¿Cuál es el papel del cuerpo negro en los termómetros infrarrojos?
(1) Un objeto que absorbe completamente la radiación externa de cualquier longitud de onda sin ningún reflejo bajo ninguna condición.
(2) Un objeto con una relación de absorción de 1
(3) Un objeto que absorbe toda la radiación de cualquier longitud de onda incidente a cualquier temperatura. Cualquier objeto tiene la capacidad de irradiar, absorber y emitir ondas electromagnéticas de forma continua. Las ondas electromagnéticas radiadas se diferencian en distintas bandas, lo que significa que tienen una determinada distribución espectral. Esta distribución espectral está relacionada con las características del propio objeto y su temperatura, de ahí que se le llame radiación térmica. Para estudiar la ley de la radiación térmica, que no depende de las propiedades físicas específicas de la materia, los físicos han definido un objeto ideal, un cuerpo negro, como objeto estándar para la investigación de la radiación térmica. El llamado cuerpo negro se refiere al hecho de que todas las ondas electromagnéticas incidentes son absorbidas, no reflejadas ni transmitidas (por supuesto, la radiación del cuerpo negro aún debe irradiarse hacia afuera).
La ley de radiación de Kirchhoff establece que la relación entre la energía radiada por un objeto en un estado de equilibrio térmico y su tasa de absorción no está relacionada con las propiedades físicas del objeto en sí, sino sólo con su longitud de onda y temperatura. Según la ley de radiación de Kirchhoff, a una determinada temperatura, un cuerpo negro debe ser un objeto con una gran potencia de radiación, lo que puede denominarse un radiador completo. Las ondas electromagnéticas emitidas por diferentes sustancias en la imagen térmica infrarroja nunca se cruzan, y este cuerpo negro es sólo un objeto de referencia, equivalente a un punto cero. Pero no existe tal cuerpo negro ideal en el mundo real, entonces, ¿qué se utiliza para representar esta diferencia? Para cualquier longitud de onda, la emisividad se define como la relación entre la energía de radiación de un objeto real y la energía de radiación de un cuerpo negro a la misma temperatura dentro de un pequeño intervalo de longitud de onda de esa longitud de onda. Obviamente, la emisividad es un número positivo entre 0 y 1 y generalmente depende de las propiedades del material, factores ambientales y condiciones de observación. Si la emisividad es independiente de la longitud de onda, el objeto puede denominarse cuerpo gris; en caso contrario, se le llama radiador selectivo.
Las cámaras termográficas infrarrojas pueden verse afectadas por factores externos durante el uso prolongado, lo que genera errores, por lo que es necesaria la calibración del cuerpo negro.
