红外热像技术的基础和应用原理
一、红外热像技术的物理基础和原理
（一）黑体的热辐射规律
所谓黑体，理论上讲就是在任何情况下对一切波长的入射辐射的吸收率都等于 1 的物
体，也就是说吸收率为 100%。但自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都会
有一定的反射的（吸收率不可能等于 1），所以黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物理
模型。因为黑体热辐射的基本规律反应了黑体发射的热辐射随波长变化之间的定量关系，因
而成为我们研究热成像的基本出发点。
黑体定律分别由以下三个基本定律构成：
1. 辐射的光谱分布规律——普朗克辐射定律。
2. 辐射功率随温度的变化规律——斯蒂芬-玻耳兹曼定律。
3. 辐射的空间分布规律——朗伯余弦定律。
以上三个定律共同阐述了以下思想：凡是温度高于绝对零度（-273℃）的物体都会自发
地向外热辐射；黑体单位表面积发射的总辐射功率与绝对温度的四次方成正比，因而温度只
要有微小的变化，就会引起物体的辐射功率发生较大的变化。
以上定律正是热成像的基础原理，即只要有温度存在，就有热成像的可能。理论上讲，
自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对零度，就存在分子和原子无规则的运动，就会
形成不断地热辐射。因此，热的特点就是普遍存在于自然界中，也就是说，任何“热”
物体虽然不一定会发出可见光但一定都产生热辐射。只是不同的物质辐射的能量和方式有所
不同，各有其自身的规律。
