Welche Rolle spielt in Infrarot -Thermometern die Rolle des Schwarzenkörpers?
(1) Ein Objekt, das eine Wellenlänge der externen Strahlung ohne Reflexion unter irgendwelchen Bedingungen vollständig absorbiert.
(2) ein Objekt mit einem Absorptionsverhältnis von 1
(3) Ein Objekt, das alle eingehenden Strahlung einer Wellenlänge bei jeder Temperatur absorbiert. Jedes Objekt hat die Fähigkeit, elektromagnetische Wellen kontinuierlich auszustrahlen, zu absorbieren und zu emittieren. Die ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen haben unterschiedliche Spektralverteilungen in verschiedenen Bändern. Diese spektrale Verteilung hängt mit den Eigenschaften des Objekts selbst und seiner Temperatur zusammen und wird daher als thermische Strahlung bezeichnet. Um die Gesetze der thermischen Strahlung zu untersuchen, die nicht von den spezifischen Eigenschaften der Materie abhängen, haben Physiker ein ideales Objekt - einen schwarzen Körper - als Standardobjekt für die thermische Strahlungsforschung definiert. Der sogenannte Schwarzkörper bezieht sich auf die Absorption aller einfallenden elektromagnetischen Wellen ohne Reflexion oder Übertragung (natürlich strahlt die Schwarzkörperstrahlung immer noch nach außen).
Das Strahlungsgesetz von Kirchhoff besagt, dass das durch ein Objekt im thermischen Gleichgewicht ausgestrahlte Energieverhältnis zu seiner Absorptionsrate unabhängig von den physikalischen Eigenschaften des Objekts selbst ist und nur von Wellenlänge und Temperatur abhängt. Nach Kirchhoffs Strahlungsgesetz muss bei einer bestimmten Temperatur ein Schwarzkörper ein Objekt mit der höchsten Strahlungsfähigkeit sein, die als vollständiger Kühler bezeichnet werden kann. Die elektromagnetischen Wellen, die durch verschiedene Substanzen in der Infrarot -Thermographie emittiert werden, schneiden sich nie und dieser Schwarze ist nur ein Referenzpunkt, der einem Nullpunkt entspricht. Aber in der realen Welt gibt es keinen solchen idealen Schwarzkörper. Was kann also verwendet werden, um diesen Unterschied darzustellen? Für jede Wellenlänge ist das Emissionsvermögen als das Verhältnis der Strahlungsenergie eines realen Objekts innerhalb eines kleinen Wellenlängenintervalls dieser Wellenlänge zur Strahlungsenergie eines Schwarzkörpers bei derselben Temperatur definiert. Offensichtlich ist der Emissionsvermögen eine positive Zahl zwischen 0 und 1 und hängt im Allgemeinen von Materialeigenschaften, Umgebungsfaktoren und Beobachtungsbedingungen ab. Wenn der Emissionsgrad unabhängig von der Wellenlänge ist, kann ein Objekt als grauer Körper bezeichnet werden, andernfalls wird es als selektiver Kühler bezeichnet.
