Innrauð ljósfræði

Innrauð ljósfræði er grein innan ljósfræðinnar sem fjallar um rannsóknir og meðhöndlun innrauðs (IR) ljóss, sem er rafsegulgeislun með lengri bylgjulengd en sýnilegt ljós. Innrauða litrófið spannar bylgjulengdir frá um það bil 700 nanómetrum upp í 1 millimetra og skiptist í nokkur undirsvæði: nær-innrautt (NIR), stuttbylgju-innrautt (SWIR), miðbylgju-innrautt (MWIR), langbylgju-innrautt (LWIR) og fjar-innrautt (FIR).

Innrauða ljósfræðin hefur fjölmarga notkunarmöguleika á ýmsum sviðum, þar á meðal:

1. HitamyndgreiningInnrauð ljósfræði er mikið notuð í hitamyndavélum og tækjum, sem gerir okkur kleift að sjá og mæla hitaútgeislun frá hlutum og umhverfi. Þetta hefur notkun í nætursjón, öryggi, iðnaðarskoðun og læknisfræðilegri myndgreiningu.
2. LitrófsgreiningInnrauða litrófsgreining er tækni sem notar innrautt ljós til að greina sameindasamsetningu efna. Mismunandi sameindir gleypa og gefa frá sér ákveðnar innrauðar bylgjulengdir, sem hægt er að nota til að bera kennsl á og magngreina efnasambönd í sýnum. Þetta hefur notkun í efnafræði, líffræði og efnisfræði.
3. FjarkönnunInnrauðir skynjarar eru notaðir í fjarkönnunarforritum til að safna upplýsingum um yfirborð jarðar og lofthjúp. Þetta er sérstaklega gagnlegt í umhverfisvöktun, veðurspám og jarðfræðilegum rannsóknum.
4. SamskiptiInnrauð samskipti eru notuð í tækni eins og innrauðum fjarstýringum, gagnaflutningi milli tækja (t.d. IrDA) og jafnvel fyrir þráðlaus samskipti yfir skammdrægar rásir.
5. LeysitækniInnrauðir leysir eru notaðir á sviðum eins og læknisfræði (skurðlækningar, greiningar), efnisvinnslu, fjarskiptum og vísindarannsóknum.
6. Varnarmál og öryggiInnrauður ljósleiðari gegnir lykilhlutverki í hernaðarlegum tilgangi eins og skotmörkgreiningu, eldflaugaleiðsögn og njósnum, sem og í borgaralegum öryggiskerfum.
7. StjörnufræðiInnrauðir sjónaukar og skynjarar eru notaðir til að fylgjast með himintunglum sem gefa frá sér aðallega innrauðan litróf, sem gerir stjörnufræðingum kleift að rannsaka fyrirbæri sem annars eru ósýnileg í sýnilegu ljósi.

Innrauð ljósfræði felur í sér hönnun, smíði og notkun ljósfræðilegra íhluta og kerfa sem geta meðhöndlað innrautt ljós. Þessir íhlutir eru meðal annars linsur, speglar, síur, prismur, geislaskiptingar og skynjarar, allir fínstilltir fyrir þær innrauðu bylgjulengdir sem um ræðir. Efni sem henta fyrir innrauð ljósfræði eru oft frábrugðin þeim sem notuð eru í sýnilegri ljósfræði, þar sem ekki eru öll efni gegnsæ fyrir innrauðu ljósi. Algeng efni eru germaníum, kísill, sinkseleníð og ýmis innrauðgeislandi gler.

Í stuttu máli er innrauð ljósfræði fjölgreinalegt svið með fjölbreyttum hagnýtum notkunarmöguleikum, allt frá því að bæta hæfni okkar til að sjá í myrkri til að greina flóknar sameindabyggingar og efla vísindarannsóknir.