அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

0.74 மைக்ரான் முதல் 2 மிமீ அலைநீளம் கொண்ட மின்காந்த கதிர்வீச்சு இயற்பியல் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு அல்லது அகச்சிவப்பு கதிர்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, சுருக்கமாக «IR». இது காணக்கூடிய ஒளியியல் கதிர்வீச்சு (சிவப்பு மண்டலத்தில் உருவாகிறது) மற்றும் குறுகிய அலை ரேடியோ அலைவரிசை வரம்பிற்கு இடையில் இருக்கும் மின்காந்த நிறமாலையின் ஒரு பகுதியை ஆக்கிரமித்துள்ளது.

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு நடைமுறையில் மனிதக் கண்ணால் ஒளியாக உணரப்படவில்லை மற்றும் எந்த குறிப்பிட்ட நிறத்தையும் கொண்டிருக்கவில்லை என்றாலும், அது ஆப்டிகல் கதிர்வீச்சுக்கு சொந்தமானது மற்றும் நவீன தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அகச்சிவப்பு அலைகள், சிறப்பியல்பு, உடல்களின் மேற்பரப்புகளை வெப்பப்படுத்துகின்றன, அதனால் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு பெரும்பாலும் வெப்ப கதிர்வீச்சு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. முழு அகச்சிவப்பு பகுதியும் நிபந்தனையுடன் மூன்று பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

• தொலைதூர அகச்சிவப்பு பகுதி - 50 முதல் 2000 மைக்ரான் வரை அலைநீளம் கொண்டது;

• நடுப்பகுதி ஐஆர் பகுதி - 2.5 முதல் 50 மைக்ரான் வரை அலைநீளத்துடன்;

• அகச்சிவப்பு பகுதிக்கு அருகில் - 0.74 முதல் 2.5 மைக்ரான் வரை.

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு 1800 களில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.ஆங்கிலேய வானியலாளர் வில்லியம் ஹெர்ஷல் மற்றும் பின்னர், 1802 இல், ஆங்கிலேய விஞ்ஞானி வில்லியம் வோலாஸ்டனால் சுயாதீனமாக.

ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரா

அகச்சிவப்பு கதிர்கள் வடிவில் பெறப்பட்ட அணு நிறமாலை நேரியல்; அமுக்கப்பட்ட பொருள் நிறமாலை - தொடர்ச்சியான; மூலக்கூறு நிறமாலைகள் கட்டப்பட்டுள்ளன. முடிவு என்னவென்றால், அகச்சிவப்பு கதிர்களுக்கு, மின்காந்த நிறமாலையின் புலப்படும் மற்றும் புற ஊதா பகுதிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பிரதிபலிப்பு, பரிமாற்றம், ஒளிவிலகல் குணகம் போன்ற பொருட்களின் ஒளியியல் பண்புகள் மிகவும் வேறுபட்டவை.

பல பொருட்கள், அவை புலப்படும் ஒளியைக் கடத்தினாலும், அகச்சிவப்பு வரம்பின் ஒரு பகுதியிலுள்ள அலைகளுக்கு ஒளிபுகாதாக மாறிவிடும்.

எடுத்துக்காட்டாக, பல சென்டிமீட்டர் தடிமன் கொண்ட நீரின் அடுக்கு 1 மைக்ரானை விட நீளமான அகச்சிவப்பு அலைகளுக்கு ஒளிபுகாது, மேலும் சில நிபந்தனைகளின் கீழ் வெப்பப் பாதுகாப்பு வடிகட்டியாகப் பயன்படுத்தலாம். மற்றும் ஜெர்மானியம் அல்லது சிலிக்கான் அடுக்குகள் புலப்படும் ஒளியை கடத்தாது, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் அகச்சிவப்பு கதிர்களை நன்கு கடத்துகின்றன. தொலைதூர அகச்சிவப்பு கதிர்கள் கருப்பு காகிதத்தால் எளிதில் பரவுகின்றன மற்றும் அவற்றை தனிமைப்படுத்த ஒரு வடிகட்டியாக செயல்படும்.

அலுமினியம், தங்கம், வெள்ளி மற்றும் தாமிரம் போன்ற பெரும்பாலான உலோகங்கள் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை நீண்ட அலைநீளத்துடன் பிரதிபலிக்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, 10 மைக்ரான் அகச்சிவப்பு அலைநீளத்தில், உலோகங்களின் பிரதிபலிப்பு 98% அடையும். ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளின் வேதியியல் கலவையைப் பொறுத்து, உலோகம் அல்லாத இயற்கையின் திடப்பொருள்கள் மற்றும் திரவங்கள் IR வரம்பின் ஒரு பகுதியை மட்டுமே பிரதிபலிக்கின்றன. பல்வேறு ஊடகங்களுடன் அகச்சிவப்பு கதிர்களின் தொடர்புகளின் இந்த அம்சங்கள் காரணமாக, அவை வெற்றிகரமாக பல ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அகச்சிவப்பு சிதறல்

பூமியின் வளிமண்டலத்தின் வழியாக சூரியனால் உமிழப்படும் அகச்சிவப்பு அலைகள் பகுதியளவு சிதறி காற்று மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களால் தணிக்கப்படுகின்றன. வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் அகச்சிவப்பு கதிர்களை ஓரளவு பலவீனப்படுத்துகிறது, அவற்றை சிதறடிக்கிறது, ஆனால் அவற்றை முழுமையாக உறிஞ்சாது, ஏனெனில் அவை புலப்படும் நிறமாலையின் கதிர்களின் ஒரு பகுதியை உறிஞ்சுகின்றன.

வளிமண்டலத்தில் உள்ள நீர், கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஓசோன் ஆகியவை அகச்சிவப்பு கதிர்களை ஓரளவு உறிஞ்சுகின்றன, மேலும் நீர் அவற்றை மிகவும் உறிஞ்சுகிறது, ஏனெனில் அதன் அகச்சிவப்பு உறிஞ்சுதல் நிறமாலை அகச்சிவப்பு நிறமாலையின் முழுப் பகுதியிலும் விழுகிறது, மேலும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை நடுத்தர பகுதியில் மட்டுமே விழுகிறது. .

பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகிலுள்ள வளிமண்டலத்தின் அடுக்குகள் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை மிகக் குறைவாகவே கடத்துகின்றன, ஏனெனில் புகை, தூசி மற்றும் நீர் அதை மேலும் வலுவிழக்கச் செய்து, ஆற்றலை அவற்றின் துகள்கள் மீது சிதறடிக்கின்றன, சிறிய துகள்கள் (புகை, தூசி, நீர் போன்றவை) குறைவான IR சிதறல் மற்றும் அதிக புலப்படும் அலைநீளச் சிதறல். இந்த விளைவு அகச்சிவப்பு புகைப்படத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் ஆதாரங்கள்

பூமியில் வாழும் நமக்கு, சூரியன் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் மிகவும் சக்திவாய்ந்த இயற்கை மூலமாகும், ஏனெனில் அதன் மின்காந்த நிறமாலையில் பாதி அகச்சிவப்பு வரம்பில் உள்ளது. ஒளிரும் விளக்குகள், அகச்சிவப்பு நிறமாலை கதிர்வீச்சு ஆற்றலில் 80% வரை உள்ளது.

மேலும், அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் செயற்கை ஆதாரங்கள் பின்வருமாறு: மின்சார வில், வாயு வெளியேற்ற விளக்குகள் மற்றும், நிச்சயமாக, வெப்பமூட்டும் கூறுகளின் வீட்டு ஹீட்டர்கள்.அறிவியலில், அகச்சிவப்பு அலைகளைப் பெற, நெர்ன்ஸ்ட் முள், டங்ஸ்டன் இழைகள், அத்துடன் உயர் அழுத்த பாதரச விளக்குகள் மற்றும் சிறப்பு ஐஆர் லேசர்கள் கூட பயன்படுத்தப்படுகின்றன (நியோடைமியம் கண்ணாடி 1.06 மைக்ரான் அலைநீளத்தையும், ஹீலியம்-நியான் லேசர் - 1.15 மற்றும் 3.39 மைக்ரான், கார்பன் டை ஆக்சைடு - 10.6 மைக்ரான்).

ஐஆர் பெறுநர்கள்

அகச்சிவப்பு அலை பெறுதல்களின் செயல்பாட்டின் கொள்கையானது சம்பவ கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை அளவீடு மற்றும் பயன்பாட்டிற்கு கிடைக்கக்கூடிய பிற ஆற்றல் வடிவங்களாக மாற்றுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ரிசீவரில் உறிஞ்சப்படும் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு தெர்மோசென்சிட்டிவ் உறுப்பை வெப்பப்படுத்துகிறது மற்றும் வெப்பநிலையில் உயர்வு பதிவு செய்யப்படுகிறது.

ஒளிமின்னழுத்த ஐஆர் பெறுநர்கள், ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரமின் ஒரு குறிப்பிட்ட குறுகிய பகுதிக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் மின் மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் உருவாக்குகின்றன, அதற்காக அவை செயல்பட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அதாவது ஐஆர் ஒளிமின்னழுத்த பெறுநர்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டவை. 1.2 μm வரையிலான வரம்பில் உள்ள IR அலைகளுக்கு, சிறப்பு புகைப்பட குழம்புகளைப் பயன்படுத்தி புகைப்பட பதிவு மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக நடைமுறை ஆராய்ச்சி சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கு. அகச்சிவப்பு மண்டலத்தில் விழும் மூலக்கூறுகள் மற்றும் திடப்பொருட்களின் உறிஞ்சுதல் மற்றும் உமிழ்வு நிறமாலை ஆய்வு செய்யப்படுகிறது.

ஆராய்ச்சிக்கான இந்த அணுகுமுறை அகச்சிவப்பு நிறமாலை என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது அளவு மற்றும் தரமான நிறமாலை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் கட்டமைப்பு சிக்கல்களைத் தீர்க்க அனுமதிக்கிறது. தொலைதூர அகச்சிவப்பு பகுதியில் அணு துணை விமானங்களுக்கு இடையிலான மாற்றங்களால் ஏற்படும் உமிழ்வுகள் உள்ளன. ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ராவுக்கு நன்றி, நீங்கள் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் கட்டமைப்புகளைப் படிக்கலாம்.

மேலும் இது புகைப்படம் எடுப்பதைக் குறிப்பிட வேண்டியதில்லை, அதே பொருள் முதலில் தெரியும் மற்றும் பின்னர் அகச்சிவப்பு வரம்பில் புகைப்படம் எடுக்கும் போது வித்தியாசமாக இருக்கும், ஏனெனில் மின்காந்த நிறமாலையின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு பரிமாற்றம், சிதறல் மற்றும் பிரதிபலிப்பு வேறுபாடு காரணமாக, சில கூறுகள் மற்றும் விவரங்கள் ஒரு அசாதாரண புகைப்பட படப்பிடிப்பு முறையில் முற்றிலும் காணாமல் போகலாம்: ஒரு சாதாரண புகைப்படத்தில், ஏதாவது காணாமல் போகும், மற்றும் அகச்சிவப்பு புகைப்படத்தில் அது தெரியும்.

அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் தொழில்துறை மற்றும் நுகர்வோர் பயன்பாடுகளை குறைத்து மதிப்பிட முடியாது. இது தொழில்துறையில் பல்வேறு பொருட்கள் மற்றும் பொருட்களை உலர்த்துவதற்கும் வெப்பப்படுத்துவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வீடுகளில், வளாகங்கள் சூடாகின்றன.

எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்யூசர்கள் மின்காந்த நிறமாலையின் அகச்சிவப்பு பகுதியில் உணர்திறன் கொண்ட ஒளிக்கதிர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது நிர்வாணக் கண்ணுக்குத் தெரியாததைக் காண உங்களை அனுமதிக்கிறது.

அகச்சிவப்புக் கதிர்கள், அகச்சிவப்பு தொலைநோக்கிகள் - இரவு கண்காணிப்பு, அகச்சிவப்பு காட்சிகள் - முழுமையான இருளைக் குறிவைக்க, முதலியன அகச்சிவப்பு கதிர்கள் கொண்ட பொருட்களின் கதிர்வீச்சு காரணமாக இரவு பார்வை சாதனங்கள் இருட்டில் பார்க்க அனுமதிக்கின்றன. துல்லியமான மீட்டர் தரத்தை மீண்டும் உருவாக்க முடியும்.

ஐஆர் அலைகளின் அதிக உணர்திறன் பெறுபவர்கள் பல்வேறு பொருட்களின் திசையை அவற்றின் வெப்ப கதிர்வீச்சு மூலம் தீர்மானிக்க அனுமதிக்கின்றனர், எடுத்துக்காட்டாக, ஏவுகணை வழிகாட்டுதல் அமைப்புகள் வேலை செய்கின்றன, அவை கூடுதலாக தங்கள் சொந்த ஐஆர் கதிர்வீச்சை உருவாக்குகின்றன.

அகச்சிவப்பு கதிர்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ரேஞ்ச்ஃபைண்டர்கள் மற்றும் லொக்கேட்டர்கள் இருட்டில் சில பொருட்களைக் கண்காணிக்கவும், அவற்றுக்கான தூரத்தை அதிக துல்லியத்துடன் அளவிடவும் அனுமதிக்கின்றன. ஐஆர் லேசர்கள் அறிவியல் ஆராய்ச்சி, வளிமண்டலத்தை ஆய்வு செய்ய, விண்வெளி தகவல் தொடர்பு மற்றும் பலவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.