اورکت تابکاری اور اس کے استعمال

0.74 مائکرون سے 2 ملی میٹر کی طول موج والی برقی مقناطیسی تابکاری کو طبیعیات میں انفراریڈ ریڈی ایشن یا انفراریڈ شعاعیں کہا جاتا ہے، مختصراً «IR»۔ یہ برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے اس حصے پر قابض ہے جو نظر آنے والی آپٹیکل تابکاری (سرخ خطے میں پیدا ہونے والی) اور شارٹ ویو ریڈیو فریکوئنسی رینج کے درمیان واقع ہے۔

اگرچہ انفراریڈ تابکاری کو عملی طور پر انسانی آنکھ روشنی کے طور پر نہیں سمجھتی ہے اور اس کا کوئی خاص رنگ نہیں ہے، تاہم اس کا تعلق نظری تابکاری سے ہے اور جدید ٹیکنالوجی میں اس کا وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

انفراریڈ لہریں، جو خصوصیت رکھتی ہیں، جسم کی سطحوں کو گرم کرتی ہیں، اسی لیے انفراریڈ تابکاری کو اکثر تھرمل ریڈی ایشن بھی کہا جاتا ہے۔ پورے انفراریڈ خطے کو مشروط طور پر تین حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے:

• دور اورکت خطہ - 50 سے 2000 مائکرون طول موج کے ساتھ؛

• وسط IR خطہ — طول موج 2.5 سے 50 مائکرون کے ساتھ؛

• اورکت خطے کے قریب - 0.74 سے 2.5 مائکرون تک۔

انفراریڈ تابکاری 1800 کی دہائی میں دریافت ہوئی تھی۔انگریزی ماہر فلکیات ولیم ہرشل کی طرف سے، اور بعد میں، 1802 میں، آزادانہ طور پر انگریز سائنسدان ولیم ولاسٹن کے ذریعے۔

آئی آر سپیکٹرا

انفراریڈ شعاعوں کی شکل میں حاصل ہونے والے جوہری سپیکٹرا لکیری ہوتے ہیں۔ گاڑھا مادہ سپیکٹرا - مسلسل؛ سالماتی سپیکٹرا بینڈڈ ہیں۔ نتیجہ یہ ہے کہ انفراریڈ شعاعوں کے لیے، برقی مقناطیسی طیف کے مرئی اور بالائے بنفشی خطوں کے مقابلے میں، مادوں کی نظری خصوصیات، جیسے انعکاس، ٹرانسمیشن، ریفریکشن، بہت مختلف ہوتی ہیں۔

بہت سے مادے، اگرچہ وہ نظر آنے والی روشنی کو منتقل کرتے ہیں، لیکن انفراریڈ رینج کے کچھ حصے میں لہروں کے لیے مبہم ثابت ہوتے ہیں۔

مثال کے طور پر، کئی سینٹی میٹر موٹی پانی کی ایک تہہ 1 مائکرون سے زیادہ لمبی اورکت لہروں کے لیے مبہم ہے، اور کچھ حالات میں اسے تھرمل پروٹیکشن فلٹر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اور جرمینیئم یا سلکان کی تہیں نظر آنے والی روشنی کو منتقل نہیں کرتیں، بلکہ ایک خاص طول موج کی اورکت شعاعوں کو اچھی طرح منتقل کرتی ہیں۔ دور اورکت شعاعیں سیاہ کاغذ کے ذریعے آسانی سے منتقل ہوتی ہیں اور ان کی تنہائی کے لیے فلٹر کا کام کر سکتی ہیں۔

زیادہ تر دھاتیں، جیسے ایلومینیم، سونا، چاندی اور تانبا، طویل طول موج کے ساتھ اورکت شعاعوں کی عکاسی کرتی ہے، مثال کے طور پر، 10 مائکرون کی اورکت طول موج پر، دھاتوں سے انعکاس 98% تک پہنچ جاتا ہے۔ غیر دھاتی نوعیت کے ٹھوس اور مائعات IR رینج کے صرف ایک حصے کی عکاسی کرتے ہیں، جو کسی خاص مادے کی کیمیائی ساخت پر منحصر ہے۔ مختلف ذرائع ابلاغ کے ساتھ انفراریڈ شعاعوں کے تعامل کی ان خصوصیات کی وجہ سے، وہ بہت سے مطالعات میں کامیابی کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔

اورکت بکھرنا

زمین کے ماحول سے گزرنے والی سورج کی طرف سے خارج ہونے والی انفراریڈ لہریں جزوی طور پر بکھری ہوئی ہیں اور ہوا کے مالیکیولز اور ایٹموں کے ذریعے کم ہوتی ہیں۔ فضا میں آکسیجن اور نائٹروجن انفراریڈ شعاعوں کو جزوی طور پر کمزور کرتے ہیں، انہیں بکھرتے ہیں، لیکن انہیں مکمل طور پر جذب نہیں کرتے، کیونکہ یہ نظر آنے والی شعاعوں کا کچھ حصہ جذب کر لیتے ہیں۔

فضا میں موجود پانی، کاربن ڈائی آکسائیڈ اور اوزون جزوی طور پر انفراریڈ شعاعوں کو جذب کرتے ہیں، اور پانی انہیں سب سے زیادہ جذب کرتا ہے کیونکہ اس کا انفراریڈ جذب سپیکٹرا انفراریڈ سپیکٹرم کے پورے خطے پر گرتا ہے، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کا جذب سپیکٹرا صرف درمیانی علاقے میں گرتا ہے۔ .

زمین کی سطح کے قریب ماحول کی تہیں اورکت شعاعیں بہت کم منتقل کرتی ہیں، کیونکہ دھواں، دھول اور پانی اسے مزید کم کرتے ہیں، توانائی کو اپنے ذرات پر بکھیر دیتے ہیں۔ ذرات (دھواں، دھول، پانی وغیرہ) جتنے چھوٹے ہوتے ہیں۔ کم IR بکھرنے اور زیادہ نظر آنے والی طول موج کا بکھرنا۔ یہ اثر انفراریڈ فوٹو گرافی میں استعمال ہوتا ہے۔

اورکت تابکاری کے ذرائع

زمین پر رہنے والے ہمارے لیے، سورج انفراریڈ شعاعوں کا ایک بہت ہی طاقتور قدرتی ذریعہ ہے کیونکہ اس کا نصف برقی مقناطیسی سپیکٹرم اورکت کی حد میں ہے۔ تاپدیپت لیمپ، اورکت سپیکٹرم تابکاری توانائی کا 80 فیصد تک ہوتا ہے۔

اس کے علاوہ، اورکت تابکاری کے مصنوعی ذرائع میں شامل ہیں: الیکٹرک آرک، گیس ڈسچارج لیمپ اور یقیناً حرارتی عناصر کے گھریلو ہیٹر۔سائنس میں، انفراریڈ لہروں کو حاصل کرنے کے لیے، نیرنسٹ پن، ٹنگسٹن فلیمینٹس، نیز ہائی پریشر مرکری لیمپ اور یہاں تک کہ خصوصی IR لیزر استعمال کیے جاتے ہیں (نیوڈیمیم گلاس 1.06 مائیکرون کی طول موج دیتا ہے، اور ایک ہیلیم نیین لیزر - 1.15 اور 3.39۔ مائکرون، کاربن ڈائی آکسائیڈ - 10.6 مائکرون)۔

IR ریسیورز

انفراریڈ ویو ریسیورز کے آپریشن کا اصول واقعہ ریڈی ایشن کی توانائی کو پیمائش اور استعمال کے لیے دستیاب توانائی کی دوسری شکلوں میں تبدیل کرنے پر مبنی ہے۔ رسیور میں جذب ہونے والی انفراریڈ تابکاری تھرموس حساس عنصر کو گرم کرتی ہے اور درجہ حرارت میں اضافہ ریکارڈ کیا جاتا ہے۔

فوٹو الیکٹرک IR ریسیورز IR سپیکٹرم کے ایک مخصوص تنگ حصے کے جواب میں برقی وولٹیج اور کرنٹ پیدا کرتے ہیں جس کے لیے وہ کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، یعنی IR فوٹو الیکٹرک ریسیورز منتخب ہوتے ہیں۔ 1.2 μm تک کی رینج میں IR لہروں کے لیے، فوٹو گرافی کی رجسٹریشن خصوصی فوٹو گرافی ایملشنز کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔

انفراریڈ تابکاری سائنس اور ٹیکنالوجی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، خاص طور پر عملی تحقیقی مسائل کو حل کرنے کے لیے۔ انووں اور ٹھوسوں کے جذب اور اخراج سپیکٹرا کا مطالعہ کیا جاتا ہے جو صرف اورکت والے خطے میں آتے ہیں۔

تحقیق کے لیے اس نقطہ نظر کو انفراریڈ سپیکٹروسکوپی کہا جاتا ہے، جو مقداری اور کوالٹیٹیو سپیکٹرل تجزیہ کر کے ساختی مسائل کو حل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ دور اورکت خطہ جوہری ذیلی طیاروں کے درمیان منتقلی کی وجہ سے اخراج پر مشتمل ہے۔ IR سپیکٹرا کی بدولت، آپ ایٹموں کے الیکٹران کے خولوں کی ساخت کا مطالعہ کر سکتے ہیں۔

اور اس میں فوٹو گرافی کا ذکر نہیں ہے، جب ایک ہی چیز کی تصویر پہلے مرئی اور پھر انفراریڈ رینج میں مختلف نظر آئے گی، کیونکہ برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے مختلف علاقوں کے لیے ٹرانسمیشن، بکھرنے اور انعکاس میں فرق کی وجہ سے، کچھ عناصر اور تفصیلات۔ ایک غیر معمولی تصویر شوٹنگ موڈ میں مکمل طور پر غائب ہو سکتا ہے: ایک عام تصویر میں، کچھ غائب ہو جائے گا، اور ایک اورکت تصویر میں یہ ظاہر ہو جائے گا.

انفراریڈ تابکاری کے صنعتی اور صارفین کے استعمال کو کم نہیں کیا جا سکتا۔ یہ صنعت میں مختلف مصنوعات اور مواد کو خشک کرنے اور گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ گھروں میں احاطے کو گرم کیا جاتا ہے۔

الیکٹرو آپٹیکل ٹرانسڈیوسرز فوٹو کیتھوڈس کا استعمال کرتے ہیں جو برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے انفراریڈ خطے میں حساس ہوتے ہیں، جس سے آپ کو یہ دیکھنے کی اجازت ملتی ہے کہ ننگی آنکھ سے کیا نظر نہیں آتا۔

نائٹ ویژن ڈیوائسز آپ کو انفراریڈ شعاعوں، انفراریڈ دوربین کے ساتھ اشیاء کی شعاع ریزی کی وجہ سے اندھیرے میں دیکھنے کی اجازت دیتی ہیں - رات کے مشاہدے کے لیے، انفراریڈ سائٹس - مکمل اندھیرے میں نشانہ بنانے کے لیے، وغیرہ۔ ویسے، آپ انفراریڈ شعاعوں کی مدد سے عین مطابق میٹر کے معیار کو دوبارہ پیش کر سکتا ہے۔

IR لہروں کے انتہائی حساس ریسیورز ان کی تھرمل تابکاری کے ذریعے مختلف اشیاء کی سمت کا تعین کرنے کی اجازت دیتے ہیں، مثال کے طور پر، میزائل گائیڈنس سسٹم کام کرتے ہیں، جو اضافی طور پر اپنی IR شعاعیں بھی پیدا کرتے ہیں۔

انفراریڈ شعاعوں پر مبنی رینج فائنڈرز اور لوکیٹر اندھیرے میں کچھ اشیاء کا مشاہدہ کرنے اور اعلی درستگی کے ساتھ ان سے فاصلے کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ IR لیزرز کا استعمال سائنسی تحقیق میں، فضا کی جانچ کے لیے، خلائی کمیونیکیشن کے لیے اور بہت کچھ کے لیے کیا جاتا ہے۔