onde étroit et celle d'un corps noir à la même température. L'émissivité est une valeur positive comprise entre 0 et 1, généralement affectée par les propriétés du matériau, les conditions environnementales et les paramètres de mesure. Les objets dont l'émissivité est indépendante de la longueur d'onde sont appelés corps gris, tandis que d'autres sont classés comme radiateurs sélectifs.
Le fonctionnement à long terme des caméras thermiques infrarouges est sensible aux interférences externes, susceptibles de provoquer des erreurs de mesure. Par conséquent, les corps noirs sont adoptés pour l’étalonnage des instruments.
