红外反射率与发射率是怎么样的关系，今天铄思百检测小编带大家详细了解一下。

1. 基本定义

红外光的三种形式
红外光通常表现为三种形式：发射、穿透和反射，分别用发射率、透过率和吸收率来表示。根据基尔霍夫定律，反射率、发射率和透过率之和等于100%。大多数固体物质（不透光的块状、薄膜和粉末）的红外透过率非常低，通常将透过率设置为0，那么上述公式变为：反射率 + 发射率 = 100%。

2. 能量守恒关系
　　根据能量守恒定律，入射辐射能量（I0）的分配满足：

　　R+α+τ=1

注：对于不透明物体（τ=0），简化为：

　　R+α=1

　　而在热平衡状态下，基尔霍夫定律明：

　　ε=α

　　即物体的发射率等于其吸收率（针对相同波长和温度条件）。

3. 各参数的特性与影响因素

（1）反射率（R）
类型：

镜面反射（表面光滑，如金属抛光面）

漫反射（表面粗糙，如木材、纸张）

典型值：

抛光铝：R≈0.9（可见光波段），R≈0.98（红外波段）

黑漆表面：R≈0.05

应用影响： 高反射率物体会将环境辐射反射至红外测温仪，导致测量误差（需输入背景温度补偿）。

（2）发射率（ε）

波长与温度依赖性：

金属：发射率随波长增加而降低（短波更敏感）。

非金属：发射率随波长增加而升高（长波更接近黑体）。

典型值：

氧化铁：ε≈0.8（8~14 μm）

人体皮肤：ε≈0.98（9 μm）

测量误差： 发射率设定误差对温度计算的影响为非线性，例如ε误差10%时，高温（1000℃）测温误差可达5%~15%。

（3）透射率（τ）
典型材料：

玻璃：τ≈0.9（可见光），τ≈0（5 μm以上红外波段）

聚乙烯薄膜：τ≈0.8（3~5 μm）

应对策略： 测温时需避开材料的透射波段（如测玻璃表面温度选5.1 μm而非8~14 μm）。

4. 实际应用案例
　

案例1：金属表面测温
挑战：金属（如铝）发射率低（ε≈0.1）且反射率高（R≈0.9），易受环境辐射干扰。

解决方案：

使用短波红外测温仪1~2 μm），因金属在短波发射率略高（ε≈0.3）。

表面氧化处理或喷涂哑光漆，提高发射率至0.8以上。


案例2：透明材料测温
挑战：玻璃在8~14 μm波段不透明（τ=0），但5 μm以下可能透射。

解决方案：

测量玻璃表面温度时，选择5.1 μm波段（吸收率高，α≈0.95）。

测量内部温度时，选1.5 μm波段（透射率高，需结合厚度修正）。


案例3：人体测温
特性：皮肤在9~10 μm波段发射率接近黑体（ε≈0.98），透射率几乎为0。

误差控制：

避免汗液或油污（可能改变R和ε）。

保持测量距离（防止环境反射干扰）。



5. 参数测量与校正技术
反射率测量：使用积分球结合标准白板对比。

发射率标定：

黑体炉比对法将样品加热至已知温度，对比其辐射与黑体辐射。

反射率推导法：通过ε=1−R−τ计算（需已知透射率）。

透射率测试：傅里叶红外光谱仪FTIR）直接扫描材料。

6. 总结
核心关系：R+α+τ=1R+α+τ=1 和 ε=α（基尔霍夫定律）。

应用关键：

根据材料特性选择红外测温波段和发射率参数。

高反射或透明材料需结合环境补偿或波段优化。

技术趋势：多光谱红外成像技术可同步分析不同波段的R、ε、τ，提升复杂场景下的测温精度。

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