نحوه عملکرد و کاربرد امواج فرو سرخ (علوم مخابرات) مهندسی برق _ الکترونیک

نویسنده: دکتر (افشین رشید )



نکته مهم :  تقریباً تمامی موجودیت‌هایی که در اطراف خود مشاهده می‌کنیم از خود امواج الکترومغناطیس ساتع می‌کنند. اما طول موج‌هایی که از هریک از اجسام منتشر می‌کنند مختص خودشان است و همین موضوع نیز گستره عظیمی از اطلاعات را پیش روی ما قرار می‌دهد.

امواج مادون قرمز یا فروسرخ (Infrared) ، به نوعی از امواج الکترو مغناطیس اطلاق می‌گردد که بعد از برخورد با جسم موجب گرم شدن آن می‌شود. این امواج دسته‌ای از پرتوهای نامرئی خورشید هستند. به همین سبب وقتی در مقابل نور خورشید قرار می‌گیریم احساس گرما می‌کنیم.
این امواج دارای طول موجی بیشتر از امواج مرئی و بسامد (فرکانس) کمتر از آنها می‌باشند. به همین دلیل در نمودار طیف الکترومغناطیس بعد از امواج مرئی قرار دارد. این امواج در نمودار بعد از رنگ سرخ در امواج مرئی، که کم‌ترین شکست را نسبت به دیگر رنگ‌ها دارد قرار می‌گیرند. به همین سبب به آنها امواج مادون قرمز یا فروسرخ (Infrared) می‌گویند

این امواج بطور معمول به سه منطقۀ طیفی تقسیم می‌شوند:

مادون قرمز نزدیک (near)، میانه (mid) و دور (far)

برروی مرزهای بین این سه منطقۀ طیفی توافق قطعی وجود ندارد و این مرزها می‌توانند جابجا شوند. عنصر اصلی که مشخص می‌کند چه طول موج‌هایی در هرکدام از این سه گروه قرار می‌گیرند، نوع تکنولوژی بکار گرفته شده در آشکارساز مربوط به گیرندۀ نور این امواج می‌باشد.

مشاهدات طیف میانه و دور، تنها با جریاناتی که در بالای اتمسفر صورت می‌گیرد، ایجاد می‌شوند. این مشاهدات نیازمند استفاده از آشکارسازهای مبدل ویژه‌ای می‌باشند که از کریستال‌های خاصی تشکیل شده‌ و مقاومت الکتریکی آنها نسبت به حرارت بسیار حساس است.

تشعشعات این طول موج می‌توانند از هر پدیده‌ای که دارای حرارت است، ساتع شوند. ( بعنوان مثال: تشعشعات گرمایی). بنابراین، اساسأ همۀ اجرام سماوی کم و بیش این تشعشعات را از خود ساتع می‌کنند. طول موجی که یک شئ از خود ساتع می‌کند، اغلب بشدت به درجۀ حرارت آن شئ وابسته است.
بطور کلی، در طول مدتی که دمای یک شئ به سردی می‌گراید، تشعشعات ساتع شده از آن آشکارا به سمت مادون قرمز دور می‌رود. این بدان معنی است که بعضی از این طول موج‌ها بدلیل حفظ حالت پیوستگی‌شان برای مطالعه و تحقیق مناسب‌تر از سایر طول موج‌ها می‌باشند.

همانطور که از نور مرئی به سمت نورهای با طول موج بلندتر حرکت می‌کنیم، وارد منطقۀ مادون قرمز(فروسرخ) می‌شویم.

  • نویسنده: دکتر (افشین رشید )