Γιατί το υπέρυθρο θερμόμετρο βαθμονομείται με φούρνο μαύρου σώματος;

Όταν χρησιμοποιείτε ένα υπέρυθρο θερμόμετρο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός στόχου, πρέπει πρώτα να μετρηθεί η υπέρυθρη ακτινοβολία του στόχου εντός του εύρους μήκους κύματος και στη συνέχεια το υπερύθρων θερμόμετρου υπολογίζει τη θερμοκρασία του στόχου. Το μονοχρωματικό υπέρυθρο θερμόμετρο είναι ανάλογο της ακτινοβολίας εντός της ζώνης μήκους κύματος. Το θερμόμετρο δύο χρωμάτων είναι ανάλογο με την αναλογία της ακτινοβολίας των δύο ζωνών μήκους κύματος.

Ένα μαύρο σώμα είναι ένα εξιδανικευμένο καλοριφέρ που απορροφά την ενέργεια ακτινοβολίας όλων των μηκών κύματος, δεν έχει ενεργειακή αντανάκλαση ή μετάδοση και η επιφανειακή του εκπομπή είναι 1. Αυτό είναι το μοντέλο κβαντισμένου ταλαντωτή της ακτινοβολίας της κοιλότητας του σώματος που προτείνεται από τον Planck, το οποίο οδηγεί στο νόμο της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος του Planck, δηλαδή η φασματική ακτινοβολία του μαύρου σώματος που εκφράζεται σε μήκος κύματος. Αυτό είναι το σημείο εκκίνησης όλων των θεωριών υπέρυθρης ακτινοβολίας, επομένως ονομάζεται νόμος περί ακτινοβολίας μαύρου σώματος.

Η επίδραση της εκπομπής αντικειμένων στη μέτρηση της θερμοκρασίας ακτινοβολίας: σχεδόν όλα τα πραγματικά αντικείμενα στη φύση δεν είναι μαύρα σώματα. Η ποσότητα ακτινοβολίας όλων των πραγματικών αντικειμένων εξαρτάται όχι μόνο από το μήκος κύματος ακτινοβολίας και τη θερμοκρασία του αντικειμένου, αλλά και από τον τύπο του υλικού, τη μέθοδο παρασκευής, τη θερμική διαδικασία, την επιφανειακή κατάσταση και τις περιβαλλοντικές συνθήκες του αντικειμένου. Επομένως, προκειμένου να γίνει ο νόμος περί ακτινοβολίας του μαύρου σώματος που ισχύει για όλα τα πραγματικά αντικείμενα, πρέπει να εισαχθεί ένας αναλογικός συντελεστής που σχετίζεται με τις ιδιότητες υλικού και την επιφάνεια, δηλαδή την εκπομπή. Αυτός ο συντελεστής υποδεικνύει τον βαθμό εγγύτητας μεταξύ της θερμικής ακτινοβολίας του πραγματικού αντικειμένου και της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος και η αξία του είναι μεταξύ μηδέν και μιας τιμής μικρότερη από 1 σύμφωνα με τον νόμο ακτινοβολίας, εφόσον είναι γνωστή η εκπομπή του υλικού, τα χαρακτηριστικά της υπέρυθρης ακτινοβολίας οποιουδήποτε αντικειμένου μπορεί να είναι γνωστή.
Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την εκπομπή: τύπος υλικού, τραχύτητα επιφάνειας, φυσική και χημική δομή και πάχος υλικού κ.λπ.