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31st
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Termografia

Esistono dispositivi detti termografici (ad esempio le fotocamere all’infrarosso) sensibili alla radiazione infrarossa e che producono un’immagine della radiazione termica emessa da un corpo. Il vantaggio rispetto alla fotografia usuale è che la radiazione termica è emessa da tutti i corpi in base alla loro temperatura e non c’è bisogno di illuminare un corpo per vederne l’immagine infrarossa. Inoltre, poichè la radiazione termica segue le leggi della radiazione del corpo nero, l’intensità e la frequenza della radiazione emessa vengono a dipendere dalla temperatura del corpo stesso. Ribaltando questa relazione, con la termografia risulta possibile individuare variazioni di temperatura in porzioni diverse del corpo tramite misure di intensità e di frequenza. Regioni a temperatura diversa vengono poi mappate in un’immagine a falsi colori in cui le zone più calde vengono rappresentate tipicamente con colori verso il rosso e zone più fredde con colori verso il blu. La figura mostra, ad esempio, il termogramma di un edificio in cui le finestre, lasciando passare la radiazione termica dell’ambiente interno, risaltano rispetto alle pareti, più fredde, dell’edificio.

La termografia (scrivere con il calore) è però una cosa differente dal prendere un’immagine su una pellicola sensibile all’infrarosso, non fosse altro per l’intervallo di sensibilità. Una pellicola infrarossa è sensibile tipicamente a temperature tra i 250 e i 500°C, mentre i dispositivi per termografia cominciano a essere sensibili già attorno ai -50 °C e arrivano fino a circa 2000 °C. L’acquisizione delle immagini, per la Termocamera, avviene nel campo dell’infrarosso, cioè delle onde elettromagnetiche di lunghezza d’onda oltre il rosso dello spettro del visibile, a lunghezze d’onda comprese tra 0.7 e 13 μm di cui si sfrutta in genere il campo 3 – 5 μm e 8 – 12 μm rispettivamente per i sensori definiti “short range” e “long range”. I sensori oggi presenti sul mercato sfruttano il fenomeno fisico della trasmissione di calore per irraggiamento che avviene per tutti gli oggetti che presentano una temperatura superiore allo zero assoluto (dicevamo prima legge del corpo nero, Legge di Stefan – Boltzmann).

Termografia

La termografia è la visualizzazione bidimensionale della misura dell’irraggiamento effettuata da strumenti detti “termocamere” e che utilizzano un sensore simile a quello utilizzato per le comuni macchine fotografiche ma capace di percepire la radiazione infrarossa.

La termografia ha avuto tradizionalmente un uso esteso per fini bellici o di sicurezza, ma ha importanti applicazioni civili, ad esempio, nel campo della:

diagnosticamedica

metereologia, dove si ricorre a satelliti equipaggiati con dispositivi sensibili alla radiazione infrarossa. Vengono prodotte delle immagini dalle quali `e possibile risalire al tipo e alla quota delle nuvole poiché  la temperatura delle nuvole diminuisce con la quota. Tipicamente viene usato l’intervallo di lunghezze d’onda tra 10.3 e 12.5 μm, corrispondente a temperature tra circa -40 e 10 ○C, consentendo la distinzione tra cirri e cumulonembi (più freddi e a quota maggiore) e strati o stratocumuli (più caldi e a quota minore).



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