Tutti gli oggetti aventi una temperatura sopra lo zero assoluto (-273,15 C) emettono radiazioni infrarosse.
Queste
radiazioni invisibili all'occhio umano sono rilevabili dalla
termocamera ir che le rielabora e le presenta sullo schermo in forma
visibile.
La termocamera Ir in realtà non misura la temperatura direttamente, ma l'intensità della radiazione elettromagnetica nel campo dell'infrarosso (ir) emessa da un corpo. L'infrarosso termico la cui lunghezza d'onda va da 1µm a 1mm si divide a sua volta in quatto sottobande: ir vicino; ir medio; ir lontano; ir estremo.
Per le indagini EdilAmbiente S.r.l. utilizza la termocamera ad onde lunghe (Long Wawe) che rileva l'infrarosso lontano nella lunghezza d'onda che va da 0,75 µm a 12 µm.
La radiazione termica dipende dalle caratteristiche del corpo e dalla sua temperatura poiché all'aumentare di questa
aumenta l'agitazione molecolare e di conseguenza l'emissione della radiazione infrarossa.
L'intensità della radiazione infrarossa è definita dalla legge di Stefan-Boltzmann E=ɛ.σ.T4, dove:
E la radiazione elettromagnetica emessa;
ɛ l'emissività, una proprietà di ogni corpo che può assumere un valore tra 0 a 1 (il valore 1 corrisponde al corpo nero ideale
che in realtà non esiste, ci sono solo campioni realizzati in laboratorio utilizzati per la calibrazione delle termocamere);
σ una costante (detta costante di Boltzmann) che vale 5.670373.10-8 W/m2.K4;
T la temperatura espressa in Kelvin (temperatura assoluta).
Altre leggi fisiche importanti nella termografia sono la legge di Kirchhoff e legge di Fourier.
La legge di Kirchhoff considera che la somma delle radiazione emessa (ε), riflessa (ρ) e trasmessa (t) da un corpo uguale
a 1 per cui si ha ɛ+ρ+t=1;
La legge di Fourier dice che Q=K.(Ti-Te)/l, dove:
Q rappresenta il flusso di calore (W/m2);
K la conduttività termica espressa in (W/mK);
l la lunghezza del materiale conduttore espressa in metri (m);
Ti e Te rappresentano rispettivamente la temperatura interna ed esterna espresse in Celsius (C) o in Kelvin (K).
La termografia infrarossa si potrebbe definire come la tecnica che permette di convertire un'immagine all'infrarosso in
un'immagine radiometrica, dove è possibile rilevare la temperatura superficiale nei vari punti del termogramma.