אופטיקה אינפרא אדום

אופטיקה אינפרא אדום היא ענף באופטיקה העוסק בחקר ובמניפולציה של אור אינפרא אדום (IR), שהוא קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורכי גל ארוכים יותר מאשר אור נראה. ספקטרום האינפרא אדום משתרע על פני אורכי גל של כ-700 ננומטר עד מילימטר אחד, והוא מחולק למספר תת-אזורים: אינפרא אדום קרוב (NIR), אינפרא אדום גל קצר (SWIR), אינפרא אדום גל בינוני (MWIR), אינפרא אדום גל ארוך (LWIR) ), ואינפרא אדום רחוק (FIR).

לאופטיקה אינפרא אדום יש יישומים רבים בתחומים שונים, כולל:

1. הדמיה תרמית: אופטיקה אינפרא אדום נמצאת בשימוש נרחב במצלמות ומכשירי הדמיה תרמית, המאפשרת לנו לראות ולמדוד פליטות חום מחפצים וסביבות. יש לזה יישומים בראיית לילה, אבטחה, 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, שניתן להשתמש בהם כדי לזהות ולכמת תרכובות בדגימות. יש לזה יישומים בכימיה, ביולוגיה ומדעי החומרים.
3. חישה מרחוק: חיישני אינפרא אדום משמשים ביישומי חישה מרחוק כדי לאסוף מידע על פני כדור הארץ והאטמוספרה. זה שימושי במיוחד בניטור סביבתי, חיזוי מזג אוויר ומחקרים גיאולוגיים.
4. תִקשׁוֹרֶת: תקשורת אינפרא אדום משמשת בטכנולוגיות כמו שלט רחוק אינפרא אדום, העברת נתונים בין מכשירים (למשל, IrDA), ואפילו לתקשורת אלחוטית לטווח קצר.
5. טכנולוגיית לייזר: לייזרים אינפרא אדום יש יישומים בתחומים כמו רפואה (כירורגיה, אבחון), עיבוד חומרים, תקשורת ומחקר מדעי.
6. הגנה וביטחון: אופטיקה אינפרא אדום ממלאת תפקיד מכריע ביישומים צבאיים כמו זיהוי מטרות, הנחיית טילים וסיור, כמו גם במערכות אבטחה אזרחיות.
7. אַסטרוֹנוֹמִיָה: טלסקופים וגלאים אינפרא אדום משמשים לצפייה בעצמים שמימיים הפולטים בעיקר בספקטרום האינפרא אדום, ומאפשרים לאסטרונומים לחקור תופעות שאינן נראות אחרת באור נראה.

אופטיקה אינפרא אדום כוללת תכנון, ייצור ושימוש ברכיבים ומערכות אופטיות שיכולים לתמרן אור אינפרא אדום. רכיבים אלה כוללים עדשות, מראות, מסננים, מנסרות, מפצלי אלומה וגלאים, כולם מותאמים לאורכי הגל האינפרא אדום הספציפיים המעניינים אותם. חומרים המתאימים לאופטיקה אינפרא אדום לעיתים קרובות שונים מאלה המשמשים באופטיקה גלויה, שכן לא כל החומרים שקופים לאור אינפרא אדום. חומרים נפוצים כוללים גרמניום, סיליקון, אבץ סלניד ומשקפיים שונים המעבירים אינפרא אדום.

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