观察员
-
地球人研究报告：“测温枪”到底是怎样测出你的温度的？
-
地球人研究报告人类的世界有点难懂
最后更新: 2020-02-28 08:39:47这个时候我们继续派出小姨的老朋友卡比出场。假设“黑卡比”就是一个标准的“黑体”，它的特性是：入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射。
体现到卡比身上就是，吃掉的食物从来不吐出去，没有浪费地全部自己消化掉。
那么，消化掉的东西，最后就变成了卡比体内的热量，也就是热辐射（我们可以把它通俗地理解为温度）
于是这个从“电磁辐射”（光）到“热辐射”（热）的过程，就叫黑体辐射。
好了，知道了这个原理，现在新的问题来了——我们该怎么知道黑体吸进去的“光”到底转化成了多少“热”呢？
这个问题自从17世纪牛顿发现三棱镜光色散现象的时候就开始研究了，科学家们一直钻研了数百年，终于在1900年的时候，马克思·普朗克在德国物理学会上公布了靠谱的“黑体辐射定律公式”。
黑体辐射定律公式
其中为了证明这一公式而引出的衍生品“量子力学”概念，顺道成为了现代物理学的两大基本支柱之一。
人类得到这个公式多不容易，看看它是用多少颜值换来的就知道了：
所以，为了让这消耗掉的颜值不被辜负，我们现在就了解一下这个公式，别看写起来复杂，其实都是纸老虎，它所揭示的无非是光与温度的关系——
你看如果把它画成图，是不是就好懂一些了！（并没有）
怎么理解这个图呢，这几条线的走势反映的是某个固定温度（单位K/国际标准温度单位）下，不同波长的热辐射强度。
比如里面的6000K（5727°C），这是太阳的温度——于是根据黑体辐射定律公式，我们就能分别算出太阳光中不同波长（比如红色、绿色、蓝色、某段红外线、某段紫外线……）的热辐射能量（强度/I）是多少。
同理，如果我们知道某段光的热辐射强度和光线波长，也可以算出其代表的“温度”是多少了。
好的，我知道说到这很多同学还是想说“依然看不懂”，没关系，这会儿看睡着的同学可以醒醒了，咱把理解难度继续降维，下面才是重点。
我们只要看懂一点，就是——高温度下的黑体辐射强度，在任何一个波长范围内，都高于低温度下的黑体辐射。
反映到图里就是，1500℃的红色高温曲线，在每段波长上强度都比1200℃的黄色曲线高：
红外测温仪就是根据这一特性设计出来的。
在这个理论基础下，根据工程应用所需的测量精度不同，红外测温仪有三种主要的设计方向。
其一，单色测温法：利用单一波长下的单色辐射强度比值来判断温度；
其二，双色测温法：测量被测物体在两个波长下的辐射强度比值的强度变化来判断，这种方法比前者受外界影响更小，误差也更小；
前面这两种能不能理解看个人造化，我们详细说一下第三种——
其三，全辐射测温法。
全辐射测温法名字听起来最牛逼，但其实是三种方法里精度相对最差的一种，不过优势就在于结构简单，成本较低。
原因就在于其“大力出奇迹”式的设计思路——全辐射测温法，是通过测量辐射物体的全波长的热辐射总强度，来确定物体的辐射温度的。
我们怎么理解这个概念呢，就是好比把一个温度下的全波段辐射强度图比做一个米山，现在让卡比把整个米山全部吃掉，我们来测它吃掉后转化的热辐射能量总共有多少，最终推导出当时的温度值。
全辐射测温法过程
现在小区门口给你测体温的红外线测温枪，基本都是这一思路设计的。
所以思路缕清后，我们只需把一个这样的卡比放在测温枪中，测量出它吸收辐射后释放的热辐射量，就能换算出被测物对应的温度了。
这个能将接收到的“红外电磁波辐射”转换为“热辐射”（黑体辐射过程），进而把“热辐射”转化为电信号（热电转化过程）的东西就是：热释电红外传感器（简称：PIR）
简单列一下这东西的工作原理：
顺便说一下，这玩意还真不贵：
- 原标题：地球人研究报告：“测温枪”到底是怎样测出你的温度的？ 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 李泠
-
香港确诊患者宠物狗测出弱阳性反应
2020-02-28 08:32 新冠肺炎抗疫战 -
那些三天捐出百万只口罩的年轻人
2020-02-28 08:11 新冠肺炎抗疫战 -
国家卫健委：新增327例，其中湖北318例
2020-02-28 08:04 新冠肺炎抗疫战 -
村民捕捉33只蝙蝠被居家隔离，曾吃过蝙蝠
2020-02-28 07:55 新冠肺炎抗疫战 -
世卫：中国以外地区成最大担忧 全球疫情处关键时刻
2020-02-28 07:55 新冠肺炎抗疫战 -
昨日12-24时，上海无新增确诊病例
2020-02-28 07:55 新冠肺炎抗疫战 -
北京：首都疫情防控工作事关全局、责任重大，决不能有任何闪失
2020-02-28 07:50 新冠肺炎抗疫战 -
大陆方面建议运送在湖北台胞返乡，民进党当局：不同意
2020-02-28 07:43 新冠肺炎抗疫战 -
抢注“李文亮”商标的公司，道歉了
2020-02-28 07:40 -
发生疫情后，武汉女子监狱内画面首曝光
2020-02-28 07:40 新冠肺炎抗疫战 -
廖国勋任上海市委副书记
2020-02-28 07:04 -
湖北：监狱、看守所原则上只进不出
2020-02-27 22:13 新冠肺炎抗疫战 -
口罩还要戴多久？张文宏预计：1到2个月
2020-02-27 22:11 新冠肺炎抗疫战 -
@高校毕业生，最新就业政策来了！
2020-02-27 21:18 -
火神山医院漫画：你带上碗我带上你，我们去吃武昌鱼！
2020-02-27 21:17 -
加大涉野生动物犯罪活动打击力度、下架涉野生动物交易信息……联防联控发布会回应热点问题
2020-02-27 21:14 新冠肺炎抗疫战 -
图说 | “组合拳”助力复工复产 这就是中国战“疫”决心
2020-02-27 21:14 -
工信部：全国中小企业复工率32.8%，7省份超过40%
2020-02-27 21:08 新冠肺炎抗疫战 -
【图解】典范！信心！国际社会这样点赞习近平“2•23”重要讲话
2020-02-27 21:07 新冠肺炎抗疫战 -
专家研判新冠源头：去年12月8日或许不是最早发病时间
2020-02-27 20:48 疫情新热点·专家来解读
相关推荐 -
-
日本这回要对美国咬紧牙关不松口了 评论 90
“机智！中方出新招，进一步堵住漏洞” 评论 150
“谁都不想挂电话” ，美俄元首两小时都聊了啥？ 评论 154
“中国提出需求，俄方愿保障：就差技术方案了” 评论 234
“比美国先进20年，但中国稀土业要居安思危” 评论 226最新闻 Hot-
日本这回要对美国咬紧牙关不松口了
-
为对抗中俄，特朗普砸1750亿美元打造“金穹”
-
“俄方将向中国通报谈判的所有细节”
-
光天化日下，墨西哥首都市长秘书与顾问被枪杀
-
法德喊话欧盟：赶紧取消，不然输给中美
-
日本农相辞职，此前称“从未买过大米，我家大米多到可以卖了”
-
5月LPR下调0.1%，百万30年贷款少还1.96万
-
被指过于“亲华”，李在明：不能全盘押注美国
-
“机智！中方出新招，进一步堵住漏洞”
-
“美国7年级学生相当于中国3年级，中国在嘲笑我们”
-
鲁比奥：美国想和平欧洲却谈战争，“世界颠倒了”
-
跟风美国？日本也要下手
-
菲律宾总统马科斯：愿与杜特尔特家族和解
-
“谁都不想挂电话” ，美俄元首两小时都聊了啥？
-
雷蒙多焦虑：美国每天都要有“落后中国”的紧迫感
-
“中国提出需求，俄方愿保障：就差技术方案了”
-
Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001
网登网视备（沪）02020000041-1号 互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009
广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571
沪公网安备 31010502000027号
中国互联网举报中心
上海市互联网违法与不良信息举报中心
