神奇测温枪
——那一枪中，发生了什么？
测温枪，学名是“红外线辐射测温仪”。主要应用于传染性疾病发生地区，采用远红外线发射光讯号，在不接触人体的情况下测量体温。一听到“红外”“辐射”之类的词，你就吓得一哆嗦吧？其实测温枪绝对不会有损健康！为什么？在搞懂测温枪的原理前，你要先明白一点：它是个接收器，不是发射器。笼统地说，它只是在被动地接收目标的红外辐射能量，从而获得温度数值。
你的身体无时无刻不在向外扩散辐射能量，而测温枪的作用，是接收你身体某区域的辐射能量。如果说这个过程真的有辐射危害的话，那么应该担心被辐射的也是测温枪——没准万一哪天测到个1000℃的脑门儿，自己就先坏了呢。所以，这玩意虽然长着一副枪的样子，但其实只有被动挨打的份儿。
说到这里，也许有些小伙伴就忍不住要抢答：明白了，就是说测温枪也是温度计的一种，只不过会隔空感受人体散发的温度。No，这样的说法是不正确的。所谓红外线辐射测温仪，就是说只能接收各种波段的“电磁波信息”，绝不是直接的“温度信息”。那么，“电磁波信息”是如何转换成“温度信息”的呢？这就需要我们来了解物理学上一个重要理论——普朗克辐射定律。这个定律是德国物理学家马克斯·普朗克发现的，他因此荣获诺贝尔奖。该定律告诉我们，自然界中一切高于绝对零度的物体——注意，绝对零度并非0℃，约等于零下273.15℃——都在不停地向外辐射能量。能量的大小及其按波长的分布，与它的表面温度有着十分密切的联系。物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。因此，测出红外辐射能量，再通过普朗克的公式计算，便能准确得出其表面温度。不要小看这一定律，它引发出的量子力学概念，是现代物理学的两大基本支柱之一。小小测温枪，能帮你打开浩瀚的物理世界的大门呢。
那么测温枪里有什么？其实相当复杂，它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等多个部分组成。在你看来只是一枪，但在对准你的那一刻，光学系统就迅速收集你身体辐射的红外能量，聚焦到光电探测器上，转变为相应的信号，再经过运算处理，转换为温度值，你的体温就瞬间出现在显示屏上了。由此原理可知，与传统的体温测量办法相比，体温枪所用时间短，无需接触人体，可以避免交叉感染。所以它特别适合在人流量大的地方筛查有发热症状的人，安全迅速，操作起来也非常方便。
（选自《意读》2020年2月刊）
