Apa fungsi benda hitam pada termometer inframerah?
(1) Benda yang menyerap sempurna radiasi datang dari semua panjang gelombang tanpa refleksi apa pun dalam kondisi apa pun. (2) Benda dengan absorptivitas 1. (3) Benda yang menyerap sempurna radiasi datang dari semua panjang gelombang pada suhu berapa pun.
Semua benda secara terus menerus memancarkan, menyerap dan memancarkan gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan bervariasi pada pita gelombang yang berbeda dan menyajikan distribusi spektral tertentu. Distribusi ini terkait dengan sifat dan suhu bawaan suatu benda, dan didefinisikan sebagai radiasi termal. Untuk mempelajari hukum radiasi termal yang tidak bergantung pada karakteristik material, fisikawan telah mendefinisikan objek ideal - benda hitam, yang berfungsi sebagai referensi standar untuk penelitian radiasi termal. Benda hitam menyerap semua gelombang elektromagnetik yang terjadi tanpa refleksi atau transmisi, namun tetap memancarkan radiasi ke luar.
Menurut Hukum Radiasi Kirchhoff, dalam keadaan kesetimbangan termal, rasio energi radiasi suatu benda terhadap absorptivitasnya tidak bergantung pada sifat materialnya dan hanya bergantung pada panjang gelombang dan suhu. Sesuai dengan hukum ini, benda hitam mempunyai kapasitas radiasi terkuat pada suhu tertentu dan juga dikenal sebagai radiator penuh.
Dalam pencitraan termal inframerah, gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh berbagai zat berbeda-beda. Benda hitam berperan sebagai acuan acuan, setara dengan titik nol. Karena benda hitam ideal tidak ada dalam kenyataan, emisivitas didefinisikan untuk mengukur perbedaan tersebut. Untuk setiap panjang gelombang tertentu, emisivitas mengacu pada rasio energi radiasi suatu benda nyata dalam interval panjang gelombang sempit dengan energi pancaran benda hitam pada suhu yang sama. Emisivitas merupakan nilai positif antara 0 dan 1, umumnya dipengaruhi oleh sifat material, kondisi lingkungan, dan parameter pengukuran. Objek dengan emisivitas yang tidak bergantung pada panjang gelombang disebut benda abu-abu, sedangkan objek lainnya diklasifikasikan sebagai radiator selektif.
Pengoperasian pencitra termal inframerah dalam jangka panjang rentan terhadap interferensi eksternal, yang dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Oleh karena itu, benda hitam digunakan untuk kalibrasi instrumen.
