Zadanie Zadanie 7.5.23: Detekcja termowizyjna w akcji poszukiwawczej

Punkty
2 pkt
Dział
Zjawiska cieplne · Ciepło
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Detekcja termowizyjna w akcji poszukiwawczej: kontrast promieniowania człowiek vs las.

Treść zadania

Podczas nocnej akcji poszukiwawczo-ratowniczej w lesie ratownicy używają drona z kamerą termowizyjną. Średnia temperatura powierzchni ciała/ubrania poszukiwanego człowieka wynosi t1=34∘Ct_1 = 34^\circ\text{C}, a temperatura otaczających drzew i poszycia leśnego to t2=10∘Ct_2 = 10^\circ\text{C}. Przyjmij, że zarówno ubranie człowieka, jak i tło leśne mają zbliżoną zdolność emisyjną w podczerwieni e≈0,96e \approx 0{,}96. Stała Stefana-Boltzmanna wynosi σ=5,67⋅10−8 Wm2⋅K4\sigma = 5{,}67 \cdot 10^{-8}\,\frac{\text{W}}{\text{m}^2\cdot\text{K}^4}. **a)** Oblicz gęstość strumienia promieniowania emitowanego przez powierzchnię człowieka I1I_1 oraz przez otoczenie leśne I2I_2. **b)** Oblicz stosunek natężeń promieniowania I1I2\frac{I_1}{I_2} i wyjaśnij, na czym polega kontrast termiczny rejestrowany przez matrycę bolometryczną kamery.

Odpowiedź i wynik końcowy

**a)** I1≈484 Wm2I_1 \approx 484\,\frac{\text{W}}{\text{m}^2}, I2≈350 Wm2I_2 \approx 350\,\frac{\text{W}}{\text{m}^2} **b)** I1I2≈1,38\frac{I_1}{I_2} \approx 1{,}38 (o 38%38\% wyższa emisja, dająca czytelny kontrast termiczny w kamerze).