استخدامات الأشعة تحت الحمراء: ماذا تكشف الإشارة؟

الخلاصة السريعة

تُستخدم الأشعة تحت الحمراء لرصد أجسام فلكية خافتة، وفحص بعض التفاصيل المخفية في اللوحات، ودراسة السحب، ونقل المعلومات. ويختلف معنى الإشارة بحسب كونها منبعثة أو منعكسة أو محمّلة برسالة.^[1][2][4][5]

• في الفلك، تكشف تحت الحمراء أجسامًا يصعب رصدها بالضوء المرئي، وتتيح النظر خلال بعض السحب الغبارية.^[1]
• التصوير الانعكاسي قد يُظهر رسمًا تحضيريًا تحت الطلاء؛ ولا تنفذ الأشعة خلال جميع الأصباغ بالقدر نفسه.^[2]
• تُستخدم الإشارة الحرارية لتقدير حرارة قمم السحب، وتستخدم الاتصالات الليزرية إشارة تحت حمراء تحمل البيانات.^[4][5]

الرصد الفلكي: رؤية ما يخفيه الضوء المرئي

قد يكون الجسم الفلكي خافتًا في الضوء المرئي مع انبعاثه في نطاق تحت الحمراء. كما تسمح الأطوال الموجية المناسبة برصد نجوم تتكون داخل مناطق غبارية؛ وهذا أحد أسباب اختيار هذا النطاق لتلسكوب جيمس ويب.^[1]

المقصود هنا توسيع نافذة الرصد. فالصورة المرئية وحدها لا تعرض كل ما يستطيع الرصد الفلكي كشفه؛ وتُختار الأداة والنطاق بحسب الجسم والسؤال المراد دراسته.^[1]

فحص اللوحات: إشعاع منعكس من طبقات مختلفة

يسلط فاحص اللوحة إشعاعًا مناسبًا ويسجل المنعكس منه. تمتص مواد الرسم الغنية بالكربون تحت الحمراء، في حين قد تسمح بعض طبقات اللون بمرورها؛ لذلك يمكن أن يظهر التخطيط الموجود أسفلها.^[2]

في دراسة منشورة بالمتحف الوطني في لندن، كشف الفحص بالأشعة تحت الحمراء تخطيطًا وشبكة وأوضاعًا سابقة لبعض الشخصيات في لوحة لتينتوريتو.^[3]

تعتمد النتيجة على مواد الرسم وطبقات الطلاء ونطاق الفحص. لهذا لا تعني عبارة «رؤية تحت الطلاء» كشف جميع تفاصيل كل لوحة؛ وقد يحتاج الباحث إلى وسائل أخرى لفهم ما يراه.^[2]

الطقس والاتصالات: قياس أو رسالة

تستقبل أقمار الطقس الإشعاع الحراري وتعرضه بألوان اختيرت لتسهيل القراءة. وفي صور الأعاصير، تساعد حرارة قمم السحب على تفسير ارتفاعها وتطورها؛ فلا تمثل الألوان بالضرورة ألوان السحب التي تراها العين.^[4]

أما في مشروع الاتصالات الليزرية LCRD التابع لناسا، فتُحمل البيانات على ضوء تحت أحمر. هنا لا يكون الهدف تكوين خريطة حرارة، بل إرسال معلومات واستقبالها.^[5]

لفهم أي تطبيق، اسأل عما يستقبله الجهاز أولًا: إشعاعًا يصدره الجسم، أم إشعاعًا انعكس عنه، أم إشارة صُممت لحمل رسالة؟ هذا التفريق يمنع الخلط بين فحص لوحة وقراءة صورة طقس واتصال بصري.^[1][2][4][5]