تصوير اينفرارد (‌مادون قرمز) يك كهكشان كه توسط تلسكوپ فضايي هابل گرفته شده است.

امتیاز کاربران

ستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعال
 

تاثير زاویه دید در تابش مادون قرمز

ترجمه : مهندس بابك فاضل بخششي

ضریب تابش را به صورت نسبت مقدار تابش واقعی منتشر شده از یک سطح به تابش جسم سیاه در دمای مشابه تعریف مي كنيم . در بیان عددی رادیومتریک، ضریب تابش به صورت نسبت رادیانس تشعشع ، منتشر شده در طول موج داده شده λ و در یک جهت تعریف شده با دو زاویه δ  وϕ  به رادیانس منتشر شده توسط یک جسم سیاه در دما و طول موج مشابه تعریف می شود.

اجسام سیاه مانند منتشر کننده های با انتشار پراکندگی یکنواخت عالی رفتار می کنند که در آن برای هر سطح تابنده رادیانس تشعشع تابیده شده مستقل از جهت تابش است ( بحث رادیاتورهای لامبرت ). متاسفانه هر سطح واقعی یک رفتار متفاوت از خود نشان می دهد که در آن رادیانس بسته به جهت تابش و انتشار تفاوت دارد. این مسئله به صورت شماتیک در شکل بعدي نمایش داده شده است. همچنین هر جسم واقعی تابشی کمتر از جسم سیاه در همان دما منتشر می کند و رادیانس از یک جسم واقعی معمولا ً همچنین وابسته به زاویه تابش است .

این رفتار از آنجاییکه وقتی یک سوژه در جهت عمود بر سطح آن ( δ=0 ) دیده می شود تابش بیشتری نسبت به زمانی که این زاویه مایل است ، دارد ، هر گونه اندازه گیری دمای غیر تماسی با دوربین های مادون قرمز را به شدت تحت تأثیر قرار دهد.این بدان معنی است که تابش به زاویه دید نسبت به سطح خط عمود بر سطح بستگی دارد .

توضيح شكل فوق) نمایش شماتیک  استقلال زاویه ای رادیانس برای جسم سیاه ( سمت چپ و رنگ قرمز) و وابستگی جهتی رادیانس برای سطوح واقعی ( سمت راست و رنگ آبی)

خوشبختانه اندازه گیری های زیادی انجام شده  یک تنوع گسترده مواد در رابطه با تابش های جهت دار مورد مطالعه قرار گرفته اند. پیاده سازی انجام آزمايش  برای چنین تجربه ای در شکل بعدي نشان داده شده است.یک خط کش زاویه ای از صفر تا 180 درجه به یک میز با نقطه تنظیم 90 درجه برای دوربین مادون قرمز متصل شده است . سوژه داغ مورد مطالعه در قسمت بالای خط کش در مقابل دوربین قرار می گیرد. سپس اندازه ها تشعشع تابیده شده به صورت تابعی از زاویه در هنگام دوران سوژه ضبط می شود. در اين مثال از یک مکعب لسلی که با رنگ سفید رنگ شده و با آب داغ پر شده است  استفاده شده است. دمای واقعی سطح مورد نظر می تواند با دماسنجی تماسی اندازه گیری شود تا مقدار ضریب تابش جهت دار عمودی به دست آید. مقادیر وابسته به زاویه با تغییر مقدار ضریب تابش در نرم افزار دوربین برای رسیدن به دمای صحیح پیدا می شود که در شکل نمایش داده شده است .

توضيح شكل فوق ) یک مکعب لسلی با یک وجه رنگ شده ( ضریب تابش بالا) به عنوان سوژه اندازه گیری ضریب تابش جهت دار به صورت تابعی از زاویه دید از صفر تا 85 درجه نسبت به خط عمود بر سطح استفاده شده است ( مقدار ضریب تابش متوسط در محدودهLW) . مکعب نسبت به دوربین چرخانده شده است (a) و دما اندازه گیری شده است . (b) ضریب تابش به صورت تابعی از زاویه دید بود که با تغییر ضریب زاویه در نرم افزار دوربین تا دست یابی به مقدار صحیح دما برای سطح دوران کرده به  دست آمده است.