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【科普】红外测温枪如何测温的?测温枪原理了解一下


  来源: 仪商网综合 时间:2020-02-21 编辑:清风
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近日,出于疫情防控的需要,进出小区、地铁、公交等公共场合,都少不了测量体温这个环节。红外测温仪测温枪)频繁打在脑门上,网上也流传着各种调侃的段子。



测温枪到底是怎样测出你的温度的?


为何测温枪在你脑袋上“打一枪”就知道温度的;它测得到底准不准;以及亲戚群里最关心的,被这玩意打多了会不会影响健康?被测温枪打多了会不会有损健康?——这个问题很经典。这些问题,其实只要搞懂测温枪的原理,就会一一迎刃而解。


测温枪,学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。很多人一听到“红外”“辐射”这类的词就一哆嗦,直接吓尿。


说起来,历来包含“红外”“辐射”的设备科普起来总是一件麻烦事。要知道在“亲戚群”里,才没有人信你说的“任何物体都辐射”;更不会有人跟你谈什么剂量。他们只知道只要“有辐射”,就应该“宁可信其有”。


遗憾的是,测温枪这玩意虽然名头上冠着“辐射”和“红外”,但不会对你的身体施加任何哪怕一丁点的影响。因为它是个接收器,不是发射器。


笼统的说,红外测温仪的原理是:被动吸收目标的红外辐射能量,从而获得物体温度数值

意思就是,你的身体无时无刻在向外扩散辐射能量,而测温枪的作用,是接收你身体某区域的辐射能量。如果真的说这个过程有什么危害的话,那么应该担心被辐射的也是测温枪,没准万一哪天测到个1000℃的脑门自己就憋了。


所以这玩意虽然长着一副枪的样子,但只有被动挨打的份。


好了,说明白这个问题,也许有些小伙伴就想抢答了——是不是这就意味着,测温枪的工作过程就是像温度计一样,直接隔空感受你散发的“温度信号”呢?——这样的说法其实也不太对。


红外测温枪能接收到的,只是各种波段的电磁波,绝不是直接的温度传导。而其中最关键的,从“电磁波信息”到“温度信息”的这一转换过程,就要提到今天要说的真正的重点了——黑体辐射定律。


黑体辐射定律


当你试图在中文媒体平台上搜索任何科技产品的原理时,除了会找到一些假装科普的复制粘贴怪,就是一些读理论、贴公式的读课本式的天书。


这种不负责任的科普称为“懒科普”。具体到这次的“测温枪原理”就是——他们几乎只会煞有介事地搬出基于黑体辐射定律的那段话:


自然界中一切高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停向外辐射能量,物体的向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联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射能力越强。


诚然,这句话是一切的基础,但是我相信如果不对里面的句子进行拆解,不解释黑体辐射的理论,几乎没有人能沉下心来去理解这话到底说了个什么意思。


这个黑体辐射定律是干啥用的呢,说白了就是物理学家想搞懂“电磁波信息”到“温度(能量)信息”的转换关系。


于是他们假想出了“黑体”这个东西。


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。