Advertenties
33
Theorie van de thermografie
Figuur 33.2 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887)
De constructie van een blackbody-bron is in principe erg simpel. De stralingskenmerken
van een opening in een isotherme ruimte van een ondoorzichtig absorberend materiaal
vertegenwoordigen vrijwel exact de eigenschappen van een blackbody. Een praktische
toepassing van dit principe op de constructie van een perfect absorptiemiddel van stra-
ling bestaat uit een doos die lichtdicht is op een opening in een van de zijden na. Elke
straling die vervolgens het gat binnendringt, wordt verspreid en geabsorbeerd door her-
haalde reflecties zodat alleen een eindeloos kleine fractie eventueel zou kunnen ont-
snappen. De zwartheid die wordt verkregen bij de opening is vrijwel gelijk aan een
blackbody en is bijna perfect voor alle golflengten.
Het levert een zodanige isothermische ruimte met een geschikt verwarmingselement,
dat het een zogenaamde stralingsruimte wordt. Een isotherme ruimte die wordt ver-
warmd tot een uniforme temperatuur genereert blackbody-straling, waarvan de kenmer-
ken uitsluitend worden bepaald door de temperatuur van de ruimte. Dergelijke
stralingsruimten worden veel gebruikt als stralingsbron in temperatuurreferentiestandaar-
den in een laboratoriumomgeving voor het kalibreren van thermografische instrumenten,
zoals bijvoorbeeld een FLIR Systems-camera.
Als de temperatuur van blackbody-straling oploopt tot meer dan 525 °C, wordt de bron
langzaam zichtbaar zodat het voor het oog niet meer als zwart overkomt. Dit is de begin-
nende rode-warmtetemperatuur van de radiator, die vervolgens oranje of geel wordt als
de temperatuur verder oploopt. In feite is de definitie van de zogenaamde kleurtempera-
tuur van een object de temperatuur waartoe een blackbody moet worden verwarmd om
er hetzelfde uit te zien.
Nu volgen er drie formules die de straling beschrijven die wordt uitgezonden door een
blackbody.
33.3.1 De wet van Planck
Figuur 33.3 Max Planck (1858–1947)
Max Planck (1858–1947) kon de spectrale verspreiding van straling van een blackbody
aan de hand van de volgende formule beschrijven:
291
#T559880; r. AI/34207/35407; nl-NL
Advertenties
