کسی چیز کی خارج ہونے والی تابکاری درجہ حرارت کی پیمائش کو کتنا متاثر کرتی ہے؟
اصل اشیاء جو فطرت میں موجود ہیں وہ تقریباً سیاہ جسم نہیں ہیں۔ تمام حقیقی اشیاء کی تابکاری کی مقدار نہ صرف تابکاری کی طول موج اور آبجیکٹ کے درجہ حرارت پر منحصر ہے، بلکہ اس چیز پر مشتمل مواد کی قسم، تیاری کا طریقہ، حرارتی عمل، سطح کی حالت اور ماحولیاتی حالات پر بھی منحصر 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 ریڈی ایشن تھرمامیٹر کا استعمال کرتے وقت، سب سے پہلے اس کی بینڈ رینج کے اندر ہدف کی انفراریڈ ریڈی ایشن کی پیمائش کرنا ضروری ہے، اور پھر تھرمامیٹر کے ذریعے ناپے گئے ہدف کے درجہ حرارت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ یک رنگی پائرو میٹر ایک بینڈ کے اندر تابکاری کی مقدار کے متناسب ہوتے ہیں۔ دوہرے رنگ کے پائرو میٹر دو بینڈوں میں تابکاری کی مقدار کے تناسب سے متناسب ہیں۔
انفراریڈ سسٹم: انفراریڈ تھرمامیٹر آپٹیکل سسٹم، فوٹو ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ آپٹیکل سسٹم اپنے فیلڈ آف ویو میں ٹارگٹ انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی کو اکٹھا کرتا ہے، اور فیلڈ آف ویو کے سائز کا تعین تھرمامیٹر کے آپٹیکل پرزوں اور اس کی پوزیشن سے کیا جاتا ہے۔ انفراریڈ توانائی فوٹو ڈیٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے اور اسی برقی سگنل میں تبدیل ہوتی ہے۔ سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ سرکٹ سے گزرتا ہے، اور آلہ کے اندرونی علاج کے الگورتھم اور ہدف کے اخراج کے مطابق درست ہونے کے بعد ماپا ہدف کے درجہ حرارت کی قدر میں تبدیل ہو جاتا ہے۔
بلیک باڈی ریڈی ایشن کا قانون:
بلیک باڈی ایک آئیڈیلائزڈ ریڈی ایٹر ہے، جو تابناک توانائی کی تمام طول موج کو جذب کرتا ہے، اس میں توانائی کی کوئی عکاسی یا 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۔
