รังสีอินฟาเรด

รังสีอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรด


รังสีอินฟราเรด (อังกฤษ: Infrared (IR)) มีชื่อเรียกอีกชื่อว่า รังสีใต้แดง หรือรังสีความร้อน เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างคลื่นวิทยุและแสงมีความถี่ในช่วง 1011 – 1014 เฮิร์ตซ์ มีความถี่ในช่วงเดียวกับไมโครเวฟ มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างแสงสีแดงกับคลื่นวิทยุสสารทุกชนิดที่มีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -200 องศาเซลเซียสถึง 4,000 องศาเซลเซียส จะปล่อยรังสีอินฟาเรดออกมา คุณสมบัติเฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด เช่น ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แตกต่างกันก็คือ คุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับความถี่ คือยิ่งความถี่สูงมากขึ้น พลังงานก็สูงขึ้นด้วย ดังนั้น
ในการใช้ประโยชน์ ใช้ในการควบคุมเครื่องใช้ระบบไกล (remote control) สร้างกล้องอินฟราเรดที่สามารถมองเห็นวัตถุในความมืดได้ เช่น อเมริกาสามารถใช้กล้องอินฟราเรดมองเห็นเวียตกงได้ตั้งแต่สมัยสงครามเวียตนาม และสัตว์หลายชนิดมีนัยน์ตารับรู้รังสีชนิดนี้ได้ ทำให้มองเห็นหรือล่าเหยื่อได้ในเวลากลางคืน
.. Sir William Herschel นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ค้นพบ อินฟราเรด สเปกตรัม ในปี 1800 โดยเขา
ได้ทำการทดลองวัดอุณหภูมิของแถบสีต่างๆที่เปล่งออกมา เป็นสีรุ้งจากปริซึม พบว่าอุณหภูมิความร้อนจะเพิ่ม
ขึ้นตามลำดับจากสีม่วงและสูงสุดที่ แถบสีสีแดง ซึ่งขอบเขตนี้เรียกว่า “อินฟราเรด” (ของเขตที่ต่ำกว่าแถบสี
แดง)

การค้นพบรังสีอินฟราเรดระยะไกล
รังสีอินฟราเรดระยะไกล เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1800 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน คือ
เอฟ ดับบลิวฮาร์เชล ได้ค้นพบรังสีอินฟราเรดระยะไกลผ่านทางการใช้เครื่องแยกเชิงสีของแสงอาทิตย์
เอมิซีปริซึมจะแยกลำแสงของดวงอาทิตย์ออกเป็นสีต่างๆกันตั้งแต่สีม่วงไปจนกระทั่งสีแดง อุณหภูมิของ
แต่ละสีสามารถตรวจจับได้โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิของแต่ละสี
far infrared คือพวกคลื่นที่ห่างจากสีแดงมาก ๆ มักออกจากสิ่งมีชีวิต เครื่องจักรที่มีความร้อน เช่น
เครื่องยนต์ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ คลื่นพวกนี้คนมองไม่เห็นครับ ต้องใช้ sensor พิเศษ หรือสัตว์บางจำพวกมองเห็น
ได้ วัตถุที่มีความหนาพอ สามารถกั้นคลื่น far infrared ได้ ตอนนี้มีกล้อง far infrared ออกมาขายแล้ว ไว้ตรวจ
สอบ heat pattern ของเครื่องจักร์ ตรวจคนเป็นไข้ สำหรับทางทหาร มีกล้อง far infrared ใช้ตั้งแต่สงคราม
โลกครั้งที่ 2 ใช้ดูกองทัพรถถังเวลากลางคืน สมัยนี้ดูได้จากดาวเทียมจารกรรม
การประยุกต์ใช้อินฟาเรทในชีวิตประจำวัน
• กล้องถ่ายรูปใช้กลางคืน และกล้องส่องทางไกลที่ใช้ในเวลากลางคืน แสดงภาพความร้อน เพิ่มความปลอดภัยเวลาขับรถในเวลากลางคืน
• รีโมทคอลโทลในเครื่องใช้ไฟฟ้าก็เป็นอินฟาเรทอีกชนิดหนึ่ง
• การไล่ล่าทางทหาร มิดไซ ที่ใช้ไล่ล่าเครื่องบินก็เป็นอินฟาเรทอีกชนิดหนึ่ง
• เครื่องกำเนิดความร้อนทั่วไป เช่นเตาแก๊สอินฟาเรทในครัวเรือน เครื่องกำเนิดความร้อนในห้องซาวด์น่า
• แผ่นกายภาพบำบัด มีเป็นประคบร้อนอินฟาเรท ปัจจุบันเป็นวิธีการ กายภาพบำบัดที่ปลอดภัยชนิดหนึ่ง
เช่น ความร้อนอุณหภูมิต่ำมาจากอินฟาเรท สามารถซึมเข้าลึกถึงผิวหนัง 1-1.5นิ้ว ลดอาการปวดหัวเข่า หรือทำให้แผลเรื้อรัง โลหิตหมุนเวียนดีขึ้นจึงทำให้แผลหายเร็ว
ข้อดีของคลื่นอินฟาเรด
- ใช้พลังงานน้อย จึงนิยมใช้กับเครื่อง laptops ,โทรศัพท์
- แผงวงจรควบคุมราคาต่ำ (Low circuitry cost) เรียบง่ายและสามารถเชื่อมต่อกับระบบอื่นได้อย่างรวดเร็ว
- มีความปลอดภัยในการเรื่องข้อมูลสูง ลักษณะการส่งคลื่น( Directionality of the beam)จะไม่รั่วไปที่
เครื่องรับตัวอื่นในขณะที่ส่งสัญญาณ
- กฎข้อห้ามระหว่างประเทศของ IrDA (Infrared Data Association)มีค่อนข้างน้อยสำหรับนักเดินทาง
ทั่วโลก
- คลื่นแทรกจากเครื่องใช้ไฟฟ้าใกล้เคียงมีน้อย (high noise immunity)
ข้อเสียของอินฟาเรด
- เครื่องส่ง(transmitter)และเครื่องรับ(receiver)ต้องอยู่ในแนวเดียวกัน คือต้องเห็นว่าอยู่ในแนวเดียวกัน
- คลื่นจะถูกกันโดยวัตถุทั่วไปได้ง่ายเช่น คน กำแพง ต้นไม้ ทำให้สื่อสารไม่ได้
- ระยะทางการสื่อสารจะน้อย ประสิทธิภาพจะตกลงถ้าระยะทางมากขึ้น
- สภาพอากาศ เช่นหมอก แสงอาทิตย์แรงๆ ฝนและมลภาวะมีผลต่อประสิทธิภาพการสื่อสาร
- อัตราการส่งข้อมูลจะช้ากว่าแบบใช้สายไฟทั่วไป
สรุป
อินฟราเรด infra red คือแสงที่มนุษย์เราไม่สามารถมองเห็นได้ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำกว่าแสงสีแดง แต่สัตว์บางชนิดและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถเห็นหรือตรวจจับได้ วัตถุบางอย่างทึบแสงที่เรามองเห็น แต่อินฟราเรดผ่านได้ เช่นเมฆ การถ่ายภาพจากดาวเทียมบางครั้งจึงจับแสงอินฟาเรดแทนการถ่ายภาพสีปกติ วัตถุบางอย่างก็ทำมาเพื่อป้องกันแสงอินฟราเรดโดยเฉพาะ อย่างเช่นฟิล์มกันร้อนติดรถยนต์