Βασική αρχή του υπέρυθρου θερμόμετρου
Το 1672, ανακαλύφθηκε ότι το φως του ήλιου (λευκό φως) ήταν ένα σύνθετο από διάφορα χρώματα φωτός, και την ίδια στιγμή, ο Νεύτων έκανε το περίφημο συμπέρασμα ότι το μονοχρωματικό φως ήταν πιο απλό στη φύση του από το λευκό φως. Η χρήση φασματοσκοπικών πρισμάτων αποσυνέθεσε το ηλιακό φως (λευκό φως) σε κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, κυανό, μπλε, ιώδες και άλλα χρώματα μονοχρωματικού φωτός. 1800, ο Βρετανός φυσικός FW Herschel από την άποψη της θερμότητας για να μελετήσει τα διάφορα χρώματα του φωτός, η ανακάλυψη του υπέρυθρου φωτός. Όταν μελέτησε τη θερμότητα διαφόρων χρωμάτων φωτός, έκλεισε επίτηδες το μοναδικό παράθυρο ενός σκοτεινού δωματίου με μια σκοτεινή σανίδα και άνοιξε μια ορθογώνια τρύπα στον πίνακα, η οποία περιείχε ένα πρίσμα που διέσπασε τη δέσμη. Όταν το φως του ήλιου πέρασε μέσα από το πρίσμα, χωρίστηκε σε ζώνες έγχρωμου φωτός και χρησιμοποιήθηκε ένα θερμόμετρο για τη μέτρηση της θερμότητας που περιέχεται στα διαφορετικά χρώματα των ζωνών. Προκειμένου να συγκρίνει με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ο Herschel χρησιμοποίησε αρκετά θερμόμετρα τοποθετημένα κοντά στις έγχρωμες φωτεινές ζώνες ως σύγκριση για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, έπεσε πάνω σε ένα παράξενο φαινόμενο: ένα θερμόμετρο τοποθετημένο έξω από το κόκκινο φως της ζώνης φωτός είχε υψηλότερη τιμή από τις άλλες θερμοκρασίες που υποδεικνύονταν στο δωμάτιο. Μετά από επαναλαμβανόμενες δοκιμές, αυτή η λεγόμενη ζώνη θερμότητας, η πιο υψηλή θερμοκρασία, βρίσκεται πάντα στη ζώνη φωτός στην ίδια την άκρη του εξωτερικού του κόκκινου φωτός. Έτσι ανακοίνωσε ότι η ακτινοβολία του ήλιου εκτός από το ορατό φως, υπάρχει ένα ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να δει την «καυτή γραμμή», αυτή η αόρατη «καυτή γραμμή» βρίσκεται έξω από το κόκκινο φως, που ονομάζεται υπέρυθρο. Το υπέρυθρο είναι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικού κύματος, με ραδιοκύματα και ορατό φως της ίδιας φύσης, η ανακάλυψη του υπέρυθρου είναι ένα άλμα στην ανθρώπινη κατανόηση της φύσης, η έρευνα, η χρήση και η ανάπτυξη της υπέρυθρης τεχνολογίας έχει ανοίξει έναν νέο ευρύ δρόμο.
Μήκος κύματος υπέρυθρων μεταξύ 0.76 ~ 100μm, ανάλογα με το εύρος των μηκών κύματος μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες εγγύς υπέρυθρου, μεσαίου υπέρυθρου, μακρού υπερύθρου, μακρού υπερύθρου, πολύ μακρού υπερύθρου, που είναι στην συνεχές φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στη θέση των ραδιοκυμάτων και του ορατού φωτός στην περιοχή μεταξύ. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μια από τις πιο διαδεδομένες ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες στη φύση, βασίζεται σε οποιοδήποτε αντικείμενο στο κανονικό περιβάλλον θα παράγει τα δικά του μόρια και άτομα ακανόνιστη κίνηση, και αδιάκοπη ακτινοβολία θερμικής υπέρυθρης ενέργειας, μορίων και ατόμων, τόσο πιο έντονη η κίνηση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια της ακτινοβολίας, και αντίστροφα, τόσο μικρότερη είναι η ενέργεια της ακτινοβολίας.
Η θερμοκρασία στο απόλυτο μηδέν πάνω από το αντικείμενο, θα οφείλεται στη δική τους μοριακή κίνηση και θα ακτινοβολεί υπέρυθρο. Μέσω του ανιχνευτή υπερύθρων θα είναι η ισχύς του σήματος ακτινοβολίας του αντικειμένου σε ένα ηλεκτρικό σήμα, το σήμα εξόδου της συσκευής απεικόνισης μπορεί να είναι ακριβώς ένα προς ένα αντιστοιχία για την προσομοίωση της χωρικής κατανομής της θερμοκρασίας σαρώνοντας την επιφάνεια του αντικειμένου, που επεξεργάζεται το ηλεκτρονικό σύστημα, που μεταδίδεται στην οθόνη, και η κατανομή θερμότητας στην επιφάνεια του αντικειμένου που αντιστοιχεί στη θερμική εικόνα. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, μπορεί να πραγματοποιήσει τον στόχο για απεικόνιση θερμικής κατάστασης σε μεγάλες αποστάσεις και μέτρηση θερμοκρασίας και ανάλυση και κρίση.
