اپتیک 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 های بلندتر از نور مرئی است. طیف مادون قرمز از حدود 700 نانومتر تا 1 میلی متر طول موج دارد 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 کاربردهای متعددی در زمینه های مختلف دارد، از جمله:

1. تصویربرداری حرارتی: اپتیک مادون قرمز به طور گسترده در دوربین ها و دستگاه های تصویربرداری حرارتی استفاده می شود و به ما امکان می دهد انتشار گرما را از اشیا و محیط ها ببینیم و اندازه گیری کنیم. این در دید در شب، امنیت، بازرسی صنعتی و تصویربرداری پزشکی کاربرد 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 خاصی را جذب و منتشر می کنند که می تواند برای شناسایی و تعیین کمیت ترکیبات در نمونه ها استفاده شود. این در شیمی، زیست شناسی و علم مواد کاربرد دارد.
3. سنجش از دور: سنسورهای مادون قرمز در کاربردهای سنجش از راه دور برای جمع آوری اطلاعات در مورد سطح زمین و جو استفاده می شود. این امر به ویژه در پایش محیطی، پیش بینی آب و هوا و مطالعات زمین شناسی مفید است.
4. ارتباط: ارتباطات مادون قرمز در فن آوری 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. تکنولوژی لیزر: لیزرهای مادون قرمز در زمینه هایی مانند پزشکی (جراحی، تشخیص)، پردازش مواد، ارتباطات و تحقیقات علمی کاربرد دارند.
6. دفاع و امنیت: اپتیک مادون قرمز در کاربردهای نظامی مانند شناسایی هدف، هدایت موشک و شناسایی و همچنین در سیستم های امنیتی غیرنظامی نقش اساسی دارد.
7. نجومتلسکوپ‌ها و آشکارسازهای مادون قرمز برای مشاهده اجرام آسمانی استفاده می‌شوند که عمدتاً در طیف فروسرخ ساطع می‌کنند و به اخترشناسان اجازه می‌دهند تا پدیده‌هایی را مطالعه کنند که در غیر این صورت در نور مرئی نامرئی هستند.

اپتیک مادون قرمز شامل طراحی، ساخت و استفاده از اجزا و سیستم های نوری است که می توانند نور مادون قرمز را دستکاری کنند. این اجزا شامل لنزها، آینه ها، فیلترها، منشورها، پرتوهای شکافنده و آشکارسازها هستند که همگی برای طول موج های مادون قرمز خاص مورد نظر بهینه شده اند. مواد مناسب برای اپتیک مادون قرمز اغلب با مواد مورد استفاده در اپتیک مرئی متفاوت است، زیرا همه مواد در برابر نور مادون قرمز شفاف نیستند. مواد متداول عبارتند از ژرمانیوم، سیلیکون، سلنید روی، و انواع شیشه های انتقال دهنده مادون قرمز.

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