انفراریڈ تھرمامیٹر کے بارے میں قوانین
انفراریڈ تھرمامیٹر پاور ٹرانسفارمرز کی اندرونی ساخت کی خرابی کا پتہ لگانے کے لیے ایک ضروری ٹول ہے، اور یہ پروڈکٹ کوالٹی کنٹرول اور مانیٹرنگ کا ایک اہم ذریعہ بھی ہے۔ یہ بنیادی طور پر آپٹیکل سسٹم، فوٹو الیکٹرک ڈیٹیکٹر، سگنل یمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہے۔ اس کے کام کا اصول درج ذیل ہے:
فطرت میں، جب کسی بھی شے کا درجہ حرارت صفر سے زیادہ ہوتا ہے، تو یہ ارد گرد کی جگہ میں مسلسل انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی کا اخراج کرے گا، اور تابکاری توانائی کا سائز اور تقسیم آبجیکٹ کی سطح کے درجہ حرارت سے متعلق ہے۔ لہذا، ہم اس کی سطح کے درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لیے انفراریڈ توانائی کی تابکاری کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ یہ وہ معروضی بنیاد ہے جس پر انفراریڈ تابکاری درجہ حرارت کی پیمائش کی جاتی ہے۔
آئیے انفراریڈ تھرمامیٹر کے بارے میں ایک اور قانون کو دیکھتے ہیں۔
بلیک باڈی ریڈی ایشن کا قانون: بلیک باڈی ایک آئیڈیلائزڈ ریڈی ایٹر ہے، جو تمام طول موج کی تابکاری توانائی کو جذب کرتا ہے، اس میں توانائی کی کوئی عکاسی اور ترسیل نہیں ہوتی ہے، اور اس کی سطح پر 1 کا اخراج ہوتا ہے۔ یہ بتانا چاہیے کہ فطرت میں کوئی حقیقی بلیک باڈی نہیں ہے، لیکن انفراریڈ شعاعوں کی تقسیم کے قانون کو واضح کرنے اور حاصل کرنے کے لیے، نظریاتی تحقیق میں ایک مناسب ماڈل کا انتخاب کیا جانا چاہیے، جو کہ مجوزہ جسمانی گہا کی شعاعوں کا کوانٹائزڈ آسکیلیٹر ماڈل ہے۔ پلانک کے ذریعہ، اس طرح بلیک باڈی ریڈی ایشن کے پلانک کے قانون کو اخذ کیا گیا ہے، یعنی بلیک باڈی اسپیکٹرل ریڈیئنس جو طول موج سے ظاہر ہوتی ہے، تمام انفراریڈ ریڈی ایشن تھیوریز کا نقطہ آغاز ہے، اس لیے اسے بلیک باڈی ریڈی ایشن کا قانون کہا جاتا ہے۔
تابکاری کے درجہ حرارت کی پیمائش پر آبجیکٹ کے اخراج کا اثر: فطرت میں موجود اصل اشیاء تقریباً بلیک باڈیز نہیں ہیں۔ تمام اصل اشیاء کی تابکاری کی مقدار نہ صرف تابکاری کی طول موج اور آبجیکٹ کے درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے بلکہ اس چیز کو بنانے والے مواد کی قسم، تیاری کا طریقہ، حرارتی عمل، سطح کی حالت اور ماحولیاتی حالات پر بھی منحصر ہوتا ہے۔ لہٰذا، بلیک باڈی ریڈی ایشن کے قانون کو تمام عملی اشیاء پر لاگو کرنے کے لیے، مادی خصوصیات اور سطحی حالتوں سے متعلق ایک متناسب گتانک متعارف کرایا جانا چاہیے، یعنی اخراج۔ یہ گتانک اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ اصل شے کی حرارتی تابکاری بلیک باڈی ریڈی ایشن کے کتنی قریب ہے، اور اس کی قدر صفر اور قدر کے درمیان ہے 1 سے کم۔ تابکاری کے قانون کے مطابق، جب تک مادّے کی اخراج معلوم ہو، کسی بھی چیز کی انفراریڈ تابکاری کی خصوصیات معلوم ہوتی ہیں۔ اخراج کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں: مواد کی قسم، سطح کی کھردری، جسمانی اور کیمیائی ساخت، اور مادی موٹائی۔
کسی ہدف کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے انفراریڈ تھرمامیٹر کا استعمال کرتے وقت، سب سے پہلے اس کی بینڈ رینج کے اندر ہدف کی انفراریڈ شعاعوں کی مقدار کی پیمائش کرنا ضروری ہے، اور پھر تھرمامیٹر کے ذریعے ناپے گئے ہدف کے درجہ حرارت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ یک رنگی پائرومیٹر ایک بینڈ کے اندر تابکاری کی مقدار کے متناسب ہے۔ دو رنگوں کا پائرومیٹر دو بینڈوں میں تابکاری کی مقدار کے تناسب سے متناسب ہے۔
