度与物体本身的温度关系符合辐射定律。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 Р红外线是电磁波谱的一部分,这一波段位于可见光和微波之间。根据普朗克辐射定律,凡是绝对温度大于零度的物体都会向外辐射电磁波,物体的辐射强度与温度及表面辐射能力有关,辐射的电磁波谱分布与物体温度密切相关。在电磁波谱中,我们把人眼可直接感知的0.4 ~ 0.76µm波段称为可见波段,而把波长从0.76 ~ 600µm的电磁波称为红外波段。而红外区通常又可分为近红外区(0.76 ~ 1.5μm)、中红外区(1.5 ~ 10µm)和远红外区(10µm以上)。近年来,红外辐射技术已成为一门发展迅速的新兴学科。它已经广泛应用于生产、科研、军事、医学等各个领域。Р图2.1 电磁波波谱图РJ·D哈里认为,人体辐射能量与皮肤表面温度及辐射率有关。一般活体皮肤光谱范围约为3 ~ 50µm,其中大部分能量集中在8~14µm波段内,峰值波长约为9.5µm。虽然人体生物波普分布范围比较宽,但在非能量集中区域的信号强度较低,尤其远端波段的数值极小。经科学检测,不管人体的肤色如何,干燥皮肤的红外辐射率均为0.98,近似为黑体。根据Planck定律,其波长主要分布在2.5 ~ 25µm红外波段范围内,根据Wien定律λm·T=2898(Kµm),人体皮肤辐射的峰值波长同样约为9.5µm。Р其中黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐
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