اورکت تھرمامیٹر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے اورکت شعاعوں کا اخراج نہیں کرتا؟
بلیک باڈی تابکاری کیا ہے؟
دنیا میں جو موجود ہے وہ معقول ہے اور جو موجود ہے اس کا اپنا کوئی مطلب اور قدر نہیں ہے۔ اورکت روشنی تلاش کرنا نایاب ہے۔ یہ کیا کرسکتا ہے؟ ہم انفراریڈ شعاعوں کو ریموٹ کنٹرول کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں، اور ریموٹ سینسنگ ٹیکنالوجی اورکت شعاعوں کی لمبی طول موج کا فائدہ اٹھاتی ہے۔ یقینا، درجہ حرارت کی پیمائش بھی ہے جس کے بارے میں ہم بات کر رہے ہیں۔ تو ایک اورکت تھرمامیٹر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے اورکت شعاعوں کا استعمال کیسے کرتا ہے؟ پہلے، آئیے بلیک باڈی ریڈی ایشن کو سمجھیں۔ نام نہاد سیاہ جسم ایک سیاہ چیز سے مراد ہے؟ بلیک باڈی دراصل ایک آئیڈیلائزڈ شے ہے جو تمام بیرونی برقی مقناطیسی شعاعوں کو بغیر کسی عکاسی یا ترسیل کے جذب کر سکتی ہے۔ چاہے کوئی بھی چیز ہو، جب تک اس کا درجہ حرارت مطلق صفر سے زیادہ ہو، یہ برقی مقناطیسی لہروں کو پھیلاتا ہے۔ برقی مقناطیسی لہریں خلاء میں برقی میدانوں اور مقناطیسی شعبوں کے ذریعہ خارج ہونے والی ذرہ لہریں ہیں جو ایک دوسرے کے مرحلے میں اور کھڑے ہیں۔ وہ برقی مقناطیسی میدان ہیں جو لہروں کی شکل میں پھیلتے ہیں۔ ایک سیاہ جسم اس وقت سیاہ نظر آتا ہے جب وہ 700K سے نیچے ہوتا ہے، لیکن یہ صرف اس وجہ سے ہے کہ 700K سے کم سیاہ جسم سے خارج ہونے والی تابکاری توانائی بہت کم ہوتی ہے اور تابکاری کی طول موج نظر آنے والی روشنی کی حد سے باہر ہوتی ہے۔ اگر بلیک باڈی کا درجہ حرارت درج بالا درجہ حرارت سے زیادہ ہو تو کالا جسم مزید کالا نہیں رہے گا، یہ سرخ ہونا شروع ہو جائے گا اور جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھے گا، نارنجی، پیلا، سفید اور دیگر رنگ نظر آئیں گے۔ اسٹیل کو مثال کے طور پر لیں، درجہ حرارت کے بڑھتے ہوئے عمل کے مطابق یہ بالترتیب سرخ، نارنجی اور پیلا ہو جاتا ہے۔ جب درجہ حرارت 1300 ڈگری سینٹی گریڈ سے تجاوز کر جاتا ہے تو یہ سفید اور نیلا ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ جب ایک سیاہ جسم سفید ہو جاتا ہے، تو یہ الٹرا وایلیٹ روشنی کی ایک بڑی مقدار بھی خارج کرتا ہے۔
ان میں، ریڈینٹ پاور فی یونٹ رقبہ کو p، T مطلق درجہ حرارت ہے، اور σ ایک مستقل ہے۔ سورج کو تقریباً ایک سیاہ جسم کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے۔ لوگوں نے سورج کی سطح کے فی یونٹ رقبہ کی تابناک طاقت کو 6×10^7 واٹ فی مربع میٹر ناپا ہے۔ مندرجہ بالا فارمولے کے مطابق، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ سورج کی سطح کا درجہ حرارت 5700 کیلون، یا 5153.7 ڈگری سیلسیس ہے۔ یہ پہلا موقع ہے جب انسانوں نے سورج کی سطح کے درجہ حرارت کا حساب لگایا ہے۔ .
سورج کی سطح کا درجہ حرارت آسمان میں بہت دور ناپا جا سکتا ہے، تو کیا ہمارے سامنے انسانی جسم کی سطح کا درجہ حرارت ناپنا آسان نہیں ہوگا؟ تو ہم نے یہی دیکھا۔ عملے نے اپنے ہاتھوں میں انفراریڈ تھرمامیٹر لے کر ہم پر فائرنگ کی۔ انفراریڈ تھرمامیٹر ماتھے پر فی یونٹ رقبہ کی تابکاری کی طاقت جمع کر سکتا ہے اور آپ کے جسم کا درجہ حرارت حاصل کر سکتا ہے۔ انسانی جسم کا درجہ حرارت تقریباً 37 ڈگری ہے، اور تابکاری برقی مقناطیسی لہریں بنیادی طور پر انفراریڈ بینڈ میں مرکوز ہوتی ہیں، اس لیے درجہ حرارت کی پیمائش کے اس طریقے کو اورکت درجہ حرارت کی پیمائش کہا جاتا ہے۔ اسے دیکھ کر ہم سمجھتے ہیں کہ انفراریڈ تھرمامیٹر خود سے درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے انفراریڈ شعاعیں خارج نہیں کرتا بلکہ ہمارا انسانی جسم انفراریڈ شعاعوں کو خارج کرتا ہے اور انفراریڈ تھرمامیٹر ان انفراریڈ شعاعوں کو اکٹھا کرتا ہے۔
بندوق چلانے سے لے کر نمبر دکھانے تک کیا کیا؟
اب ہم جانتے ہیں کہ انفراریڈ تھرمامیٹر پیشانی پر انفراریڈ ریڈی ایشن پاور فی یونٹ ایریا کو جمع کرتا ہے، اور ہم یہ بھی جانتے ہیں کہ فارمولے کے ذریعے درجہ حرارت حاصل کیا جا سکتا ہے، تو ہم ڈسپلے پر ظاہر ہونے والی درجہ حرارت کی قدر کیسے حاصل کر سکتے ہیں؟ انفراریڈ تھرمامیٹر آپٹیکل سسٹم، فوٹو الیکٹرک ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ آپٹیکل سسٹم ہدف انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی کو اپنے فیلڈ آف ویو میں کنورج کرتا ہے، اور انفراریڈ انرجی فوٹو ڈیٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے اور اس سے متعلقہ برقی سگنل میں تبدیل ہوجاتی ہے۔ برقی سگنل کو بڑھایا جاتا ہے، فلٹر کیا جاتا ہے، ینالاگ سے ڈیجیٹل میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور سگنل پروسیسنگ کے لیے مائیکرو کنٹرولر (ایک چھوٹا لیکن مکمل مائیکرو کمپیوٹر جو سلیکن چپ پر مربوط ہوتا ہے) کو بھیجا جاتا ہے۔ مائع کرسٹل ڈسپلے یونٹ ماپا ہدف کے درجہ حرارت کی قیمت دکھاتا ہے۔
