En los termómetros infrarrojos, ¿cuál es el papel del cuerpo negro?
(1) Un objeto que absorbe completamente cualquier longitud de onda de radiación externa sin ningún reflejo en ninguna condición.
(2) un objeto con una relación de absorción de 1
(3) Un objeto que absorbe toda la radiación entrante de cualquier longitud de onda a cualquier temperatura. Cualquier objeto tiene la capacidad de irradiar, absorber y emitir ondas electromagnéticas continuamente. Las ondas electromagnéticas irradiadas tienen diferentes distribuciones espectrales en diferentes bandas. Esta distribución espectral está relacionada con las características del objeto en sí y su temperatura, y por lo tanto se llama radiación térmica. Para estudiar las leyes de radiación térmica que no dependen de las propiedades específicas de la materia, los físicos han definido un objeto ideal, un cuerpo negro, como el objeto estándar para la investigación de la radiación térmica. El llamado cuerpo negro se refiere a la absorción de todas las ondas electromagnéticas incidentes, sin reflexión ni transmisión (por supuesto, la radiación del cuerpo negro aún se irradia hacia afuera).
La ley de radiación de Kirchhoff establece que la relación de energía irradiada por un objeto en el equilibrio térmico a su velocidad de absorción es independiente de las propiedades físicas del objeto en sí, y solo depende de la longitud de onda y la temperatura. Según la ley de radiación de Kirchhoff, a cierta temperatura, un cuerpo negro debe ser un objeto con la capacidad de radiación más alta, que puede llamarse un radiador completo. Las ondas electromagnéticas emitidas por diferentes sustancias en la termografía infrarroja nunca se cruzan, y este cuerpo negro es solo un punto de referencia, equivalente a un punto cero. Pero en el mundo real, no existe un cuerpo negro ideal, entonces, ¿qué se puede usar para representar esta diferencia? Para cualquier longitud de onda, la emisividad se define como la relación de la energía de radiación de un objeto real dentro de un pequeño intervalo de longitud de onda de esa longitud de onda a la energía de radiación de un cuerpo negro a la misma temperatura. Obviamente, la emisividad es un número positivo entre 0 y 1, y generalmente depende de las propiedades del material, los factores ambientales y las condiciones de observación. Si la emisividad es independiente de la longitud de onda, entonces un objeto puede llamarse un cuerpo gris, de lo contrario, se llama radiador selectivo.
