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高温是怎么测(或算)出来的?

任何物体都会向外辐射电磁波,这是因为任何温度大于绝对零度(-273摄氏度)的物体,都会辐射电磁波。而如果这个物体能够吸收所有的入射电磁波,这个物体就称为「黑体」。黑体辐射出的电磁波频谱,只与其温度有关。我们就可以据此,通过测量它发射的电磁波的频谱,来反推它的温度。

然而,问题是黑体也是一个理想模型,真正的黑体几乎不存在。这又如何是好呢?这就要使用物理学家的一个有力的工具——合理近似。很多物体本身就可以近似看作是黑体,比如太阳、烧红的铁块。其反射的部分甚至可以忽略。比如说太阳,它并没有一个明确的界面,来分隔太阳与太空。这样,反射率也不会很高,入射的电磁波会在其中反复散射,最终符合热力学的分布。

然后再说说频谱是什么。前面说到了,通过测量频谱,我们就可以得知辐射源的温度。所以,我们必须要理解什么是频谱。我们平日看到的可见光,可以粗略的分为赤橙黄绿青蓝紫,每一个颜色,都对应一个频率。我们说「这个颜色是绿色偏黄」,意思就是,它的频谱中,主要是绿色的频率,还有一点黄色的频率,而其他的颜色,则基本不出现。这个频率的分布,就是频谱。

不同温度的黑体辐射,都有一个主要频率,温度越高,这个频率也就越高。烧红的铁块,其温度其实不高,所以主要辐射红外、红色这样的低频电磁波;而高温的天体,甚至会辐射蓝光,这就是因为温度很高,频谱的峰值位置也很大。科学家就可以通过这些信息,来反推高温源的温度。

以人体能适应的正常温度为基点,体外温度高于体内温度,我们就感觉热,如果高出很多就算高温;相反低于体温很多我们就感到寒冷,超出人体承受的温度就是酷暑或者严寒,比如夏日的三伏和冬天的三九。高温是怎么算出来的,当然是用温度计测量出来的,这个应该很好理解。

在我们的生活当中,几十度几百度乃至于几千度的高温是怎么测量出来的?有那么厉害的仪器吗?答案肯定是有的!问题是你不知道其中的秘密才产生如此的好奇心!

其实全世界测量温度的工具都是用的红外测温仪。

在自然环境中,有生命动植物都要呼吸,而没生命的石头或流动的水在太阳光的照射下都是有温度的,只是温度高低不同而已,但都会不断放出红外波,当然,绝对零度以下加上单位面积很小的状态下是很难被红外测温仪捕捉到,所以任何物体只要在0℃度以上都会被红外线捕捉到。然后根据红外波普测算出温度的多少。日常生活中的温度仪当然就用不上了。

红外测温仪的原理:红外测温仪是由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。

本文主要是告诉大家温度是用什么工具测出来的,至于是怎样算出来的那是专业人是的工作,和我们吃瓜群众无关。

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