Fiat Lux 5: la termografia di Carol Ciemiengo

di mother. L'articolo è stato aggiornato dopo la pubblicazione iniziale.

Nei riguardi della termografia eseguita da Carol Ciemiengo l'11 settembre si può svolgere qualche considerazione. L'articolo di Ciemiengo è reperibile a questo link.


Crono911 era già intervenuto qui. Un esempio di articolo dietrologico è visibile a questo link sul sito Luogocomune.

Sulla base di quanto qui spiegato si può capire in parte quale sia il funzionamento degli strumenti di misurazione della temperatura di un corpo in base alla radiazione infrarossa.


Per basse e medio-alte temperature, un corpo si trova ad emettere infrarossi secondo la legge di Planck.

I termometri ad infrarossi, grazie alla realizzazione di corpi neri quasi perfetti (rendimenti quasi del 98%-99%), riescono ad immagazzinare la radiazione infrarossa di una data lunghezza d'onda ed a misurarne il contenuto energetico. In questo modo, sapendo le caratteristiche del materiale, riescono, secondo la legge di Stefan-Boltzmann, a stimare la temperatura.

Come già spiegato qui, il coefficiente di emissione di un materiale è caratteristica fondamentale per stabilire come questo plasmi le emissioni. Tuttavia, come già indicato nel precedente post, le radiazioni elettromagnetiche subiscono l'influsso dell'atmosfera e dei gas/sostanze presenti. Per esempio, nel PDF già indicato che studia il surriscaldamento del pianeta (l'assorbimento di radiazioni solari) viene detto:

La riflessione diffusa, in tutte le direzioni (scattering), è dovuta principalmente all'urto con le molecole dell'aria, del vapor d'acqua e del pulviscolo atmosferico; in conseguenza di ciò una parte della radiazione viene rimandata verso lo spazio esterno. L'assorbimento è dovuto principalmente all'ozono (03), al vapor d'acqua (H20) ed all'anidride carbonica (CO2). L'O3 assorbe principalmente nell'ultravioletto e l'H20 nell'infrarosso. Le radiazioni con λ <>; nell'intervallo di lunghezza d'onda 0,29 - 0,35 µm il coefficiente di assorbimento dell'ozono diminuisce e diventa nullo a 0,35 µm; vi è poi una debole banda di assorbimento dell'ozono vicino a λ = 0,6 µm. Il vapore d'acqua assorbe fortemente a bande nell'infrarosso, con bande centrate attorno alle lunghezze d'onda di 1, 1,4, e 1,8 µm. Al di sopra di 2,5 µm la trasmissione dell'atmosfera è molto bassa, a causa dell'assorbimento dell' H2O e dalla CO2, l'energia nello spettro di radiazione extraterrestre è minore del 5% dello spettro totale e di conseguenza l'energia ricevuta al suolo per λ > 2,5 µm è molto piccola.

Oltre al comportamento del materiale ed alla presenza di particolari particelle, anche la distanza influisce interagendo sull'intensità luminosa (se la radianza si conserva, steradianti e potenza emissiva si compensano).

È per questo che per strumenti di misura della temperatura basati sulla misurazione dei raggi infrarossi emessi si deve sempre tarare lo strumento su un campione conosciuto di temperatura, al fine di eliminare tutte le possibili distorsioni.

Judy Wood nel post indica questo sito: the theoretical basis for radiation measurement, in cui c'è il pdf dedicato ai sensori di radiazioni infrarosse:

ATMOSPHERIC ABSORPTION
IRTs differ from most other temperature sensors in that the sight path between the sensor and the object being measured is part of the measurement equation. The transmission of infrared radiation through the atmosphere is affected by the absorption characteristics of the many constituents found in the atmosphere. The atmosphere is composed of gases, liquids, and solid particles, all of which attenuate or scatter infrared radiation in one way or another.
...
Infrared instruments and systems should avoid all or most of the atmospheric absorption bands where practical, but if this is not possible in certain cases, calibration of the infrared system should take into account atmospheric path length and humidity.
...
CALIBRATION TRACEABILITY
The most common application for blackbody sources is the calibration of radiometers and infrared thermometers. Because these devices are emissivity dependent—that is, their measurement accuracy is related to the infrared emitting property of the target of interest—the only way to determine measurement uncertainty with a high level of assurance is to calibrate against a source of known emissivity and temperature

Si può quindi vedere, prendendo la legge di Stefan-Boltzmann, che il potere emissivo integrale, l'energia emessa dalla curva di Planck al variare della lunghezza d'onda delle radiazioni, è strettamente collegato alla temperatura.

Una cattiva calibrazione al materiale emittente, la presenza di grandi distanze che disperdono la radiazione infrarossa e la presenza di gas, umidità e pulviscolo alterano i risultati e tendono ad abbassare il valore reale presente ad un valore misurato scevro di parte dell'energia elettromagnetica diffusa, assorbita o difratta nel mezzo intercorrente fra la sorgente e lo strumento di misura.

Quindi non sembra essere corretto prendere in considerazione le misure della termografia di Carol Ciemiengo.

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