黑體材料
假設(shè)有一種物體，在某一給定的溫度下能夠全部吸收投射到其表面的任何波長(zhǎng)的輻射能量，則稱之為黑體。黑體材料是一個(gè)完美的發(fā)射器，它的發(fā)射率值為1.000或100%。也就是說(shuō)，一個(gè)完美的黑體材料是完全無(wú)反射的。在各種材料中，反射率越低，發(fā)射率越高，這種材料就越接近黑體材料。因此，反射率相當(dāng)?shù)偷牟牧?，諸如紙、紡織品、水泥和磚能夠使用一個(gè)簡(jiǎn)單的、一般的紅外測(cè)溫儀來(lái)精確地測(cè)量其發(fā)射率，因?yàn)樗麄兎浅＝咏诤隗w材料。然而也有很多材料與黑體材料大不相同，它們具有很高的反射率和穿透率。這些與黑體材料大不相同的材料，根據(jù)其發(fā)射率特點(diǎn)，大體上可以分為三種類型，即灰體材料、非灰體材料，以及可選擇型發(fā)射體。
灰體材料
灰體材料的發(fā)射率值低于1.000，并且其發(fā)射率值在任何波長(zhǎng)下都是相同的?；殷w材料通常具有固定的發(fā)射率值，僅僅在其表面粗糙度改變的情況下，這一值才可能被改變，其它情況下則是一個(gè)常數(shù)。一個(gè)灰體材料在某一給定溫度下發(fā)射出的紅外能如果是黑體材料的70%，則其發(fā)射率值為0.700。通常來(lái)說(shuō)，不透明的物體具有一個(gè)相對(duì)高的發(fā)射率值（通常反射率在0.300-0.400之間，發(fā)射率在0.600-0.700之間），這種物體通常稱為灰體材料。
非灰體材料
非灰體材料在不同的波長(zhǎng)下具有不同的發(fā)射率值。對(duì)于不透明的材料來(lái)說(shuō)，發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的趨勢(shì)，主要是由材料的微觀表面結(jié)構(gòu)和物理屬性所決定的。而對(duì)非灰體材料來(lái)說(shuō)，對(duì)于紅外能的吸收、反射和穿透的趨勢(shì)取決于波長(zhǎng)?？蛇x擇型發(fā)射體是一個(gè)特殊的非灰體材料，將在下一章節(jié)另作談?wù)摗?/span>
材料的表面紋理和氧化度也會(huì)影響表面發(fā)射率。盡管我們認(rèn)為反射率高的材料是很光滑的，但在顯微鏡下，其表面還是有很多褶皺和裂縫。這些褶皺和裂縫很小，通常紅外波無(wú)法進(jìn)入，所以材料在此波長(zhǎng)下具有較高的反射率。然而，如果波長(zhǎng)足夠小并可以進(jìn)入這些褶皺和裂縫，則會(huì)有所損失，物體的反射率就會(huì)變低，材料在反射率較低時(shí)發(fā)射率較高，在反射率較高時(shí)發(fā)射率較低。因?yàn)楸绕痖L(zhǎng)波，短波更容易滲入褶皺和裂縫，因此在用短波測(cè)量時(shí)，被測(cè)目標(biāo)的發(fā)射率比用長(zhǎng)波測(cè)量時(shí)更高。通常發(fā)射率值低于0.400-0.500的金屬，我們稱為非灰體。
另外，表面紋理和氧化度的變化同樣會(huì)引起基于波長(zhǎng)的發(fā)射率變化。如果氧化結(jié)構(gòu)的表面縫隙大于紅外波長(zhǎng)，比如氧化鐵表面就顯得很粗糙，其發(fā)射率相對(duì)較高，并且用小于此結(jié)構(gòu)縫隙的所有波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，發(fā)射率和反射率都是不變的。相反地，如果氧化結(jié)構(gòu)的縫隙很小，比如氧化鉻鍍層，此時(shí)短波可以滲透，而長(zhǎng)波則不行。隨著氧化層變厚，漸漸能夠吸收所有的波長(zhǎng)，則其發(fā)射率值在各種波長(zhǎng)下都是不變的。比如薄的膠片表面具有非常細(xì)致的氧化層，很容易把它看成是透明的，因此這些鍍層在影響其表面紋理的同時(shí)，也可將其看成是可選擇型發(fā)射體。
可選擇型發(fā)射體
紅外能是一種電磁能，就像可見(jiàn)光、無(wú)線電波和X射線。如果在胸口打上一束光，它不能穿過(guò)，而如果是X射線就能夠穿過(guò)。光與X射線的唯一區(qū)別就在于波長(zhǎng)。所以通過(guò)改變波長(zhǎng)，有些物體會(huì)變得更加透明或更加不透明，玻璃就是一個(gè)很好的例子。玻璃在短波下是透明的，但在波長(zhǎng)大于4.8mm的長(zhǎng)波下則是不透明的。也就是說(shuō)，在短波下玻璃的發(fā)射率更低。而因其在長(zhǎng)波下是不透明的，因而此時(shí)具有更高的發(fā)射率。玻璃的發(fā)射率也隨著波長(zhǎng)的改變而改變，在6.6-8.2mm的波長(zhǎng)下，玻璃是高度不透明和高度低反射的。這一波段也是玻璃具有最高的發(fā)射率值和最類似于黑體材料的波段。
薄的塑料膠片是最典型的可選擇型發(fā)射體。這種材料是由一長(zhǎng)串氫和碳原子鏈組成的，這一可重復(fù)的統(tǒng)一的分子結(jié)構(gòu)使得分子和原子以一個(gè)均勻的頻率和諧地振動(dòng)。與這一振動(dòng)頻率一致的紅外波長(zhǎng)被塑料材料優(yōu)先吸收（不是反射或穿透）；另一方面，這一材料發(fā)射出的紅外能首先是與振動(dòng)頻率一致的波長(zhǎng)。當(dāng)我們觀察一個(gè)塑料夾層帶時(shí)，它是透明的。但如果用一個(gè)與振動(dòng)頻率一致的3.43mm長(zhǎng)度的波來(lái)測(cè)量，這個(gè)夾層帶則是完全不透明的。當(dāng)測(cè)量一個(gè)可選擇型發(fā)射體的溫度時(shí)，選擇與一個(gè)強(qiáng)的發(fā)射波段一致的波長(zhǎng)是至關(guān)重要的。在這種波長(zhǎng)下，紅外發(fā)射最為接近黑體條件，該材料也具有最高的不透明度和最低的反射率?？蛇x擇型發(fā)射體的另一些例子是所有的氣體和所有的高透明材料。許多晶體材料，比如硅和陶瓷也是可選擇型發(fā)射體。統(tǒng)一的分子結(jié)構(gòu)使這些材料具有如上所述的發(fā)射率特性。
薄膜鍍層也可以看成是可選擇型發(fā)射體。在金屬工業(yè)領(lǐng)域，金屬薄板經(jīng)常會(huì)被鍍上一層薄膜。油基漆、水基漆、機(jī)油和臘是最為常見(jiàn)的涂在金屬外部的鍍層，它們都可以看作是可選擇型發(fā)射體。這些材料在有些波長(zhǎng)下是高度透明的，在另一些波長(zhǎng)下則是高度不透明和低反射的。鍍層的發(fā)射率在很大程度上取決于波長(zhǎng)。一個(gè)紅外測(cè)溫儀的最佳波長(zhǎng)應(yīng)該能夠隨著鍍層材料、鍍層厚度、所需溫度范圍，以及對(duì)鍍層的觀測(cè)和穿過(guò)鍍層觀測(cè)的需求的變化而變化。