الاشعة تحت الحمراء واهم تطبيقاتها.
تعد الشمس مصدر الإشعاع الطبيعي الأول لكل أنواع الطاقةالكهرومغناطيسية فهذا الإشعاع الذي ترسله الشمس على شكل موجاتكهرومغناطيسية، يتألف من ثلاثة أجزاء وهي: الأشعة فوقالبنفسجية (تشكل2%من أشعة الشمس) والضوء المرئي(47%) والأشعة تحت الحمراء(51%).
والأشعة تحت الحمراء أشعة غير مرئية حرارية نحصل عليها من الشمس أو من منابعاصطناعية لها قدرة على عالية على الاختراق و النفوذ .
وتسمى الأشعة تحت الحمراء ضوء الحياة أو شعاع الحيالأنها سبب وجود جميعالكائنات الحية.
وأهم وظيفة للأشعة تحت الحمراء هي زيادة مناعة الجسم ضد الأمراضوذلك ناتج عن زيادة الدورةالدموية الصغرى وزيادة الايضmetabolismوأيضا تساعدعلى تأخير الشيخوخة والعجز.
المعروف أن أجسامنا تنتج الأشعة تحت الحمراءوتسمىbiogenetic rayوكمية لأشعة المنتجة في الجسمتختلف من شخص لآخر وعندما يبدأ انخفاض إنتاج الأشعة تحت الحمراء من الجسم يبدأالجسم بالضعف والمرض والتعب والشيخوخة ويصبح معرض لكثير من الآفات وعندما يكونإنتاج الأشعة تحت الحمراء يقارب الصفر فأننا على أبواب الموت لا محالة.
تعد الشمس مصدر الإشعاع الطبيعي الأول لكل أنواع الطاقةالكهرومغناطيسية فهذا الإشعاع الذي ترسله الشمس على شكل موجاتكهرومغناطيسية
لذلك يستطيع بعضالناس التغلب على المرض وذلك لقدرتهم على إنتاج الأشعة تحت الحمراء منأجسامهم لذلك أجسامهم قوية.وباستخدام الأشعة تحت الحمراء هناك الآلاف من البشر قد شفوا من أمراضمثل الربو القصبي والضغط الدموي والسكري وقصور البنكرياس أيضا و من كان يعاني منقرحة المعدة قد شفوا والصداع أيضا.
وقد كان الناس في السابق يشربون ويستحمون فيمياه البرك والأنهار الغنية بالأشعة تحت الحمراء وكانوا يتمتعون بصحة جيدة ذلكالشيء الذي نفتقده الآن
فعندما ترقد الدجاجة على البيض يفقس بتأثير الأشعة تحتالحمراء وسلاحف البحر تدفن بيضها على رمال الشاطئ ليفقس بفعل الأشعة تحت الحمراء الآتية من الشمس.
التطبيقات البيولوجية للأشعة تحت الحمراء:
ليس للأشعة تحت الحمراء أي تأثير ضار مطلقا حتى لو تعرضلها الشخص لمدة24ساعة، وهي على العكس مادة طبيعيةضرورية ولا غنى عنها، وهذا يجعل أطباء الأطفال يضعون الأطفال في الخداج في حاضناتتبث أشعة تحت الحمراء مباشرة بعد الولادة هكذا تفهم أهميته هذه الأشعة للحياة.
والأشعة تحت الحمراء لها قدرة اختراق عالية وأيضا قدرةشفائية مذهلة
فإنها تظهر تأثيرها القوي على سطح الجلد
وتحسن مسيرة الدم وتنشط الهضم
وتجدد الأنسجة
وتساعد على تغذية الجسم بالأكسجين والمواد الغذائية
وامتصاص الورموتقليل الألم
وتستعمل كعلاج لأمراض الروماتيزم وأوجاع الأعصاب
وبعد الإصاباتالرياضية أو إصابات العمل
والتمهيد قبل العلاج الحركي والتدليك والحروق وتهدئةالألم خصوصا آلام الوجه.
من المعروف أن عملية الرؤية تتم بواسطة انعكاس أشعة الضوء المرئي من الجسم الذي ننظر إليه على أعيننا والتي بدورها تكون صورة للجسم على شبكية العين وتنتقل معلومات الصورة من خلال الألياف البصرية إلى الدماغ ليترجم صورة الجسم. ومن هنا فإن عملية الرؤية تعتمد أساسا على أشعة الضوء المرئي سواء كان مصدره أشعة الشمس أو مصابيح الإضاءة الكهربية. ولهذا السبب فإن في الظلام لا يمكن للعين رؤية الأشياء لعدم توفر الضوء المرئي المنعكس من الجسم إلى العين.
كيف يمكن تحسين مدى الرؤية في الظلام؟
للإجابة على هذا السؤال يجب أن نلقى بعض الضوء على الطيف الكهرومغناطيسي الذي يحيطنا، وإن ما نراه من ألوان هو جزء بسيط من الطيف الكهرومغناطيسي كما هو واضح في الشكل.
الرؤية في ضوء النهارالرؤية في الليل
لكل منطقة على الطيف الكهرومغناطيسي طاقة محددة تعتمد على الطول الموجي: حيث أن الطول الموجي الأقصر له طاقة أكبر. وبالتالي يكون اللون الأزرق ذو الطول الموجي الأقصر في الطيف المرئي له طاقة اكبر من اللون الأحمر لأن له طول موجي أكبر. و يأتي طيف الأشعة تحت الحمراء قبل اللون الأحمر وهذا يعني أن طاقتها أقل.
الأشعة تحت الحمراء تقسم إلى ثلاثة مناطق كما تقسم الأشعة المرئية إلى سبعة ألوان مختلفة (ألوان الطيف المعروفة) وهذه المناطق الثلاثة لطيف الأشعة تحت الحمراء هي:
1- المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء :Near-infrared
وهي أقرب ما يمكن من الطيف المرئي والتي يبلغ مداها من 0.7 مايكرون إلى 1.3 مايكرون.
2- المنطقة الوسطى :Mid-infrared
وهي المنطقة من الطيف الكهرومغناطيسي في المدى 1.3 مايكرون إلى 3 مايكرون. وهذه الأشعة المستخدمة في أجهزة التحكم عن بعد الرموتكنترول.
3- الأشعة الحرارية :Thermal-infrared
وهي التي تحتل أكبر مدى من الطيف الكهرومغناطيسي من 3 مايكرو إلى 30 مايكرون.
الأشعة الحرارية:Thermal-infrared
هي أشعة تنبعث من الأجسام نتيجة لدرجة حرارتها وليست أشعة تنعكس عن الأجسام. ويعود انبعاث الأشعة الحرارية في منطقة الأطياف تحت الحمراء من إثارة الذرات المكونة للجسم عند درجات حرارة فوق الصفر المطلق وعودتها إلى حالة عدم الإثارة وهذا يسبب إلى انطلاق الأشعة الكهرومغناطيسية في المنطقة تحت الحمراء. حيث أن الذرات في حالة إثارة مستمرة excitation إلى مستويات الطاقة العليا excited level ثم عودتها إلى مستوى الطاقة الأرضي ground-state energy level.
كيف تعمل أجهزة الرؤية الليلية؟
1. بواسطة نظام عدسات شبيه بعدسات كاميرا الفيديو يعمل على تجميع الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام.
2. الأشعة الحمراء المجمعة تسقط على مصفوفة من المجسات الحساسة للأشعة تحت الحمراء تعمل على رسم خريطة حرارية للجسم تسمى thermogram.
3. تقوم أجهزة الكترونية بتحويل الصورة الحرارية thermogram إلى نبضات الكترونية.
4. تقوم وحدة معالجة الإشارة signal-processing unit بترجمة الصورة الحرارية المأخوذة من المجسات إلى معلومات لتعرض على الشاشة.
5. ترسل وحدة معالجة الإشارة signal-processing unit المعلومات إلى الشاشة على شكل مناطق ملونة تعكس درجات الحرارة وجميع المعلومات المجمعة تكون الصورة.
هناك نوعان من أجهزة الرؤية الليلية أحدهما يعمل عند درجة حرارة الغرفة ويعرف باسم Un-cooled وبإمكانه رصد فروقات في درجة الحرارة تصل إلى 0.2 درجة مئوية وهو أكثر انتشاراً. والنوع الآخر يعمل تحت درجات حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة وذلك بتبريده ويعرف باسم Cryogenicallycooled وهو مرتفع الثمن وبإمكانه رصد فروقات في درجة الحرارة تصل إلى 0.1 درجة مئوية ولمسافات تصل إلى 300 متر.
يوضح الشكل التالي درجة وضوح الرؤية في ثلاث حالات مختلفة (من اليمين) رؤية بواسطة ضوء النهار وتليها صورة للرؤية الليلية بواسطة مصابيح السيارة ويليها صورة ليلية باستخدام كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء الحرارية.
أنواع أجهزة الرؤية الليلية
يمكن تقسيم أجهزة الرؤية الليلية إلى ثلاثة أقسام هي:
1- التلسكوب :Scopes
وهي الأجهزة التي تثبت على الأسلحة لإصابة الأهداف الليلية أو التي تحمل باليد للانتقال من الرؤية الليلية إلى الرؤية الطبيعية.
2- المنظار :Goggles
وهي في الغالب ما تثبت على الرأس وتستخدم للتجول بواسطتها خلال الليل.
3- الكاميرا :Cameras
وهي تشبه كاميرا الفيديو التقليدية ولكن تعتمد على التصوير بواسطة الأشعة تحت الحمراء وتستخدم في طائرات الهليوكوبتر أو مراقبة الأبنية.
استخدامات أجهزة الرؤية الليلية
لاجهزة الرؤية الليلية العديد من التطبيقات مثل التطبيقات في المجالات العسكرية وفي الأبحاث الجنائية وفي رحلات الصيد الليلية وفي البحث عن الأشياء المفقودة وفي التسلية وفي أنظمة الحماية والمراقبة. وتجدر الإشارة إلى أن أول وأهم تطبيقات أجهزة الرؤية الليلية هي الاستخدامات العسكرية في التجسس على تحركات الخصم ومعداته في أثناء الليل، كما يستخدمه رجال الاعمال في مراقبة أبنيتهم من اللصوص والمعتدين. كما يستخدمه رجال التحريات الجنائية في دراسة تحركات اللصوص من الآثار الحرارية التي تركتها أقدامهم على الأرض وتحديد فترة الاعتداء ومتابعة المسروقات وغيره.
رد مع اقتباس
الاشعة تحت الحمراء واهم تطبيقاتها.
ضوابط المشاركة
