วัตถุใดๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 °C) จะปล่อยพลังงานอินฟราเรด (ความร้อน) ตามอุณหภูมิของวัตถุนั้นพลังงานอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเรียกว่าการกระจายความร้อน
โดยทั่วไป ยิ่งวัตถุร้อนมากเท่าใด วัตถุนั้นก็จะแผ่รังสีออกมามากเท่านั้นกล้องถ่ายภาพความร้อนโดยพื้นฐานแล้วเป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับความร้อนที่ตรวจจับและจับความแตกต่างของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยโดยจะรวบรวมรังสีอินฟราเรดจากวัตถุ และสร้างพิกเซลตามข้อมูลเกี่ยวกับความแตกต่างของอุณหภูมิเพื่อจัดองค์ประกอบภาพเนื่องจากวัตถุต่างๆ แทบจะไม่มีอุณหภูมิเท่ากันทุกประการกับวัตถุรอบๆ ตัว กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถตรวจจับความแตกต่างและสร้างคอนทราสต์ที่คมชัดในภาพความร้อน ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
วัตถุใดๆ มีความสามารถในการแผ่ ดูดซับ และสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมามีความแตกต่างกันในแต่ละแถบ กล่าวคือ มีการกระจายสเปกตรัมที่แน่นอนการกระจายสเปกตรัมนี้เกี่ยวข้องกับลักษณะของวัตถุและอุณหภูมิของวัตถุ ดังนั้นจึงเรียกว่าการแผ่รังสีความร้อน
วัตถุในชีวิตจริงมีคุณสมบัติการแผ่รังสีที่แตกต่างกันดังนั้น ปรากฎว่าปริมาตรแบบจำลองของคุณสมบัติการแผ่รังสีในอุดมคติได้รับการพิจารณาก่อน แล้วจึงนำไปใช้กับวัตถุที่เกิดขึ้นจริงเป็นข้อมูลอ้างอิง ปริมาตรแบบจำลองนี้เรียกว่า "วัตถุดำ" ในฟิสิกส์รังสีมีลักษณะเฉพาะตรงที่วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิเท่ากันจะแสดงการแผ่รังสีออกมามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
เพื่อศึกษากฎของการแผ่รังสีความร้อนที่ไม่ขึ้นกับคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะ นักฟิสิกส์ได้กำหนดให้วัตถุสีดำนี้เป็นวัตถุมาตรฐานสำหรับการวิจัยการแผ่รังสีความร้อน
สิ่งที่เรียกว่าวัตถุสีดำหมายความว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบทั้งหมดจะถูกดูดซับไว้ ไม่สะท้อนหรือส่งผ่าน (แน่นอนว่าวัตถุสีดำยังคงแผ่ออกไปด้านนอก)
ภายใต้เงื่อนไขใด ๆ วัตถุที่ดูดซับรังสีภายนอกของความยาวคลื่นใด ๆ โดยสมบูรณ์โดยไม่มีการสะท้อน นั่นคือวัตถุที่มีอัตราส่วนการดูดกลืนแสงเท่ากับ 1
ในการแผ่รังสีของวัตถุดำ สีของแสงจะแปรผันตามอุณหภูมิ และวัตถุดำจะแสดงกระบวนการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยจากสีแดง แดงส้ม เหลือง เหลืองขาว ขาว น้ำเงิน-ขาวเมื่อสีของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงมีลักษณะเหมือนกับที่ปล่อยออกมาจากวัตถุสีดำที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิของวัตถุสีดำจะเรียกว่าอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสงยิ่งอุณหภูมิของ "วัตถุสีดำ" สูงขึ้นเท่าใด สเปกตรัมจะมีสีน้ำเงินและสีแดงน้อยลงเท่านั้น
ตามกฎการแผ่รังสีของเคิร์ชฮอฟฟ์ อัตราส่วนของพลังงานที่แผ่ออกมาจากวัตถุในสภาวะสมดุลทางความร้อนต่ออัตราการดูดกลืนแสงนั้นไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุนั้น แต่จะสัมพันธ์กับความยาวคลื่นและอุณหภูมิเท่านั้นตามกฎการแผ่รังสีของ Kirchhoff ที่อุณหภูมิหนึ่ง วัตถุสีดำจะต้องเป็นวัตถุที่มีความสามารถในการแผ่รังสีมากที่สุด ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นหม้อน้ำที่สมบูรณ์
การแผ่รังสีของวัตถุดำหมายถึงการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากอิมิตเตอร์ในอุดมคติ ซึ่งแผ่รังสีออกมาในปริมาณมากที่สุด ณ อุณหภูมิและความยาวคลื่นจำเพาะในขณะเดียวกัน วัตถุสีดำเป็นวัตถุที่สามารถดูดซับรังสีที่ตกกระทบได้ทั้งหมด และจะไม่สะท้อนรังสีใดๆ แต่วัตถุสีดำก็ไม่จำเป็นต้องเป็นสีดำเสมอไปตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์เป็นดาวเคราะห์ก๊าซถือได้ว่ารังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่พุ่งเข้าหาดวงอาทิตย์นั้นยากที่จะสะท้อนกลับ ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงถูกพิจารณาว่าเป็นวัตถุสีดำ (ไม่มีวัตถุสีดำสัมบูรณ์)ตามทฤษฎีแล้ว วัตถุสีดำจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาทุกความยาวคลื่นในสเปกตรัม
-------------------------------------------------- ------------------
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์อินฟราเรด GST
เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ: www:gst-ir.net
อีเมล: marketing@gst-ir.com
โทรศัพท์: +86 27-81298493
ช่อง YouTube: https://bit.ly/3SMzEBi