אנו מסבירים מהן קרני אינפרא אדום, סוגיהן, ההיסטוריה והמאפיינים שלהן. בנוסף, השימושים והיישומים העיקריים שלו.
מהן קרני אינפרא אדום?
קרינת אינפרא אדום, המכונה בפי העם קרני אינפרא אדום, היא צורה של קרינה שהיא חלק מה הספקטרום האלקטרומגנטי, אבל יש לו אורך גל קצר יותר מאשר אוֹר גלוי (אם כי גדול יותר מגלי מיקרו). אלו הם גלים אלקטרומגנטיים שאורכם של גַל הם בין 0.7 ל-1000 מיקרון.
מכיוון שזה לא חלק מה ספקטרום גלוי, העיניים שלנו אינן מסוגלות לתפוס קרינה אינפרא אדומה, למרות שאנו יכולים לזהות אותה כתחושה של חוֹם על העור, למשל, כאשר אנו נחשפים לקרינת השמש.
כמו כן, כל סוג של חוֹמֶר להציג א טֶמפֶּרָטוּרָה מעל 0 מעלות קלווין (כלומר -273.15 מעלות צלזיוס, מה שנקרא "אפס מוחלט") פולט רמה מסוימת של קרינה מסוג זה. למעשה, יצורים חיים אנו פולטים כמות משמעותית של קרינת אינפרא אדום עקב חום הגוף שלנו.
מצד שני, בהתאם למיקומן בטווח אורכי הגל, קרני אינפרא אדום יכולות להיות משלושה סוגים:
- ליד אינפרא אדום. הם בין 0.78 ל-2.5 מיקרומטר (זה הטווח הקרוב ביותר לספקטרום הנראה).
- אינפרא אדום בינוני. הם בין 2.5 ל-50 מיקרון.
- אינפרא אדום רחוק. הם בין 50 ל-1000 מיקרון.
לקרני אינפרא אדום יש נוכחות חשובה ב טֶבַע. בנוסף, יש להם יישומים שונים ב תַעֲשִׂיָה.
מאפייני קרני אינפרא אדום
המאפיינים של קרינת אינפרא אדום הם כדלקמן:
- הם סוג של קרינה אלקטרומגנטית שנמצאת מחוץ לספקטרום הנראה (איננו יכולים לראות זאת בעין בלתי מזוינת).
- אורכי הגל שלהם משתנים בין 0.7 ל-1000 מיקרומטר וערכי התדר שלהם הם בין 3 x 1011 ל- 3.84 x 1014
- הוא נפלט על ידי כל הגופים שהטמפרטורה שלהם היא מעל האפס המוחלט, במיוחד על ידי יצורים חיים, והוא נתפס כצורה של חום פני השטח.
היסטוריה של קרני אינפרא אדום
קיומה של קרינת אינפרא אדום התגלה בתחילת המאה ה-19, על ידי המוזיקאי והאסטרונום הבריטי-גרמני ויליאם הרשל (1738-1822), גם מגלה כוכב לכת אוּרָנוּס.
הירשל השתמש בא מד חום של כספית למדידת טמפרטורת האור בספקטרום הנראה, הנפלט דרך פריזמה אופטית. כך הוא גילה שהערכים גבוהים יותר כלפי הצד האדום של הספקטרום ושגם כשהוא עזב אותו (כלומר, כשהוא עבר את האדום הנראה לעין), החום הרשום המשיך לעלות. זה הוביל אותו למסקנה שהוא נמצא בנוכחות צורה בלתי נראית של אור, שאותה כינה "קרני חום".
ניסוי זה שוכפל בבולומטרים הראשונים (מכשירים למדידת קרינה אלקטרומגנטית) שאיתם החלו לחקור את הספקטרום האינפרא אדום, למדידת ערכי הטמפרטורה של האור.
שימושים בקרני אינפרא אדום
לקרינה אינפרא אדומה יש יישומים אנושיים רבים כיום:
- ציוד לראיית לילה. באמצעות גלאי אור אינפרא אדום מיוצרים מכשירים אופטיים שמתרגמים אותו לספקטרום הנראה, ומאפשרים לנו "לראות" בחושך, כשהם מונחים על ידי החום הנפלט מעצמים. כלים אלה נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המלחמה.
- שלטים. השימוש בפולטות אינפרא אדום בשלטים ובמכשירים מרוחקים אחרים הוא נפוץ, שאם לא כן היה צריך להשתמש בגלי רדיו וליצור "רעש סביבה" לצורות שידור חשובות יותר של גלי רדיו. נתונים, כמו ה וויי - פיי.
- שידור דיגיטלי אינפרא אדום. הסוג הזה של טֶכנוֹלוֹגִיָה העברת נתונים (בין מחשבים או בין המחשבים שלהם ציוד היקפי בקרבת מקום) משתמש באותות אינפרא אדום כדי להעביר נתונים למרחק קצר.
- מחקר ספקטרוסקופי ב אַסטרוֹנוֹמִיָה. על ידי מדידת קרינת אינפרא אדום באטמוספירה של כוכבים קרירים, אסטרונומים מסוגלים לחקור את יסודות כימיים נוכח בהם. קרניים אלו משמשות גם לחקר עננים מולקולריים בחלל.
- מעקבים ו בִּטָחוֹן. מדידת רמות טמפרטורה בסביבה סגורה מאפשרת צורות חדשות של מעקב ואבטחה, כמו זו המיושמת בשדות תעופה בתקופות של מגיפה, כדי לזהות רמות טמפרטורה חריגות אצל מסה של אנשים ב תְנוּעָה.