مادون قرمز
مقدمه
مادون قرمز اشعه بسیار ریز و قرمز رنگ است . یک تابش الکترومغناطیسی با طول موج بیشتر از امواج مرئی و کوتاهتر از امواج رادیویی است.
تابش فروسرخ یا مادون قرمز دارای طول موجی بین 750 و 1000 نانومتر است.
با توجه به سهم امواج مادون قرمز از طیف رنگ ها، استفاده های کاربردی زیادی را می توان برای این امواج نام برد از جمله یافتن مقصد و رهگیری هدف در موارد نظامی، تنظیم دما از راه دور، استفاده در بیسیم ها برای ارتباطات، طیف بینی و پیش بینی وضعیت هوا و درمان برخی از بیماری ها استفاده می شود.
انواع خاصی از لامپ های مادون قرمز برای درمان دردهای ماهیچه ای و مفصلی، خصوصاً دردهای پشت، مورد استفاده قرار می گیرند
در زمستان از اشعه مادون قرمز برای گرم کردن منازل استفاده می شود.
موشک ها و سایر سلاحهای پرتابی را به کمک اشعه مادون قرمز کنترل و هدایت می کنند.
ساختمان مولکولی اجسام نیزبه کمک این اشعه مورد بررسی قرار می گیرد. ناخالصی های موجود در مواد نیز توسط همین اشعه شناسایی می شود
تاریخچه
کشف هرسل اولین گام در ایجاد پدیده ای که ما آن را طیف الکترومغناطیسی می نامیم. نور مرئی و پرتوهای مادون قرمز دو نمونه اشکال فراوانی از انرژی هستند که توسط تمام اجسام موجود در زمین و اجرام آسمانی تابانده می شوند. در سال 1800 سر ویلیام هرشل یک نمونه نامرئی از تشعشعات را کشف کرد که این نمونه دقیقا زیر بخش قرمز طیف مرئی قرار داشت. او این شکل از تشعشعات را مادون قرمز نامید.
کاربرد اشعه مادون قرمز در نجوم
گرمایی که ما از خورشید یا از یک محیط گرم احساس می کنیم، همان تشعشعات مادون قرمز یا به عبارتی انرژی گرمایی است. حتی اجسامی که فکر می کنیم خیلی سرد هستند، نیز از خود انرژی گرمایی منتشر می سازند.
تلسکوپ ها و آشکارسازهایی که توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار می گیرند نیز از خودشان انرژی گرمایی منتشر می سازند. بنابراین برای به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب و برای اینکه بتوان حتی تشعشعات ضعیف آسمانی را هم آشکار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسکوپ ها و تجهیزات خود را به درجه حرارتی حدود صفر مطلق می رسانند.
کاربرد اشعه مادون قرمز در نجوم
در یک ناحیه پرستاره، نقاطی که توسط نور مرئی قابل رویت نیستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز به خوبی نشان داده می شود. هم چنین مادون قرمز می تواند چند کانون داغ و متراکم را همره با ابرهایی از گاز و غبار نشان دهد.
این کانون ها شامل مناطق پرستاره ای هستند که در واقع می توان آنها را محل تولد ستاره ای جدید دانست. با وجود این ابرها ، رویت ستاره های جدید با استفاده از نور مرئی به سختی امکانپذیر است. اما انتشار گرما باعث آشکار شدن آنها در تصاویر مادون قرمز می شود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهای بلند مادون قرمز می توانند به مطالعه توزیع غبار در مراکزی که محل شکل گیری ستاره ها هستند، بپردازند.
کاربرد اشعه مادون قرمز در نجوم
کاربرد درمانی اشعه مادون قرمز
تسکین درد
با وجود حرارت ملایم ، کاهش درد به احتمال زیاد بواسطه اثر تسکینی بر روی پایانه های عصبی ، حسی ، سطحی است. همچنین به علت بالا رفتن جریان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابولیت ها و مواد دردزای تجمع در بافت ها ، درد کاهش می یابد.
استراحت ماهیچه
تابش این اشعه راه مناسبی برای درمان اسپاسم و دستیابی به استراحت عضلانی می باشد.
افزایش خون رسانی
در درمان زخم های سطحی و عفونت های پوستی ، برای اینکه فرآیند ترمیم به خوبی انجام گیرد، باید به مقدار کافی خون به ناحیه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نیز افزایش گردش خون سبب افزایش تعداد گلبول های سفید و کمک به نابودی باکتری ها می کند. از این پرتو میتوان برای درمان مفصل آرتوریتی و ضایعات التهابی نیز استفاده کرد.
کاربرد درمانی اشعه مادون قرمز
کاربرد اشعه مادون قرمز در ارتباطات
انتقال داده ها از طریق امواج مادون قرمز نیز در ابعاد مکانی کوچک و بین دستگاه های کامپیوتری دیجیتال و تلفنهای همراه یا PDAها (دستیارهای دیجیتال شخصی) مورد استفاده قرار می گیرد. این گونه دستگاهها خود را با استانداردها و قوانینی که توسط )انجمن داده های اینفرارد ( تطبیق می دهند و کار می کنند.
کنترل های از راه دور و دستگاه های مطابق با استانداردهای اینفرارد از دیودهای ساطع کننده ی نور یا LED برای ساطع کردن امواج مادون قرمز که توسط یک لنز پلاستیکی داخل نورافکنی کوچک و نازک کارگذاشته شدند استفاده می جویند. این نورافکن ها، نوسان بندی شدند و وقتی روشن و خاموش میشوند، به تناسب، داده ها را رمزگذاری می نمایند.
امواج اینفرارد ، نور لازم برای ارتباطات فیبر نوری را فراهم می کنند. این امواج، طول موجی با حداقل میزان انتشار 1.33 نانومتر و حداکثر میزان پراکنش نور 1.55 نانومتر دارند و در سیم های سیلیسیومی بسیار استفاده می شوند.
اینفرارد برای مبادله اطلاعات بین کامپیوتر و گوشی همراه استفاده می شود. گوشی هایی که قابلیت اینفرارد را دارند، توسط این دستگاه که به کامپیوتر متصل می شود فایل های صوتی و تصویری را دریافت می کنند. یکی از مزایای اینفرارد این است که به دلیل اینکه بدون سیم ( بین گوشی و اینفرارد) اطلاعات منتقل می شود سرعت انتقال بالا می رود. اینفرارد با کارت حافظه یک رابطه مستقیم دارد که هرچه ظرفیت کارت بیشتر باشد ، کارایی اینفرارد بالاتر می رود.
دستگاه اینفرارد شما را قادر میسازد تا حداکثر به فاصله 20 30 سانتی متری با دستگاهی که دارای اینفرارد است ارتباط برقرار کند . ذکر این نکته ضروریست که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی روبروی هم و همانند کنترل های دستگاه های صوتی و تصویری که از فناوری اینفرارد بهره می برند عمل میکند . فاصله برد آن برای گوشی های موبایل حداکثر 30 سانتی متر است .
کاربرد تشخیصی اشعه مادون قرمز
از مهم ترین کاربردهای تشخیصی اشعه مادون قرمز می توان به ترموگرافی اشاره کرد. اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیر تغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ می دهد، اطلاق میشود. تصویر حاصل از این روش که ترموگرام نامیده میشود، بخش الگوی حرارتی سطح بدن را نشان می دهد.
در توموگرافی، آشکارساز تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنال الکترونیکی تبدیل می کند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر، پردازش می کند تا اینکه یک صفحه ی کاتودیک مثل مانیتور تلویزیون آشکار شود.
با تشکر فراوان از توجه شما عزیزان