我們知道白光並不是一種單色光，而是由多種顏色光混合而形成，這個發現是在1666年一個陽光明媚中午，陽光從窗子射進屋內,牛頓拿出一塊玻璃三稜鏡準備實驗.忽然,他發現地面上出現了紅、黃、青、紫等顏色的光排成的鮮豔綵帶，經過進一步的實驗，牛頓得出白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫組成。
光的色散
光是一種電磁波，不同顏色的光對應不同的波長，在紫色光之外存在著人眼看不見的紫外線，紅線以外也存在著看不見的紅外線。
紅外線區域
紅外線的發現
紅外線它是一位英國科學家發現的。1800年，赫胥爾在研究太陽光時，讓光通過稜鏡分解為彩色光帶，他用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。試驗中。他偶然發現一個奇怪的現象：放在紅光帶外的一支溫度計，比室內其他溫度的指示數值高。經過反覆試驗。這個所謂熱量最多的高溫區，總是位於光帶最邊緣處紅光的外面。於是他宣佈太陽發出的輻射中除可見光線外，還有一種人眼看不見的“熱線”，這種人的肉眼看不見的“熱線”位於紅色光外側，叫做紅外線。
赫胥爾紅外實驗
紅外線是一種電磁波，具有與無線電波及可見光一樣的本質。紅外線的波長在0.76～100μm之間，位於無線電波與可見光之間。任何物體，只要它的溫度比絕對零度（-273℃宇宙最低溫度）高，構成物質的原子、分子都在熱運動，並且不時地改變其能量狀態。當能量狀態由高級向低級躍遷時就輻射出電磁波，以光子的形式將能量帶走。在日常生活中，我們遇到各種不同類型的輻射，如太陽光線、熱輻射、無線電波及x射線等，雖然它們形式不同，但自然本質是相同的，統稱為電磁輻射。因此，我們能看見的或看不見所有物體都會輻射出紅外線。
不同電磁波分類
根據維恩位移定律，一個物體越熱，其輻射譜的波長越短（或者說其輻射譜的頻率越高）
維恩位移定律
常數b
幾個不同溫度下的黑體輻射的電磁波譜（橫軸為輻射的波長，縱軸為相應的能量密度）
黑體總的輻射能量隨溫度的增高而增加，這是單波段測溫儀的依據。隨著溫度升高輻射峰所在的波長向短波方向移動，其規律符合維恩位移定律。顯然高溫測溫儀適用於較短的工作波長，低溫測溫儀宜選用較長的工作波段；短波長處輻射能量隨溫度增加比長波長處快，這意味著短波長處比長波長處測溫靈敏度高。
紅外測溫
紅外測溫系統是利用物體的輻射能量與溫度有關的原理而組成測溫的系統。將普朗克公式在探測器工作波長範圍內積分可以得出目標輻射率的大小與目標溫度間存在著固定的對應關係，用紅外探測器測出目標的熱輻射功率，就能計算出目標的表面溫度，這就是紅外測溫的理論基礎。
紅外測溫
紅外成像
測量局部的溫度可以製成測溫計，那麼如果能測量場景中所有物體所輻射的紅外線即可用於成像。
熱成像系統就是通過一系列光學組件和光電處理等技術，接受紅外熱輻射，然後轉換成人眼可以見的熱圖像，顯示在屏幕上的整體系統。
紅外熱成像基本工作原理為：紅外線透過特殊的光學鏡頭，被紅外探測器所吸收，探測器將強弱不等的紅外信號轉化成電信號，再經過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的熱圖像顯示到了屏幕上。
基本原理
紅外熱像儀按照功能分為測溫型和非測溫型
測溫型紅外熱像儀，可以直接從熱圖像上讀取物體表面任意點的溫度數值，這種系統可以作為無損檢測儀器，但是有效距離比較短。
帶溫度信息的熱圖像
測溫型紅外熱像儀可以實時檢測物體溫度，你的每一個動作，甚至你剛放的一個熱氣騰騰的屁都可以被紅外檢測到。是不是真的很恐怖。
紅外成像拍到人體放屁
非測溫型紅外熱像儀只能觀察物體表面熱輻射的差異，這種系統可以作為觀測工具，有效距離比較長。
不帶溫度信息的熱圖像
一般我們使用的攝像頭都帶紅外功能，能夠保證在夜間也能夠正常拍攝，該拍攝就是使用的非測溫型紅外熱成像，夜間排出的圖像就如同黑白畫質。
常見的紅外攝像頭
紅外測溫技術在生產過程中，在產品質量控制和監測，設備在線故障診斷和安全保護以及節約能源等方面發揮了著重要作用。近 20 年來，非接觸紅外測溫儀在技術上得到迅速發展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，適用範圍也不斷擴大，市場佔有率逐年增長。
在大量的科研與工業中，離不開測溫，紅外溫度計有快速、準確、便捷、使用壽命長等優勢，正被越來越多的人們所認識，在冶金、電子、石化、交通、能源、橡膠、食品等行業得到了廣泛應用，成為企業故障檢測，產品質量控制和提高經濟效益的重要手段。
人們越來越注重公共衛生安全。非接觸、高精度醫用紅外溫度計的研究，對於在公共場合、大流量人群的快速檢測具有重要的意義。它不僅具有巨大的商業價值，而且具有重大的社會價值。
閱讀更多 科學觀世界 的文章
