تعرف الأشعة تحت الحمراء بأنها جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وهي عبارة عن موجات غير مرئية للعين البشرية ولكن يمكن الشعور بها كحرارة. هذه الموجات لها خصائص فريدة تجعلها مفيدة جدًا في مختلف مجالات الحياة.

خصائص الأشعة تحت الحمراء:

تختلف الأشعة تحت الحمراء عن الأنواع الأخرى من الألوان بسبب طاقتها المنخفضة نسبيًا؛ فهي أقل طاقةً من ضوء الشمس المرئي وأعلى طاقة من الأمواج الراديوية. هذا يعني أنها تستطيع إحداث تأثير كبير على المواد المختلفة بطرق متنوعة.

أنواع الأشعة تحت الحمراء:

تنقسم الأشعة تحت الحمراء عمومًا إلى ثلاثة أقسام رئيسية بناءً على طولها الموجي وطاقاتها:

* الأشعة تحت الحمراء القريبة: تتميز بأطوال موجية قصيرة نسبياً تتراوح بين 0.75-3 ميكرون (μm) تقريبًا، وهي قريبة من الحد الأعلى للضوء المرئي. تستخدم بكثرة في التصوير الطبي والتجارب العلمية.

* الأشعة تحت الحمراء الوسطى: تمتد أطوال موجاتها من حوالي 3-14 μm وتستخدم غالبًا لأبحاث الغلاف الجوي ودراسات الأحوال الجوية.

* الأشعة تحت الحمراء البعيدة: أطول الأجزاء الموجية لهذه المنطقة تتراوح بين 14-1,000 μm تقريبًا وتوجد عادة ضمن نطاق التسلسل الحراري للأجسام الباردة مثل الأرض والمياه والمواد الشائعة الاستخدام.

استخدامات الأشعة تحت الحمراء:

تلعب الأشعة تحت الحمراء دورًا حيويًا في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية والعلمية، ومن أهم استعمالاتها:

1. الصحة والطب: تُستخدم في تصوير الأعضاء الداخلية للجسم والكشف عن الأمراض باستخدام كاميرات الليزر فوق الأحمر. كما تساعد أيضًا في علاج بعض حالات الألم المزمن عبر العلاج الحراري.
2. علوم المناخ والغلاف الجوي: تمكن علماء الأرصاد الفلكية دراسة تركيب الغازات في سحب الجو العلوي ورصد الظواهر مثل انبعاث الرطوبة وثاني أكسيد الكربون وما شابههما.
3. تصوير حراريات الرؤية الليلية: توفر رؤية واضحة رغم ظلام دامس، وهو أمر ضروري لبرامج مراقبة الحياة البرية والبحرية وللكشف الأمني ​​​​عن المخاطر المحتملة والحركة المشبوهة.
4. **التحكم عن بعد*: تعد أداة أساسية للتحكم الآلي لعديد الأجهزة المنزلية المتصلة بالإنترنت IoT devices مثل فتح وغلق أبواب السيارات والنوافذ وغير ذلك الكثير مما يوفر راحة كبيرة للمستهلكين.
5. الدفاع والفضاء الخارجي: تدخل في عمل الأقمار الصناعية الخاصة بمراقبة الأرض والصواريخ الفضائية أثناء اقتراب هبوطها وإطلاق الوحدات المدارية الجديدة نظراً لدقتها وكفاءتها العالية بمعرفة درجة الحرارة الدقيقة للإلكترونيات الحساسة لمواءمة عمليات العمل والدوران بسرعات متفاوتة وفق متطلبات وظائف خاصة لكل نظام فضائي مستخدم.

هذه فقط أمثلة قليلة لكيفية تأثر عالمنا الحديث بشدة بتطور معرفتنا وفهمنا لعناصر أساسيه كالاشعه تحت حمراء وتعظيم فوائدها بما يحقق تقدماً تكنولوجيًا يفوق توقعات الإنسان!