معلومات عامة

فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراء

فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراءالأشعة تحت الحمراء هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي.

إنها سلسلة متصلة من الترددات المنتجة ، عندما تمتص الذرات ثم تطلق الطاقة ، من أعلى تردد إلى أدنى تردد.

يشمل الإشعاع الكهرومغناطيسي أشعة جاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي.

والأشعة تحت الحمراء ، اتبع الموقع مقالة – سلعة لتحديد فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراء.

الأشعة تحت الحمراء

الأشعة تحت الحمراء (IR) ، أو الأشعة تحت الحمراء ، هي نوع من الطاقة المشعة غير المرئية للعين البشرية.

لكن يمكننا أن نشعر بها على أنها حرارة ، وكل الأجسام في الكون تنبعث منها مستوى معين من الأشعة تحت الحمراء.

لكن اثنين من أكثر المصادر وضوحًا هما الشمس والنار ، وهذه الأشعة لها بعض المزايا والعيوب ، والتي سنتحدث عنها لاحقًا.

شاهدي أيضاً: هل الضوء مادة ولماذا؟

كشف الأشعة تحت الحمراء

اكتشف عالم الفلك البريطاني ويليام هيرشل ضوء الأشعة تحت الحمراء في عام 1800 بعد الميلاد ، وفقًا لوكالة ناسا.

في تجربة لقياس الفرق في درجة الحرارة بين الألوان في الطيف المرئي ، تم وضع موازين الحرارة في مسار الضوء داخل كل لون من الطيف المرئي.

كما لاحظ زيادة في درجة الحرارة من اللون الأزرق إلى الأحمر ، ووجد مقياسًا لدرجة حرارة أكثر دفئًا يتجاوز النهاية الحمراء للطيف المرئي.

نطاق الأشعة تحت الحمراء

على غرار الطيف المرئي للضوء ، والذي يتراوح من البنفسجي (أقصر طول موجي للضوء المرئي) إلى الأحمر (أطول طول موجي) ، فإن الأشعة تحت الحمراء لها نطاقها الخاص من الأطوال الموجية.

لا تصدر موجات “الأشعة تحت الحمراء القريبة” أقصر ، وهي أقرب إلى الضوء المرئي على الطيف الكهرومغناطيسي.

يمكن الكشف عن أي حرارة ، وهو ما يتم تفريغه ، من جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون لتغيير القنوات.

يمكن أيضًا الشعور بموجات “الأشعة تحت الحمراء البعيدة” الأطول ، والتي تكون أقرب إلى قسم الميكروويف من الطيف الكهرومغناطيسي.

كحرارة شديدة ، مثل حرارة ضوء الشمس أو النار ، وفقًا لوكالة ناسا.

ضمن الطيف الكهرومغناطيسي ، تحدث موجات الأشعة تحت الحمراء بترددات أعلى من تلك الموجودة في الموجات الدقيقة.

تحت الضوء الأحمر المرئي ، ومن هنا جاء اسم “الأشعة تحت الحمراء”.

تعد موجات الأشعة تحت الحمراء أطول من موجات الضوء المرئية ، وفقًا لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech).

تتراوح ترددات الأشعة تحت الحمراء من حوالي 300 جيجاهرتز إلى حوالي 400 تيراهيرتز (THz).

تقدر الأطوال الموجية بين 1000 ميكرومتر و 760 نانومتر (2.9921 بوصة) ، على الرغم من أن هذه القيم ليست نهائية ، وفقًا لوكالة ناسا.

الأشعة تحت الحمراء ونقل الحرارة

الأشعة تحت الحمراء هي إحدى الطرق الثلاث التي تنتقل بها الحرارة من مكان إلى آخر ، والطريقتان الأخريان هما الحمل والتوصيل.

كل شيء بدرجة حرارة تزيد عن 5 درجات كلفن (ناقص 450 درجة فهرنهايت أو ناقص 268 درجة مئوية) يصدر أشعة تحت الحمراء.

تعطي الشمس أيضًا نصف طاقتها الإجمالية كأشعة تحت الحمراء ، ويتم امتصاص الكثير من الضوء المرئي للنجم.

وإعادة إرساله بالأشعة تحت الحمراء ، بحسب جامعة تينيسي.

فوائد الأشعة تحت الحمراء

للأشعة تحت الحمراء فوائد عديدة منها:

المستشعر

يعتبر الاستشعار والكشف من أكثر التطبيقات المفيدة لطيف الأشعة تحت الحمراء.

حيث أن جميع الأجسام الموجودة على الأرض تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء على شكل حرارة.

يمكن الكشف عن ذلك بواسطة أجهزة الاستشعار الإلكترونية ، بما في ذلك الأجهزة المستخدمة في نظارات الرؤية الليلية وكاميرات الأشعة تحت الحمراء.

الفلك

يصف معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا علم الفلك تحت الأحمر بأنه “اكتشاف ودراسة الأشعة تحت الحمراء (الطاقة الحرارية) المنبعثة من الأجسام الموجودة في الكون”.

سمحت التطورات في أنظمة التصوير IR CCD بمراقبة مفصلة لتوزيع مصادر الأشعة تحت الحمراء في الفضاء ، وكشف الهياكل المعقدة في السدم والمجرات والبنية واسعة النطاق للكون.

مقالات قد تعجبك:

تتمثل إحدى ميزات المراقبة بالأشعة تحت الحمراء في أنها تستطيع اكتشاف الأجسام الباردة جدًا بحيث لا ينبعث منها الضوء المرئي.

وقد أدى ذلك إلى اكتشاف أشياء غير معروفة سابقًا ، بما في ذلك المذنبات والكويكبات وسحب الغبار بين النجوم ، والتي يبدو أنها منتشرة في جميع أنحاء المجرة.

قال روبرت باترسون ، أستاذ علم الفلك في جامعة ولاية ميسوري ، إن علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء مفيد بشكل خاص لرصد جزيئات الغاز البارد.

ولتحديد التركيب الكيميائي لجزيئات الغبار في الوسط النجمي ؛ تتم هذه الملاحظات باستخدام كاشفات CCD متخصصة حساسة لفوتونات الأشعة تحت الحمراء.

ميزة أخرى للأشعة تحت الحمراء هي أن لها طول موجي أطول ، مما يعني أنها لا تشتت بقدر الضوء المرئي.

وفقًا لوكالة ناسا ؛ بينما يمكن امتصاص الضوء المرئي أو عكسه بواسطة جزيئات الغاز والغبار.

موجات الأشعة تحت الحمراء الأطول تدور ببساطة حول هذه العوائق الصغيرة.

بسبب هذه الخاصية ، يمكن استخدام الأشعة تحت الحمراء لمراقبة الأشياء التي يحجبها الغاز والغبار.

تشمل هذه الأجسام أيضًا نجومًا متكونة حديثًا مدمجة في السدم أو في مركز مجرة ​​الأرض.

اقرأ أيضًا: عن تداخل الضوء

الاستخدامات المنزلية

تستخدم الأجهزة المنزلية مثل المصابيح الحرارية والمحمصات الأشعة تحت الحمراء لنقل الحرارة.

على غرار السخانات الصناعية مثل تلك المستخدمة في التجفيف ومناولة المواد.

تحول المصابيح المتوهجة حوالي 10 بالمائة فقط من مدخلاتها من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية مرئية.

يتم تحويل 90 في المائة المتبقية إلى الأشعة تحت الحمراء ، وفقًا لوكالة حماية البيئة.

يمكن أيضًا استخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء للاتصالات من نقطة إلى نقطة ، عبر مسافات تصل إلى بضع مئات من الأمتار أو الياردات.

تبعث أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بالتلفزيون بالأشعة تحت الحمراء نبضات من طاقة الأشعة تحت الحمراء.

حيث من الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) إلى مستقبل الأشعة تحت الحمراء في التلفزيون ، وفقًا لـ How Stuff Works.

بالإضافة إلى ذلك ، يحول جهاز الاستقبال نبضات الضوء إلى إشارات كهربائية ، والتي توجه المعالج الدقيق لتنفيذ الأمر المبرمج.

أضرار الأشعة تحت الحمراء

تضر الأشعة تحت الحمراء بالعيون والجلد وتساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.

يمكن تصنيف الآثار الضارة لهذه الأشعة على النحو التالي:

تلف العين

إن العين البشرية حساسة لجميع الإشعاعات ، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء.

تعمل الأشعة تحت الحمراء على رفع درجة الحرارة الداخلية للعين ، مما يجعلها “تحمص”.

كما أن التعرض للأشعة تحت الحمراء لفترات طويلة يمكن أن يؤدي إلى إعتام عدسة العين وتقرحات القرنية وحروق الشبكية ، لذلك ننصح بعدم الانتعاش في الشمس!

تلف الجلد

الأشعة تحت الحمراء في ضوء الشمس تضر الجلد. بينما ، في ضوء الشمس المباشر ، ترتفع درجة حرارة جلد الإنسان إلى حوالي 40 درجة مئوية.

لأنه يحول الأشعة تحت الحمراء الممتصة إلى حرارة ، وبالتالي فإن نتيجة التعرض القصير هي حروق الشمس.

يؤدي التعرض الطويل للأشعة تحت الحمراء أيضًا إلى تكوين أوعية دموية جديدة من تلك الموجودة سابقًا في الجلد.

يتسبب في نمو وهجرة غير طبيعية لخلايا الجلد ، ويغير البروتينات التركيبية في الجلد ، مما يزيد من شيخوخة الجلد المبكرة.

راجع أيضًا: كيفية علاج الضوء الساطع

تأثير الاحتباس الحراري

يمتص سطح الأرض والغيوم فوقه الإشعاع من أشعة الشمس ويرسلها مرة أخرى كأشعة تحت الحمراء إلى الغلاف الجوي.

وعندما يحتوي الهواء فوق سطح الأرض على تركيز عالٍ من أكاسيد الكبريت والنيتروجين وبخار الماء.

والمواد الكيميائية مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية ، والأشعة تحت الحمراء ، تصبح محاصرة على الأرض.

يتسبب الإشعاع المحاصر أيضًا في ارتفاع درجات الحرارة ، ويمكن أن تضر التغيرات في الطقس بالإنسان والحيوان.

اخترنا لك: ما الفرق بين النور والضوء؟

كان هذا عن فوائد ومضار الأشعة تحت الحمراء تعد تقنية الأشعة تحت الحمراء أمرًا بالغ الأهمية في العديد من السياقات العلمية والتجارية والعسكرية. مقالة – سلعة!

    .

اترك رد

زر الذهاب إلى الأعلى

أنت تستخدم إضافة Adblock

نحن نحتاج للإعلانات لدفع تكاليف الموقع إعلاناتنا غير مزعجة نرجو إيقاف مانع الإعلانات