Физические основы тепловидения и его использование

Мир вокруг нас заполнен электромагнитными излучениями. Наши глаза позволяет нам различать только малую часть этих излучений - видимый свет. Однако имеются и невидимые глазом световые волны.

Так инфракрасный свет мы ощущаем ежедневно, но не глазами. а кожей в виде тепла. Тепло от электрической лампы, солнечного света. костра или батареи отопления – все это инфракрасный свет.

Хотя наши глаза его не различают, но рецепторы тепла в нашей коже ощущают его как тепловое излучение. Некоторые пресмыкающиеся, например гремучие змеи, воспринимают глазами инфракрасное излучение и могут охотиться на теплокровных животных в полной темноте. Любое тело с температурой выше абсолютного нуля излучает инфракрасные волны, даже лед.

Чем выше температура тела, тем интенсивнее его инфракрасное излучение. Если бы человек мог видеть инфракрасный свет, то многие из окружающих его предметов приобрели бы зеркальный вид или стали бы видны их внутренние части. Только при абсолютном нуле температуры (- 273,15 Сº) тепловое излучение равно нулю. Однако мир вокруг нас гораздо теплее и поэтому он светится в ИК диапазоне очень хорошо.

В настоящее время существуют инфракрасные (или тепловизионные) камеры, детекторы которых воспринимают инфракрасное излучение от объектов, на которые направлены их объективы, а на экране формируется тепловой снимок объекта даже в полной темноте. Если приборы ночного видения усиливают небольшое количество видимого света, например, луны или звезд, то тепловизионные камеры (или тепловизоры) улавливают тепловое излучение объектов, и поэтому могут работать при полном отсутствии видимого света.

Там, где для нас кромешная мгла, для тепловизора все хорошо видно. Тепловидение стало широко применяться в науке и технике, и в других областях человеческой деятельности. Тепловизоры могут обнаружить преступника в ночной тьме, в лесу и на большом расстоянии.

Они спосбствую профилактике дорожных происшествий, поскольку видят в 5 раз дальше, чем водители в свете автомобильных фар. Тепловизоры активно используют для охраны объектов и в целях военной разведки. Благодаря тепловизорам дроны могут летать ночью и находить цели за дымовой завесой.

В медицине диагностика тепловизором является эффективным методом обнаружения патологий, не поддающихся определению другими методами. Инфракрасное излучение предметов, невидимых для радаров, позволяет морским судам ходить даже в самые темные ночи. Тепловизоры спасли жизни многих людей при ликвидации пожаров и разборе завалов после землетрясений.