نظریه اصلی دماسنج مادون قرمز
در سال 1672، کشف شد که نور خورشید (نور سفید) از نور با رنگ های مختلف تشکیل شده است. در همان زمان، نیوتن به این نتیجه رسید که نور تک رنگ در طبیعت سادهتر از نور سفید است. از یک منشور دو رنگی برای تجزیه نور خورشید (نور سفید) به نورهای تک رنگ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، آبی، بنفش و غیره استفاده کنید. در سال 1800، فیزیکدان بریتانیایی FW Huxel، پرتوهای مادون قرمز را کشف کرد که نورهای رنگی مختلف را مورد مطالعه قرار داد. دیدگاه حرارتی هنگامی که گرمای رنگ های مختلف نور را مطالعه می کرد، عمداً پنجره اتاق تاریک را با یک صفحه تاریک مسدود کرد و یک سوراخ مستطیلی در صفحه باز کرد و یک منشور شکافنده پرتو در سوراخ نصب شد.
هنگامی که نور خورشید از منشور عبور می کند، به نوارهای نوری رنگی تجزیه می شود و برای اندازه گیری گرمای موجود در رنگ های مختلف در نوارهای نور از دماسنج استفاده می شود. به منظور مقایسه با دمای محیط، Huxel از چندین دماسنج قرار گرفته در نزدیکی نوار نور رنگی به عنوان دماسنج مقایسه ای برای اندازه گیری دمای محیط استفاده کرد. در طول آزمایش، او به طور تصادفی یک پدیده عجیب را کشف کرد: یک دماسنج که در خارج از نور مایل به قرمز قرار داده شده بود، ارزش بالاتری نسبت به سایر دماهای اتاق داشت. پس از آزمون و خطا، این منطقه به اصطلاح با دمای بالا با بیشترین گرما همیشه در خارج از نور قرمز در لبه نوار نور قرار دارد. بنابراین او اعلام کرد که علاوه بر نور مرئی، تابش ساطع شده از خورشید دارای نوعی "محرک" نامرئی برای چشم انسان نیز می باشد. این "محرک" نامرئی در خارج از نور قرمز قرار دارد و مادون قرمز نامیده می شود. مادون قرمز نوعی موج الکترومغناطیسی است که جوهره ای مشابه امواج رادیویی و نور مرئی دارد. کشف مادون قرمز جهشی در درک بشر از طبیعت است و راه وسیع جدیدی را برای تحقیق، استفاده و توسعه فناوری مادون قرمز باز کرده است.
طول موج پرتوهای مادون قرمز بین 0.76 و 100 میکرومتر است. با توجه به محدوده طول موج، می توان آن را به چهار دسته تقسیم کرد: مادون قرمز نزدیک، مادون قرمز میانی، مادون قرمز دور و مادون قرمز بسیار دور. موقعیت آن در طیف پیوسته امواج الکترومغناطیسی، ناحیه بین امواج رادیویی و نور مرئی است. تابش مادون قرمز یکی از گسترده ترین تابش های الکترومغناطیسی در طبیعت است. این مبتنی بر این واقعیت است که هر جسمی حرکات نامنظم مولکولی و اتمی خود را در یک محیط عادی ایجاد می کند و انرژی مادون قرمز حرارتی را به طور مداوم تابش می کند. هر چه حرکت مولکول ها و اتم ها شدیدتر باشد، انرژی تابش بیشتر می شود و برعکس، انرژی تابش کمتر می شود.
اجسام با دمای بالاتر از صفر به دلیل حرکت مولکولی خود پرتوهای مادون قرمز ساطع می کنند. پس از اینکه سیگنال قدرت تابش شده توسط جسم توسط آشکارساز مادون قرمز به سیگنال الکتریکی تبدیل شد، سیگنال خروجی دستگاه تصویربرداری می تواند توزیع فضایی دمای سطح جسم اسکن شده را به طور کامل شبیه سازی کند، که توسط سیستم الکترونیکی پردازش می شود. و برای به دست آوردن یک تصویر حرارتی مربوط به توزیع حرارتی سطح جسم به صفحه نمایش منتقل می شود. با استفاده از این روش می توان به تصویربرداری تصویر حالت حرارتی دوربرد و اندازه گیری دمای هدف پی برد و آنالیز و قضاوت کرد.
