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提到溫度計，你是不是像小助一樣，第一反應(yīng)就是想起發(fā)燒的時候~額頭上敷著濕巾，迷迷糊糊看到媽媽拿出一根亮晶晶的玻璃棒，沖著明亮處瞇眼觀察良久，然后就是甩~甩甩~甩甩甩~

小助想說，比起水銀溫度計，換個方便又快（xuan）速（ku）的額溫槍不是更好咩？畢竟腋窩里夾根玻璃棒感覺并不好，尤其是冬天，每次放進(jìn)去都把小助涼得打個激靈…??

現(xiàn)在醫(yī)院使用的額溫槍，只要把探頭對準(zhǔn)被測者的額頭，按下測量鈕，幾秒鐘之后就可以得到溫度數(shù)據(jù)啦，非常適合急重病患者、老人、嬰幼兒等人群使用。

一、實驗背景

1672年，人們發(fā)現(xiàn)太陽光（白光）是由各種顏色的光復(fù)合而成，同時，牛頓做出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡單的著名結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽光（白光）分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各色單色光。比如我們常常看到的，美麗的雨后彩虹??~

1800年，英國物理學(xué)家F. W. 赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時，發(fā)現(xiàn)了紅外線。

他在實驗中，用溫度計去測量光帶中不同顏色的熱量，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計，比室內(nèi)其他溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過反復(fù)試驗，這個熱量最多的高溫區(qū)，總是位于紅光的外面。于是他宣布，除可見光線外，還有一種人眼看不見的、位于紅色光外側(cè)的“熱線”，也就是紅外線。

紅外線的波長在0.76?100μm之間，按波長的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。

紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射。任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生自身分子和原子的無規(guī)則運(yùn)動，并不停輻射出熱紅外能量。分子和原子的運(yùn)動愈劇烈，輻射的能量愈大，反之輻射的能量愈小。

二、實驗原理

紅外測溫儀的測溫原理是黑體輻射定律。自然界中一切高于絕對零度的物體都在不停向外輻射能量，能量的大小及其按波長的分布，與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系。物體溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強(qiáng)。

因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)啦。

那么，黑體又是什么呢？

黑體是一種理想化的輻射體。它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。

現(xiàn)實中并不存在黑體，但是為了探尋紅外輻射分布規(guī)律，理論研究中必須選擇合適的模型，即普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，進(jìn)而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度。這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點，故稱黑體輻射定律。

我們通過紅外探測器，將物體輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后，成像裝置的輸出信號就可以一一對應(yīng)，模擬掃描物體表面溫度的空間分布，經(jīng)過電子系統(tǒng)處理，傳到顯示屏上，得到與物體表面熱分布相對應(yīng)的熱像圖。

運(yùn)用這個方法，我們就能實現(xiàn)對目標(biāo)遠(yuǎn)距離熱狀態(tài)圖像的成像和測溫~

三、發(fā)展應(yīng)用

在第二次世界大戰(zhàn)中，德國人用紅外變像管作為光電轉(zhuǎn)換器件，研制出了主動式夜視儀和紅外通信設(shè)備，為紅外技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

由美國經(jīng)過近一年的探索，開發(fā)研制出第一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置，稱之為紅外尋視系統(tǒng)（FLIR），它是利用光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)對被測目標(biāo)的紅外輻射掃描。

六十年代中期，研制出第一套工業(yè)用的實時成像系統(tǒng)（THV），該系統(tǒng)由液氮致冷，110V電源電壓供電，重約35公斤，因此使用中便攜性很差。經(jīng)過對儀器的幾代改進(jìn)，1986年研制的紅外熱像儀已無需液氮或高壓氣，而以熱電方式致冷，可用電池供電；1988年推出的全功能熱像儀，將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲合于一體，重量小于7公斤，儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。

實驗過程

1. 將控制板安裝在右側(cè)槍板上，用M1.6螺絲螺母旋緊；

2. 將數(shù)碼管模塊安裝在左側(cè)槍板上，用M2螺絲螺母旋緊；

3. 將溫度傳感器安裝在槍膛前端，探頭朝外，按鍵模塊安裝在扳指處；

4. 按照電路圖對應(yīng)連接線路，經(jīng)助教檢查后連接電源測試。

注意事項

紅外測溫槍使用時應(yīng)注意的問題：

1、只能測量表面溫度，不能測量內(nèi)部溫度。

2、波長在5um以上不能透過石英玻璃進(jìn)行測溫，玻璃有很特殊的反射和透過特性，不允許精確紅外溫度讀數(shù)。最好不用于光亮或拋光的金屬表面的測溫（不銹鋼、鋁等）。

3、注意環(huán)境條件：蒸汽、塵土、煙霧等。它們會阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響精確測溫。

4、環(huán)境溫差：如果測溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下，要允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。