Perché i termometri che misurano l’emissione infrarossa del timpano funzionano così bene?

Il timpano, come tutti gli oggetti al di sopra dello zero assoluto, emette radiazioni termiche. L'intensità e lo spettro di questa radiazione trasportano informazioni sulla temperatura. Poiché il timpano è vicino all'ipotalamo (la parte del cervello che regola la temperatura corporea), spesso si presume che la temperatura del timpano sia uguale alla temperatura interna del corpo. Quindi, per ottenere una misurazione accurata della temperatura interna del corpo, l'energia infrarossa emessa dal timpano deve essere accuratamente misurata e convertita in un valore di temperatura.

Per una misurazione accurata, il sensore del termometro a infrarossi deve essere in grado di rilevare la radiazione e filtrare altre fonti di radiazioni, come la radiazione ambientale e la radiazione emessa dal condotto uditivo o da altre parti dell'orecchio. Per eliminare il rumore causato dalle radiazioni emesse dal condotto uditivo, il sensore viene solitamente posizionato in profondità all'interno del condotto uditivo, rivolto verso il timpano.

Per la conversione dalla radiazione infrarossa al valore di temperatura si possono impiegare diversi metodi. Un approccio comune è quello di utilizzare la legge di Stefan-Boltzmann, che afferma che la potenza totale irradiata da un corpo nero è proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura assoluta. In altre parole, più un oggetto è caldo, più energia infrarossa emette. Misurando l'intensità della radiazione infrarossa emessa dal timpano e utilizzando la legge di Stefan-Boltzmann, il termometro la converte in un valore di temperatura.

L'accuratezza e l'affidabilità dei termometri auricolari a infrarossi sono influenzate da diversi fattori, come il corretto posizionamento del sensore nel condotto uditivo, infezioni dell'orecchio, ostruzioni del cerume e variazioni della temperatura corporea dovute a fattori come l'esercizio fisico, il sonno o un pasto recente. Per garantire misurazioni accurate, è importante seguire le istruzioni del produttore per l'utilizzo del termometro e considerare tutti i fattori che potrebbero influenzare la misurazione.