Инфрасурх: Ошкор кардани асрори мавҷҳои ноаён
Инфрасурх, ки аксар вақт инфрасурхи дур номида мешавад, як навъи радиатсияи электромагнитӣ аст, ки дарозии мавҷаш аз нури намоён дарозтар, вале аз мавҷҳои радио кӯтоҳтар аст. Истилоҳи "инфрасурх" аз калимаи лотинии "infra" гирифта шудааст, ки маънояш "поён" аст ва нишон медиҳад, ки инфрасурх басомадҳои поёнтар аз нури сурхе, ки чашми инсон мебинад, дорад. Гарчанде ки ноаён аст, инфрасурх дар бисёр ҷанбаҳои ҳаёт ва технологияи муосир нақши муҳим мебозад.
Таърихи кашфи инфрасурх
Кашфи радиатсияи инфрасурх бо таҷрибаи илмие, ки астроном Вилям Ҳершел дар соли 1800 анҷом дода буд, оғоз ёфт. Ҳершел, дар кӯшиши чен кардани ҳарорати рангҳои гуногуни рӯшноӣ дар спектри намоён, аз призмаи шишагӣ барои ҷудо кардани нури офтоб ба рангинкамони рангҳои он истифода бурд. Бо ҷойгир кардани термометрҳо дар қисмҳои гуногуни спектр, ӯ муайян кард, ки баландтарин ҳароратҳо берун аз нури сурхи намоён мебошанд. Аз ин рӯ, Ҳершел ба хулосае омад, ки як шакли ноаёни радиатсия вуҷуд дорад, ки мо ҳоло онро радиатсияи инфрасурх медонем.
Хусусиятҳои инфрасурх
Дарозии мавҷҳои инфрасурх аз тақрибан 700 нанометр (нм) то 1 миллиметр (мм) фарқ мекунад. Худи спектри инфрасурх ба якчанд минтақаҳо тақсим мешавад: наздики инфрасурх (0,7–1,3 мкм), миёнаи инфрасурх (1,3–3 мкм) ва дури инфрасурх (3 мкм–1 мм).
Нури наздики инфрасурх хусусиятҳои ба нури намоён монандро дорад ва одатан дар телекоммуникатсияи нахи оптикӣ истифода мешавад. Нури миёнаи инфрасурх дар барномаҳо ба монанди спектроскопия ва термография истифода мешавад, дар ҳоле ки нури дури инфрасурх аксар вақт барои сенсорҳои гармӣ ва муайянкунии гармӣ истифода мешавад.
Барномаҳои технологияи инфрасурх
1. Муошират
Инфрасурх дар технологияи коммуникатсионӣ, бахусус дар системаҳои идоракунии дурдаст, нақши муҳим мебозад. Идоракунии дурдаст, ба монанди телевизорҳо, аз сигналҳои инфрасурх барои интиқоли фармонҳо аз идоракунии дурдаст ба дастгоҳҳои электронӣ истифода мебарад. Инфрасурх инчунин дар технологияҳои алоқаи бесими кӯтоҳмуддат, ба монанди IrDA (Ассотсиатсияи додаҳои инфрасурх), ки имкон медиҳад маълумот байни дастгоҳҳо ба монанди компютерҳо ва принтерҳо бидуни кабелҳо интиқол дода шавад, истифода мешавад.
2. Санҷиши дурдаст ва моҳвораҳо
Дар соҳаи зондкунии дурдаст, инфрасурх барои мушоҳидаи сатҳи Замин аз кайҳон хеле муфид аст. Моҳвораҳо, ки бо сенсорҳои инфрасурх муҷаҳҳаз шудаанд, метавонанд ҳарорати сатҳи Заминро чен кунанд, тағйироти муҳити зистро назорат кунанд, сӯхторҳои ҷангалро ошкор кунанд ва обу ҳаворо мушоҳида кунанд.
3. Технологияи тиббӣ
Инфрасурх инчунин дар ҷаҳони тиб истифода мешавад. Масалан, термографияи инфрасурх барои муайян кардани тағирёбии ҳарорати бадан, ки метавонад сироят ё илтиҳобро нишон диҳад, истифода мешавад. Инфрасурх инчунин дар ҷарроҳии лазерӣ истифода мешавад, ки дар он нури инфрасурх ба кам кардан ё нобуд кардани бофтаи бадсифат бидуни осеб расонидан ба бофтаи солим дар атроф мусоидат мекунад.
4. Диди шаб
Технологияи биноии шабона инчунин аз нури инфрасурх истифода мебарад. Айнакҳои биноии шабона бо роҳи тақвияти нури инфрасурх, ки одатан дар атрофи мо мавҷуд аст, аммо ноаён аст, кор мекунанд. Ин технология имкон медиҳад, ки ашё ва одамон дар шароити торик равшантар дида шаванд.
5. Саноат ва автомобилсозӣ
Дар саноат, камераҳои гармии инфрасурх барои тафтиши аз ҳад зиёд гарм шудан дар мошинҳо ё таҷҳизоти барқӣ истифода мешаванд, ки метавонанд мушкилотро нишон диҳанд. Дар бахши автомобилсозӣ, сенсорҳои таваққуфгоҳ аз нури инфрасурх барои муайян кардани монеаҳои атрофи мошинҳо истифода мебаранд, ки ин барои ронандагон таваққуф карданро осонтар мекунад.
Афзалиятҳо ва нуқсонҳои инфрасурх
Яке аз бартариҳои асосии инфрасурх қобилияти он барои муайян кардани гармӣ мебошад. Ҳамаи объектҳое, ки ҳарораташон аз сифри мутлақ (0 Келвин) болотар аст, радиатсияи инфрасурхро хориҷ мекунанд. Аз ин рӯ, инфрасурх дар барномаҳое, ки муайян кардани гармиро талаб мекунанд, ба монанди термография ва сенсорҳои биноии шабона, хеле муассир аст.
Бартарии дигар дастрасии васеъ, нархи дастрас ва осонии истифодаи технологияи инфрасурх мебошад. Технологияи инфрасурх муддати тӯлонӣ дар дастгоҳҳои ҳаррӯза, аз қабили идоракунии дурдаст, камераҳои амниятӣ ва сенсорҳои автомобилӣ истифода мешуд, ки онро хеле маъмул ва боэътимод мегардонад.
Мушкилот ва маҳдудиятҳои инфрасурх
Бо вуҷуди манфиатҳои васеъаш, технологияи инфрасурх бе мушкилот нест. Яке аз маҳдудиятҳои асосии инфрасурх нотавонии он барои ворид шудан ба ашёи сахт аст. Масалан, сигналҳои инфрасурх наметавонанд аз деворҳо ё металл гузаранд, ки ин диапазон ва татбиқи онро дар алоқаи бесими масофаи дур маҳдуд мекунад.
Инфрасурх инчунин ба халал аз дигар манбаъҳои гармӣ осебпазир аст. Дар муҳитҳои хеле гарм, ба монанди саноати металлургӣ, дақиқии муайянкунии инфрасурх метавонад зери хатар бошад. Ғайр аз ин, ба кори инфрасурх шароити обу ҳаво, ба монанди борон ё тумани ғафс, ки метавонад ба интиқоли сигнали инфрасурх халал расонад, таъсир расонида метавонад.
Ояндаи технологияи инфрасурх
Бо назардошти барномаҳои гуногуни аллакай таҳияшуда, инфрасурх барои оянда дурнамои дурахшон дорад. Бо рушди босуръати технологӣ, интизор меравад, ки барномаҳои инфрасурх торафт васеътар ва мураккабтар шаванд.
Дар ҷаҳони тиб, таҳқиқот дар самти таҳияи усулҳои бехатартар ва камтар инвазивии ташхис бо истифода аз технологияи инфрасурх идома доранд. Бо пешрафти технологияи коммуникатсионӣ, истифодаи инфрасурх дар амният ва интиқоли маълумот низ афзоиш хоҳад ёфт.
Дар ниҳоят, инфрасурх қисми спектри электромагнитӣ буда, истифодаи эҳтимолии зиёде дорад. Аз қобилияти он барои муайян кардани гармӣ то нақши он дар технологияи коммуникатсионӣ, инфрасурх ба унсури муҳим дар пешрафтҳои муосири технологӣ табдил ёфтааст. Бо таҳқиқот ва навовариҳои пайваста, бешубҳа, ояндаи технологияи инфрасурх боз ҳам дурахшонтар хоҳад буд - ҳатто агар он ноаён боқӣ монад.
