אופטיקה אינפרא אדום

אופטיקה אינפרא-אדומה היא ענף באופטיקה העוסק בחקר ובמניפולציה של אור אינפרא-אדומה (IR), שהיא קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורכי גל ארוכים יותר מאור נראה. ספקטרום האינפרא-אדום משתרע על פני אורכי גל של כ-700 ננומטר עד מילימטר אחד, והוא מחולק למספר תת-אזורים: אינפרא-אדומה קרובה (NIR), אינפרא-אדומה בגלים קצרים (SWIR), אינפרא-אדומה בגלים בינוניים (MWIR), אינפרא-אדומה בגלים ארוכים (LWIR) ותת-אדומה רחוקה (FIR).

לאופטיקה אינפרא אדום יישומים רבים בתחומים שונים, כולל:

1. הדמיה תרמיתאופטיקה אינפרא אדום נמצאת בשימוש נרחב במצלמות ומכשירים להדמיה תרמית, ומאפשרת לנו לראות ולמדוד פליטות חום מעצמים וסביבות. לטכנולוגיה זו יש יישומים בתחומי ראיית לילה, אבטחה, פיקוח תעשייתי והדמיה רפואית.
2. ספקטרוסקופיהספקטרוסקופיית אינפרא אדום היא טכניקה המשתמשת באור אינפרא אדום כדי לנתח את ההרכב המולקולרי של חומרים. מולקולות שונות בולעות ופולטות אורכי גל אינפרא אדום ספציפיים, אשר ניתן להשתמש בהם לזיהוי וכימות תרכובות בדגימות. לטכנולוגיה זו יש יישומים בכימיה, ביולוגיה ומדעי החומרים.
3. חישה מרחוקחיישני אינפרא אדום משמשים ביישומי חישה מרחוק כדי לאסוף מידע על פני כדור הארץ והאטמוספירה. זה שימושי במיוחד בניטור סביבתי, חיזוי מזג אוויר ומחקרים גיאולוגיים.
4. תִקשׁוֹרֶתתקשורת אינפרא אדום משמשת בטכנולוגיות כמו שלטים רחוקים אינפרא אדום, העברת נתונים בין מכשירים (למשל, IrDA), ואפילו לתקשורת אלחוטית לטווח קצר.
5. טכנולוגיית לייזרללייזרים אינפרא אדום יש יישומים בתחומים כמו רפואה (כירורגיה, אבחון), עיבוד חומרים, תקשורת ומחקר מדעי.
6. הגנה וביטחוןאופטיקה אינפרא אדום ממלאת תפקיד מכריע ביישומים צבאיים כגון גילוי מטרות, הנחיית טילים וסיור, כמו גם במערכות אבטחה אזרחיות.
7. אַסטרוֹנוֹמִיָהטלסקופים וגלאים אינפרא אדום משמשים לתצפית על עצמים שמימיים הפולטים בעיקר בספקטרום האינפרא אדום, ומאפשרים לאסטרונומים לחקור תופעות שבדרך כלל בלתי נראות באור נראה.

אופטיקה אינפרא אדום כוללת את התכנון, הייצור והשימוש ברכיבים ומערכות אופטיות שיכולים לתפעל אור אינפרא אדום. רכיבים אלה כוללים עדשות, מראות, מסננים, מנסרות, מפצלי קרן וגלאים, כולם מותאמים לאורכי הגל האינפרא אדום הספציפיים הרלוונטיים. חומרים המתאימים לאופטיקה אינפרא אדום שונים לעיתים קרובות מאלה המשמשים באופטיקה נראית לעין, מכיוון שלא כל החומרים שקופים לאור אינפרא אדום. חומרים נפוצים כוללים גרמניום, סיליקון, סלניד אבץ, וזכוכיות שונות המעבירות אינפרא אדום.

לסיכום, אופטיקה אינפרא אדום היא תחום רב-תחומי בעל מגוון רחב של יישומים מעשיים, החל משיפור יכולתנו לראות בחושך ועד לניתוח מבנים מולקולריים מורכבים וקידום המחקר המדעי.