اپتیک مادون قرمز

اپتیک مادون قرمز شاخه‌ای از اپتیک است که به مطالعه و دستکاری نور مادون قرمز (IR) می‌پردازد، که تابش الکترومغناطیسی با طول موج‌های بلندتر از نور مرئی است. طیف مادون قرمز طول موج‌هایی از تقریباً ۷۰۰ نانومتر تا ۱ میلی‌متر را در بر می‌گیرد و به چندین زیرناحیه تقسیم می‌شود: مادون قرمز نزدیک (NIR)، مادون قرمز موج کوتاه (SWIR)، مادون قرمز موج متوسط ​​(MWIR)، مادون قرمز موج بلند (LWIR) و مادون قرمز دور (FIR).

اپتیک مادون قرمز کاربردهای بی‌شماری در زمینه‌های مختلف دارد، از جمله:

1. تصویربرداری حرارتیاپتیک مادون قرمز به طور گسترده در دوربین‌ها و دستگاه‌های تصویربرداری حرارتی استفاده می‌شود و به ما امکان می‌دهد تا انتشار گرما از اشیاء و محیط‌ها را ببینیم و اندازه‌گیری کنیم. این فناوری در دید در شب، امنیت، بازرسی صنعتی و تصویربرداری پزشکی کاربرد دارد.
2. طیف‌سنجیطیف‌سنجی مادون قرمز تکنیکی است که از نور مادون قرمز برای تجزیه و تحلیل ترکیب مولکولی مواد استفاده می‌کند. مولکول‌های مختلف طول موج‌های مادون قرمز خاصی را جذب و منتشر می‌کنند که می‌توان از آنها برای شناسایی و تعیین کمیت ترکیبات در نمونه‌ها استفاده کرد. این روش در شیمی، زیست‌شناسی و علم مواد کاربرد دارد.
3. سنجش از دورحسگرهای مادون قرمز در کاربردهای سنجش از دور برای جمع‌آوری اطلاعات در مورد سطح زمین و جو استفاده می‌شوند. این امر به ویژه در نظارت بر محیط زیست، پیش‌بینی آب و هوا و مطالعات زمین‌شناسی مفید است.
4. ارتباطاتارتباط مادون قرمز در فناوری‌هایی مانند کنترل از راه دور مادون قرمز، انتقال داده بین دستگاه‌ها (مثلاً IrDA) و حتی برای ارتباطات بی‌سیم با برد کوتاه استفاده می‌شود.
5. فناوری لیزرلیزرهای مادون قرمز در زمینه‌هایی مانند پزشکی (جراحی، تشخیص)، پردازش مواد، ارتباطات و تحقیقات علمی کاربرد دارند.
6. دفاع و امنیتاپتیک مادون قرمز نقش مهمی در کاربردهای نظامی مانند تشخیص هدف، هدایت موشک و شناسایی و همچنین در سیستم‌های امنیتی غیرنظامی ایفا می‌کند.
7. نجومتلسکوپ‌ها و آشکارسازهای مادون قرمز برای مشاهده اجرام آسمانی که عمدتاً در طیف مادون قرمز ساطع می‌شوند، استفاده می‌شوند و به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهند پدیده‌هایی را مطالعه کنند که در غیر این صورت در نور مرئی نامرئی هستند.

اپتیک مادون قرمز شامل طراحی، ساخت و استفاده از اجزا و سیستم‌های نوری است که می‌توانند نور مادون قرمز را دستکاری کنند. این اجزا شامل لنزها، آینه‌ها، فیلترها، منشورها، تقسیم‌کننده‌های پرتو و آشکارسازها هستند که همگی برای طول موج‌های خاص مادون قرمز مورد نظر بهینه شده‌اند. مواد مناسب برای اپتیک مادون قرمز اغلب با مواد مورد استفاده در اپتیک مرئی متفاوت هستند، زیرا همه مواد نسبت به نور مادون قرمز شفاف نیستند. مواد رایج شامل ژرمانیوم، سیلیکون، سلنید روی و شیشه‌های مختلف انتقال دهنده مادون قرمز هستند.

به طور خلاصه، اپتیک مادون قرمز یک حوزه چند رشته‌ای با طیف گسترده‌ای از کاربردهای عملی است، از بهبود توانایی ما برای دیدن در تاریکی گرفته تا تجزیه و تحلیل ساختارهای مولکولی پیچیده و پیشبرد تحقیقات علمی.