אופטיקה אינפרא אדום

אופטיקה אינפרא אדום היא ענף של אופטיקה העוסקת במחקר ובמניפולציה של אור אינפרא אדום (IR), שהיא קרינה אלקטרומגנטית באורכי גל ארוכים יותר מאשר אור גלוי. הספקטרום האינפרא אדום משתרע על אורכי גל מכ- 700 ננומטרים למילימטר, והוא מחולק למספר אזורי משנה: כמעט אינפרא אדום (NIR), אינפרא אדום-גל קצר (SWIR), אינפרא אדום אמצע הגל (MWIR), אינפרא אדום ארוך (LWIR) ), והפנייה רחוקה (FIR).

לאופטיקה של אינפרא אדום יש יישומים רבים בתחומים שונים, כולל:

1. הדמיה תרמית: אופטיקה אינפרא אדום נמצאת בשימוש נרחב במצלמות ומכשירים להדמיה תרמית, ומאפשרת לנו לראות ולמדוד פליטות חום מחפצים וסביבות. יש לכך יישומים בראיית לילה, ביטחון, בדיקה תעשייתית והדמיה רפואית.
2. ספקטרוסקופיה: ספקטרוסקופיה אינפרא אדום היא טכניקה המשתמשת באור אינפרא אדום כדי לנתח את ההרכב המולקולרי של חומרים. מולקולות שונות סופגות ופולטות אורכי גל אינפרא אדום ספציפיים, בהם ניתן להשתמש כדי לזהות ולכמת תרכובות בדגימות. יש לכך יישומים במדעי הכימיה, הביולוגיה והחומרים.
3. חישה מרחוק: חיישני אינפרא אדום משמשים ביישומי חישה מרחוק כדי לאסוף מידע על פני כדור הארץ ואטמוספירה של כדור הארץ. זה שימושי במיוחד במעקב סביבתי, חיזוי מזג אוויר ומחקרים גיאולוגיים.
4. תִקשׁוֹרֶת: תקשורת אינפרא אדום משמשת בטכנולוגיות כמו שלט מרחוק אינפרא אדום, העברת נתונים בין מכשירים (למשל, IRDA) ואפילו לצורך תקשורת אלחוטית לטווח קצר.
5. טכנולוגיית לייזר: לייזרי אינפרא אדום יש יישומים בתחומים כמו רפואה (ניתוחים, אבחון), עיבוד חומרים, תקשורת ומחקר מדעי.
6. הגנה וביטחון: אופטיקה אינפרא אדום ממלאת תפקיד מכריע ביישומים צבאיים כמו גילוי יעד, הדרכת טילים וסיור, כמו גם במערכות ביטחון אזרחיות.
7. אַסטרוֹנוֹמִיָה: טלסקופים וגלאים אינפרא אדום משמשים כדי להתבונן בחפצים שמימיים הפולטים בעיקר בספקטרום האינפרא אדום, ומאפשרים לאסטרונומים ללמוד תופעות שאינן נראות אחרת באור גלוי.

אופטיקה אינפרא אדום כוללת תכנון, ייצור ושימוש ברכיבים ומערכות אופטיות שיכולות לתפעל אור אינפרא אדום. רכיבים אלה כוללים עדשות, מראות, פילטרים, מנסרות, קורות קורות וגלאים, כולם מותאמים לאורכי הגל האינפרא אדום הספציפיים המעניינים. חומרים המתאימים לאופטיקה אינפרא אדום נבדלים לעתים קרובות מאלה המשמשים באופטיקה גלויה, מכיוון שלא כל החומרים שקופים לאור אינפרא אדום. חומרים נפוצים כוללים גרמניום, סיליקון, סלניד אבץ ומשקפי הובלת אינפרא אדום.

לסיכום, אופטיקה אינפרא אדום היא תחום רב תחומי עם מגוון רחב של יישומים מעשיים, החל משפר את היכולת שלנו לראות בחושך ועד לניתוח מבנים מולקולריים מורכבים וקידום מחקר מדעי.