User manual

A termográfia elmélete
18
Ábra 18.2 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887)
A feketetest-sugárforrás szerkezete elvben nagyon egyszerű. Egy átlátszatlan, sugárzást
elnyelő anyagból készült testben kialakított, izotermikus üreg nyílásán kilépő sugárzás
jellemzői csaknem pontosan megegyeznek egy fekete test tulajdonságaival. A tökéletes
sugárzást elnyelő test szerkezete a gyakorlatban egy olyan dobozzal valósítható meg,
amelyből csak az egyik oldalán kialakított nyíláson léphet ki a fény. Az üregbe belépő su-
gárzás szétszóródik, majd többszörösen visszaverődve elnyelődik, így csupán végtele-
nül kicsi mennyisége tud távozni. A nyílással létrehozott feketeség megközelítően
egyenlő a fekete testével, és szinte tökéletes valamennyi hullámhosszhoz.
Az ilyen izotermikus üreget és a megfelelő sugárzást kibocsátó testet együttesen üregsu-
gárzónak nevezzük. Az egyenletes hőmérsékletre felfűtött izotermikus üreg feketetest-
sugárzást eredményez, melynek jellemzőit kizárólag az üreg hőmérséklete határozza
meg. Általában ilyen üregsugárzókat használnak standard referencia hőmérsékletet adó
sugárforrásként a termográfiai műszerek, például a FLIR Systems kameráinak kalibrálá-
sát végző laboratóriumokban.
Ha a feketetest-sugárzás hőmérséklete meghaladja a 525 °C hőmérsékletet, a sugárzás
forrása fokozatosan láthatóvá válik, így a továbbiakban nem látszik feketének. A sugárzó
által kibocsátott hő kezdetben vörös színben jelenik meg, majd ahogy a hőmérséklet to-
vább emelkedik, a színe narancsszínűre vagy sárgára változik. Egy tárgy úgynevezett
színhőmérséklete valójában olyan hőmérsékletként definiálható, amelyre a fekete testet
fel kellene melegíteni, hogy a sugárzásának a fénybenyomása megegyezzen a figyelem-
be vett fényforráséval.
Tekintsünk át a fekete test által kibocsátott sugárzást leíró három összefüggést:
18.3.1 Planck-törvény
Ábra 18.3 Max Planck (1858–1947)
Max Planck (1858–1947) a következő képlettel írta le a fekete test sugárzásának spekt-
rális eloszlását:
#T559828; r. AD/24527/24541; hu-HU
63