来源：生态学时空

　　新冠肺炎疫情当前，测体温就成了常态，只要有大门的地方，小区、校园、实验室、写字楼、超市等等都要测。

　　虽然场合不同，但测定方式大致一致，安保人员会掏出一把类似手枪的东西，对着额头或手腕扣动扳机“打”一下。

　　说实话，这东西不仅样子长得像手枪，而且名字也称为 “红外测温枪”。 

　　说到枪，我们首先想到的就是士兵手中的那件东西。不管是在冷兵器时代还是热兵器时代，枪都是士兵手中最基本的战斗武器，都是具有致命杀伤力的。

　　所以，许多人看到这种类似枪而且名字也叫枪的东西，不免心生疑问，这样测体温对人体有伤害吗，会不会影响健康？ 

　　实际上，它只是一个接收器，而不是发射器。这东西正式的称谓叫做“红外线测温仪” ，只是外形酷似手枪而已，在原理上与手枪没有半毛钱关系。

　　通过这种方式测体温，与我们用体温计测量是非常不同的。

　　体温计测体温是必须接触到人的身体，必须用人的身体将体温计加热到与其的温度一致，不管是医用玻璃水银体温计还是电子体温计都一样。

　　所以，我们用医用玻璃水银体温计就必须等待5分钟以上，用电子体温计就必须等待它发出哔哔哔的叫声，整个测量过程是比较慢的，因为加热过程需要时间。

　　不仅慢，而且因为是接触式的，所以在大疫当前，是不合适使用的。因此，采用非接触性温度计，将你的温度隔空传递过去就是非常有必要的。

　　那么，其原理是什么呢？

　　简单地说，就是收集被测物体发射的红外能量，并将其汇集聚于检测器上，检测器把这些能量转化为电压信号，电压信号经过数据处理及曲线拟合，推算出被测温度，以数字方式显示出来。 

　　自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对零度（-273℃），就存在分子和原子的无规则运动，其表面就不断有辐射。

　　我们的太阳光，就是各种电磁波的辐射组合，其中也包括我们人眼能看到的可见光。之所以叫可见光，那就是针对我们的人眼来说。

　　但很可惜，我们人眼能看到的电磁波的范围非常有限，仅占整个电磁波谱一个非常小的范围。

　　在可见光范围之外，还有许多电磁波是可以反映物质的某些特殊属性的。温度就是其中一个非常重要的属性。

　　不同的温度辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布范围。

　　这种谱分布与物体本身的特性，特别是温度极其相关。温度越高，辐射出的总能量就越大。这张图上显示的，就是在不同温度下各种电磁波的谱分布范围。

　　而且不同温度下的辐射曲线还相互不重叠，整个波长范围内的辐射能量，也就是每条曲线下的区域，其大小与温度四次方相关，所以我们可以从辐射信号中测出对应的温度。随着被测物体温度升高，最大辐射量逐渐向波长较短的区域移动。

　　大家可以看到，我们人眼能看到的最大辐射量的温度，必须是物体达到好几千度，所以我们一般只能用人眼感知高温。

　　据说一些经验丰富的钢铁工人还可以从颜色估算出炼炉的温度，就是这个道理。

　　但是，在大多数情况下，我们需要测定的是常温附近的，那么温度越低，最大辐射量逐渐向波长较长的区域移动，对应于红外波段的波长。

　　这就是为什么我们要选用红外波段来测定我们常温附近的温度了。

　　这里，我其实特意没有讲黑体辐射，也没有讲维恩位移定律，也不准备讲基尔霍夫定律，但我相信你肯定是听懂了。我如果先讲这些概念，估计大多数人都看不下去了。

　　我们现在再来看看，在技术上如何分离这些电磁波，特别是红外光。

　　17世纪70年代，人们就发现太阳光是由各种颜色的光复合而成的。我们熟悉的科学巨匠牛顿还用分光棱镜分离出了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光。

　　当时，另外一位英国科学家赫胥尔，就想测定不同颜色的光所含的热量。

　　本来，他想测一些光带外的温度来作为环境温度的对照，可惜他失败了，总有一支温度计要高于其他的温度，反复测试都是一样的结果。

　　这个时候他才想到，是不是有一种人眼看不到的光线存在呀？而且这个区域总是位于光带边缘外侧靠近红光的位置，所以就命名为红外线。

　　这不得不说是人类对自然认识的一次飞跃。

　　二战中，德国人用红外变像管作为光电转换器件，研制出了夜视仪和红外通信设备，为红外技术的发展奠定了基础。

　　在实际生活中，利用红外线进行的测定已经非常丰富了，可以扫描成像生成热像图、可用于比较物体表面的温度分布和变化情况，这有许多的应用场景。

　　在医学上，可以用来监测体温，或者人体某些部位的病变；安装在摄像头上，可以在夜间监测动物或者人类的活动；如果安装在卫星上，那就是卫星遥感，可用于监测地面的温度变化情况，特别是感知森林温度异常变化而用于防火。

　　所以，我们这里测体温，与遥感卫星监测地表温度的变化，在原理上是一样的。

　　遥感一词，来源于英语Remote Sensing。从字面上看，就是遥远的感知，但实际上可以泛指一切无接触的探测，正如Remote Control翻译为遥控，实际上距离并不是那么远一样。

　　所以，从原理上讲，其实这种非接触式的测定方式，我们都可以称为广义的遥感。

　　那么现在大家看到，遥感原来也不是我们想象的那么神秘，只不过是安装在太空中的一架照相机而已，与我们在小区门口进行的测定差不多。

　　我们前面一直在说红外线，但其实这么笼统地说，并不准确。

　　任何高于绝对零度的物质都可以产生红外线，太阳的热量也主要是通过红外线传到地球。

　　红外线的波长介于760纳米到1毫米之间，跨越了好几个数量级，是一个非常宽的范围，所以一般还分为近红外（0.7~2.5μm）、中红外（2.5~25μm）和远红外（25~1000μm）。

　　而人体温度对应的红外辐射峰值，其波长在5~10微米之间，属于中红外。大多地球资源卫星，也都有一个热红外波段（3~15μm），大致也在中红外波段，专门用于测定地表温度的变化。  

　　而我们许多电器的红外遥控，则是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。

　　用近红外作为遥控光源，是因为红外发射器件与红外接收器件的发光与受光峰值波长介于0.8um~0.94um之间，可以获得较高的传输效率及可靠性。由于红外线不可见，因此不会产生其他干扰。 

　　说到这里，我想顺便提一个问题。如果所有非接触式的测定方式都称为遥感，那么医学上的影像学检查B超是遥感吗？