羞羞视频在线观看解讀：測溫槍（qiāng）是怎樣“打一槍（qiāng）”就測出溫度的？

疫情當下，如（rú）果有外出過的話，相信大家一定被人拿（ná）“槍（qiāng）”指過。

如今測（cè）體溫成為了日（rì）常（cháng）常態，進出小區要測，進出（chū）公司要測，進出超市要測，隻要是不同場合，必須要經曆的一定是露出手腕或（huò）額頭，可是（shì）你有沒有想過測溫（wēn）槍是為何在（zài）你腦袋上（shàng）“打一槍”就知道溫度（dù）的；它測得到底準不準；以及被這玩意打多了會不會影響健康？

這些問題，其實隻要搞懂測溫槍的原理，就會一一迎刃而（ér）解。

01 

被測溫（wēn）槍打多了會不會有損健康

測溫槍，學名是“紅（hóng）外線測溫儀”或者“紅外線輻射測溫儀”。很多人一聽到說“紅外”“輻射”就嚇得一激靈。
說起來，曆來包（bāo）含“紅外”“輻射”的設備科普起來總是一件麻煩事。要知道（dào），沒有人信你（nǐ）說的“所有物體都有輻射”，也不會有人跟你聊具（jù）體的含量，他們隻知道隻要“有輻射”，肯定就會對身體有影響。
遺憾的是，測溫槍這玩意雖然名頭上冠著“輻射”和“紅外”對名號（hào），但它並不會對你的身體產生任何影響。
因為體溫槍不是一（yī）個發射體，而是（shì）一個接收（shōu）體。所以測溫槍測量體溫，對人體是無害的，大（dà）家（jiā）在使用的（de）時候可以放心（xīn）。
紅外測溫（wēn）儀的主要原理是利（lì）用物（wù）體表麵的紅外輻射來求得被（bèi）測溫度的。
意思就是，你的身（shēn）體無（wú）時無刻在向外擴散輻射能量，而測溫槍的作用，是接（jiē）收你身體某區域（yù）的輻射能量。如（rú）果真的說這個過程有什麽危害的話，那麽應（yīng）該擔心被輻射的也是測溫槍。
任何物體隻要它的溫度高於絕對零度（-273度），就有熱能轉變的熱輻射向外部發射，物體溫度不同，其輻射出的能量不（bú）同，且輻射波的（de）波長也不同，但總是包含著紅外輻射（shè）在內，當物體的溫（wēn）度在千攝氏度以下時，其熱輻（fú）射中（zhōng）最強的電磁波是紅外波。
所以這玩意雖然長著一副槍的樣子，但隻有被動挨打的份。
也許有些小夥伴要提問（wèn）了（le）——是不是這就意味著，測溫槍（qiāng）像溫度計一樣，是直接隔空感受你散（sàn）發的（de）“溫度（dù）信號”呢？——這（zhè）樣（yàng）的（de）說法其實（shí）也不大對。
紅外測溫槍能接收（shōu）到（dào）的，隻是各種波段的電磁波，絕不（bú）是（shì）直接的溫度傳導。而其中最關（guān）鍵的，從“電磁波信息”到（dào）“溫度信息”的（de）這一轉換過程，就要提到今（jīn）天要說的真正的重點了——黑體輻射定律。

02 

黑體輻射定律

這個黑體輻射定律是幹啥用的呢，說白了就是物理學（xué）家想搞懂“電磁（cí）波信息”到“溫度（能量）信息”的轉換關係。
於（yú）是他們假想出了“黑體”這個東西。
這個時候我們繼續派出卡比出場。假設“黑卡比”就是一個標準的“黑（hēi）體”，它的特性是：入射的（de）電磁波全部被吸收（shōu），既沒有反射，也沒有透射。

體現（xiàn）到卡比身上就是，吃掉的食物從來不吐出去，沒有浪費地全（quán）部自己消化掉。

那麽，消化掉的東（dōng）西，最後就變（biàn）成了卡比體內的熱（rè）量，也就是熱（rè）輻射（通俗地（dì）理解（jiě）為“溫度（dù）”）。
於是這個從“電磁輻射”（光）到“熱（rè）輻射”（熱）的過程，就叫黑體輻射。

好了，知道了這個（gè）原理，現在新的問題來了（le）——我們該怎麽知（zhī）道（dào）黑（hēi）體吸進去（qù）的“光”到底轉化成了多少“熱”呢？
這個問題自從17世紀（jì）牛頓發現三棱鏡光色散（sàn）現象的時候就（jiù）開始研究了，科學家們一直鑽研了數百年，終於在1900年的時候，馬克思·普朗克（kè）在德國物理學會上公布了靠譜的“黑體輻射定律（lǜ）公式”。

其中（zhōng）為（wéi）了證明這一公式（shì）而引出的衍生品“量子力學”概念，順道成（chéng）為了現代物理學的兩大基本支柱之一。
所以，為了讓這消耗掉的顏值不被辜負，我們（men）現在就了解一下這（zhè）個公式，別看寫起來複雜，其實都是紙老（lǎo）虎，它所揭示的無非是光與溫度的關係——
你看如果把它畫成圖，是不是就好懂一些了！（並（bìng）沒有）

怎（zěn）麽理（lǐ）解這個圖呢，這幾條線的走勢反映的是某個固定溫度（單位K/國際標準溫度單位）下，不（bú）同波長的熱輻射（shè）強度。
比如裏麵的6000K（5727°C），這（zhè）是太陽的溫度——於是根據黑體輻射定律公式，我們就能分別算出太陽光中不（bú）同波長（比如紅色、綠色、藍色、某段紅外（wài）線、某段紫外線……）的（de）熱輻射能量（強度/I）是（shì）多少。

同（tóng）理，如果我們知道（dào）某段光的熱輻（fú）射強度和（hé）光線（xiàn）波長，也可以算出（chū）其代表的“溫度”是多（duō）少了。
好的，我知道說到這很（hěn）多同學還是想說“依然看不懂”，沒關係（xì），這會兒看睡著（zhe）的同學可以醒醒了，咱把理解難度繼續降維，下（xià）麵（miàn）才是重點。
我（wǒ）們隻要看懂一點，就是——高溫度下的黑（hēi）體輻射強度，在任何一個波（bō）長範圍（wéi）內，都高於低溫度下的黑體輻射。
反映（yìng）到圖裏就是，1500℃的（de）紅色高溫曲（qǔ）線，在（zài）每段波長上強度都比1200℃的黃色曲線高：

紅外測溫儀就是根據（jù）這（zhè）一特性設計出來的。
在這個理論基礎下，根據工程應用所需的測量精度不同，紅外測溫儀有（yǒu）三種主要的設計（jì）方向。
其（qí）一，單色測溫法：利用單一波長下（xià）的單（dān）色輻射強度比值來判斷溫度；
其二，雙色測溫法：測量被測（cè）物體在（zài）兩個波長下的輻射強度比值的強度變化來判斷，這種方法比前者受外界影（yǐng）響更小（xiǎo），誤差也更（gèng）小；
前麵這兩種能不能理解看（kàn）個（gè）人造化，我們詳細說一下第三種——
其三，全輻射測溫（wēn）法。
全輻射測溫法名字聽起（qǐ）來最（zuì）牛逼，但其實是三種方法裏精度相對最差（chà）的（de）一種，不過（guò）優勢就在於結構簡單，成本較低。
原因就在於其“大力出奇跡”式的設計思路——全輻射測溫法（fǎ），是通過測量（liàng）輻射物體的（de）全波長的熱輻射總強度，來確定（dìng）物（wù）體的輻射溫度（dù）的。
我（wǒ）們怎麽（me）理解這個概念呢，就是好比把（bǎ）一（yī）個溫度下的全波段輻射（shè）強度圖比（bǐ）做一個米山，現在讓卡比把整個米山全部吃掉，我們來測它吃掉後轉化的熱輻射能量總共有多少，最終推導出當時（shí）的溫度值。
現（xiàn）在（zài）小區門口給你測體溫的紅外線測溫槍（qiāng），基本都是這一思路設計的（de）。
所以思路（lù）縷清後，我們隻需（xū）把一個這樣的卡比放在測溫槍中，測（cè）量出它吸收輻射後釋放的熱輻射量，就（jiù）能換算出被測物對應的溫度了。
這個能將接收到的“紅外電（diàn）磁波輻射”轉換為“熱輻射”（黑體輻射過程），進而把“熱輻射”轉化為電信號（熱電轉（zhuǎn）化過程）的東西就是：熱釋電紅外傳感器（簡稱：PIR）

03 

測溫槍到底準不準

另一個大家（jiā）很關心的（de）問題，就是（shì）這玩意測得準不準呢？
影響測量結果的原因（yīn）是多方（fāng）麵的。測溫槍在測溫的時候，會受到外界的影響（xiǎng），例如水蒸氣與光照、被測物體發射（shè）率等。另外測溫槍接收輻射的入（rù）口處如果有汙物，同樣也會影響精準度。所以測溫槍（qiāng）測出來的溫度，並不是百分之百準確的。
其一，客觀物理因素：
由於“黑體輻射定律”是在工作物質是理論黑體的情況（kuàng）下演算的（de），而生活中物質因（yīn）為材質關係都是屬於不同（tóng）“純（chún）度”的（de）黑體，這個純度用“發射率”來表示。

理論黑體的發射率是1，平時我們測溫槍用（yòng）的大多數都是0.95的發射（shè）率，這適用於生活中大多數（shù）的情況。所以你可以觀察（chá）一下，你能見到（dào）的測溫槍顯示屏基（jī）本上都會寫著“0.95”的字樣。

但這個0.95畢竟是根據被測物（wù）的材質而定的浮（fú）動值，這是測溫槍很難絕對準確的原因之一（yī）。
其二，汙染（rǎn）因素：
由於信息是（shì）通過電磁輻射（光（guāng））傳導的（de），這不可避免的會受到（dào）煙塵和水蒸氣等外界因素的影響；另外，機器（qì）入射口處的透鏡汙染也是幹擾項的一（yī）環。
其三，機器精度（dù）：
因（yīn）為成本原（yuán）因，我們平時所（suǒ）用的測溫槍大多沒有（yǒu）用更精確的雙色測溫法（fǎ）技術，內部元件的精細度也參差不齊；再有就是使（shǐ）用時的距離（lí）誤差導致的數值波動了。

但是，這些有限（xiàn）的缺（quē）點還是很難成為我們拒絕測溫（wēn）槍的理由。
有的朋友可能遇到這（zhè）種情況：每天早上（shàng）需要騎行5km的路程來到公司，如今（jīn）北方的早晨還是（shì）存在一定的嚴寒，經過一路的冷風侵襲，體表（biǎo）溫度（dù）相對較（jiào）低（dī），而此時到達公司後用紅外（wài）測溫槍所測（cè）得的體溫在33℃左右，跟出小區時測（cè）的溫度不一樣。
另外，對於負責測量和被測量的我們來說，需要注意幾點。
1.紅外測溫槍與額頭不能距離太（tài）遠，不（bú）然的測溫槍的紅外探（tàn）測器能夠收集到的（de）紅外幅射（shè）能（néng）量會變小，從而影響測量的（de）結果。最理（lǐ）想的情況下是距離額頭（tóu）大概5cm至8cm左右。
2.紅外測溫槍需要盡可能的與額頭（tóu）保持垂（chuí）直（zhí），這樣可以確保（bǎo）收集的紅外幅射能量是從目標測量區域散發（fā）出（chū）的。
3.與額頭無關，因為暴露在（zài）空（kōng）氣（qì）中的額頭溫度可能會比實際的人體溫度要低，例（lì）如說當走在寒風裏，溫度越低（dī）紅外輻射能量也就（jiù）越少。
4.不要讓紅外測溫槍處在溫差相差20度或更高的環境下（xià），不然的話測出來（lái）的數據將會是不準確的。
而作為被測量（liàng）的我們，也（yě）可以在測量前的20分鍾至半小時內不要做劇烈（liè）的運動或者吃過熱或過冷的東西，讓測量的結果盡量準確。

所以反過來（lái）想想，有這麽多（duō）客觀因素的影響，紅外（wài）測溫槍依然能保證測量溫度維持在相（xiàng）對精確的（de）範圍內，這本身（shēn）就是一種很厲（lì）害的（de）事。它沒有那麽完美，但依然是一種有限範圍內，可以選擇（zé）到的好產（chǎn）品。
至少在今天來看，我已經（jīng）很難想像，這次防疫戰中如果沒有類似響應（yīng）時間短、測溫效率高，不用接觸被測（cè）物體，依然可以有著相對可靠的準確度，同時製作成本低廉，操作起來也足夠方便的科技產品的存在，僅僅是一（yī）個個測體（tǐ）溫，就會給防控工作帶來多大的（de）困難了。

這次能借此機會說明白測溫槍的原理，能傳遞出（chū）多（duō）少知識不是重點，最重要的是有幸和大家再次從另一個角（jiǎo）度，感（gǎn）受科技產品所帶來的力量。