نوری مادون قرمز

اپتیک مادون قرمز شاخه ای از اپتیک است که به مطالعه و دستکاری نور مادون قرمز (IR) می پردازد ، که تابش الکترومغناطیسی با طول موج طولانی تر از نور مرئی است. طیف مادون قرمز طول موج های تقریباً 700 نانومتر تا 1 میلی متر را شامل می شود و به چندین زیر منطقه تقسیم می شود: مادون قرمز نزدیک (NIR) ، مادون قرمز موج کوتاه (SWIR) ، مادون قرمز موج میانی (MWIR) ، مادون قرمز موج بلند (LWIR ) ، و مادون قرمز دور (FIR).

اپتیک مادون قرمز برنامه های بیشماری در زمینه های مختلف از جمله:

1. تصویربرداری حرارتی: اپتیک مادون قرمز به طور گسترده ای در دوربین ها و دستگاه های تصویربرداری حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد و به ما امکان می دهد تا انتشار گازهای گلخانه ای را از اشیاء و محیط ها ببینیم. این کاربردی در دید شب ، امنیت ، بازرسی صنعتی و تصویربرداری پزشکی دارد.
2. طیف سنجی: طیف سنجی مادون قرمز تکنیکی است که از نور مادون قرمز برای تجزیه و تحلیل ترکیب مولکولی مواد استفاده می کند. مولکول های مختلف طول موج های مادون قرمز خاص را جذب و ساطع می کنند ، که می تواند برای شناسایی و تعیین کمیت ترکیبات در نمونه ها استفاده شود. این کاربردی در شیمی ، زیست شناسی و علوم مواد دارد.
3. سنجش از دور: از سنسورهای مادون قرمز در برنامه های سنجش از راه دور برای جمع آوری اطلاعات در مورد سطح و جو زمین استفاده می شود. این امر به ویژه در نظارت بر محیط زیست ، پیش بینی آب و هوا و مطالعات زمین شناسی مفید است.
4. ارتباط: ارتباط مادون قرمز در فناوری هایی مانند کنترل از راه دور مادون قرمز ، انتقال داده بین دستگاه ها (به عنوان مثال IRDA) و حتی برای ارتباطات بی سیم با برد کوتاه استفاده می شود.
5. فناوری لیزر: لیزرهای مادون قرمز در زمینه هایی مانند پزشکی (جراحی ، تشخیص) ، پردازش مواد ، ارتباطات و تحقیقات علمی کاربردی دارند.
6. دفاع و امنیت: اپتیک مادون قرمز نقش مهمی در کاربردهای نظامی مانند تشخیص هدف ، راهنمایی موشکی و شناسایی و همچنین در سیستم های امنیتی غیرنظامی ایفا می کند.
7. نجوم: از تلسکوپ های مادون قرمز و آشکارسازها برای مشاهده اشیاء آسمانی که در درجه اول در طیف مادون قرمز ساطع می شوند ، استفاده می شود و به اخترشناسان این امکان را می دهد تا پدیده هایی را که در غیر این صورت نامرئی هستند ، مطالعه کنند.

اپتیک مادون قرمز شامل طراحی ، ساخت و استفاده از مؤلفه ها و سیستم های نوری است که می توانند نور مادون قرمز را دستکاری کنند. این مؤلفه ها شامل لنزها ، آینه ها ، فیلترها ، منشور ، پرتوهای و آشکارسازها هستند که همه برای طول موج های مادون قرمز خاص مورد علاقه بهینه شده اند. مواد مناسب برای اپتیک مادون قرمز اغلب با مواد مورد استفاده در اپتیک قابل مشاهده متفاوت است ، زیرا همه مواد با نور مادون قرمز شفاف نیستند. مواد متداول شامل ژرمانیوم ، سیلیکون ، سلنید روی و عینک های مختلف انتقال مادون قرمز است.

به طور خلاصه ، اپتیک مادون قرمز یک زمینه چند رشته ای با طیف گسترده ای از کاربردهای عملی است ، از بهبود توانایی ما در دیدن در تاریکی تا تجزیه و تحلیل ساختارهای مولکولی پیچیده و پیشبرد تحقیقات علمی.