اشعه مادون قرمز

مادون در لغت به معنای زیر دست و قرمز به معنای هر چه به رنگخون باشد، است. پس میتوان گفت که مادون قرمز اشعه بسیار ریز و قرمز رنگ است.
کشف هرسل اولنگام در ایجاد پدیده‌ای که ما آن را طیف الکترومغناطیسی مینامیم. نور مرئی و پرتوهایمادون قرمز دو نمونه اشکال فراوانی از انرژی هستند که توسط تمام اجسام موجود درزمین و اجرام آسمانی تابانده میشوند. مادون قرمز در طیف الکترومغناطیسی دارایمحدوده طول موجی بین ۰.۷۸ تا ۱۰۰۰ میکرو متر است. تنها با مطالعه این تشعشعات استکه میتوانیم اجرام آسمانی را تشخیص و تمیز دهیم و تصویری کامل از چگونگی ایجاد جهانو تغییرات آن بدست آوریم. در سال ۱۸۰۰ سر ویلیام هرشل یک نمونه نامرئی از تشعشعاترا کشف کرد که این نمونه دقیقا زیر بخش قرمز طیف مرئی قرار داشت. او این شکل ازتشعشعات را مادون قرمز نامید.
● سیر تحولی ورشد
Greathouse و همکارانش طی مطالعه‌ای تاثیر لیزر مادون قرمزرا به انتقال عصبی ، عصب رادیال بررسی کردند. زمان تاخیر ، دامنه پتانسیل عمل و دما، متغیرهای مورد آزمایش مشاهده نشد.Lynn Snyder و همکارانش اثر لیزر کم توان هلیوم - نئون را بر زمان تاخیر شاخه حسی عصب رادیال در دو گروه لیزر و پلاسبو بررسینمودند و مشاهده کردند که در گروه لیزر ، افزایش معنی دارا در زمان تاخیر حسی پس ازبکارگیری لیزر ایجاد گردیده است.
Bas Ford و همکارانش طی مطالعه‌ای اثرلیزر کم توان هلیوم - نئون را بر شاخه حسی اعصاب رادیال و مدین بررسی کردند. هیچاختلاف معنی داری در دامنه پتانسیل عمل ، زمان تاخیر و دما ساعد بعد از بکارگیریلیزر مشاهده نشد.Baxter و همکارانش افزایش معنی دار در زمان تاخیر عصب مدین بعد ازبکارگیری لیزر گرارش کردند. Low و همکارانش کاهش دما را به دنبال تابش لیزر کم توانمادون قرمز دیدند.
● نتایج اشعه مادون قرمز
گرمایی که ما از خورشید یا از یک محیط گرم احساس میکنیم،همان تشعشعات مادون قرمز یا به عبارتی انرژی گرمایی است. حتی اجسامی ‌که فکر میکنیمخیلی سرد هستند، نیز از خود انرژی گرمایی منتشر میسازند (یخ و بدن انسان). سنجش وارزیابی انرژی مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومی ‌به علت اینکه بیشترین جذب را دراتمسفر زمین دارند مشکل است. بنابراین بیشتر ستاره شناسان برای مطالعه انتشار گرمااز این اجرام از تلسکوپهای فضایی استفاده میکنند.
● مادون قرمز در نجوم
تلسکوپها و آشکارسازهاییکه توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار میگیرند نیز از خودشان انرژی گرمایی منتشرمیسازند. بنابراین برای به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب و برای اینکه بتوانحتی تشعشعات ضعیف آسمانی را هم آشکار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسکوپها و تجهیزاتخود را به درجه حرارتی نزدیک به ۴۵۰?F ، یعنی درجه حرارتی حدود صفر مطلق ،میرسانند. مثلا در یک ناحیه پرستاره ، نقاطی که توسط نور مرئی قابل رویت نیستند، بااستفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبی نشان داده میشود. همچنین مادون قرمز میتواندچند کانون داغ و متراکم را همره با ابرهایی از گاز و غبار نشان دهد. این کانونهاشامل مناطق پرستاره‌ای هستند که در واقع میتوان آنها را محل تولد ستاره‌ای جدیددانست. با وجود این ابرها ، رویت ستاره‌های جدید با استفاده از نور مرئی به سختیامکانپذیر است.
اما انتشار گرما باعث آشکار شدن آنها در تصاویر مادون قرمزمیشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهای بلند مادون قرمز میتوانند به مطالعهتوزیع غبار در مراکزی که محل شکل گیری ستاره‌ها هستند، بپردازند. با استفاده از طولموجهای کوتاه میتوان شکافی در میان گازها و غبارهای تیره و تاریک ایجاد کرد تابتوان نحوه شکل گیری ستاره‌های جدید را مورد مطالعه قرار داد. فضای بین ستاره‌ای درکهکشان راه شیری ما نیز از توده‌های عظیم گاز و غبار تشکیل شده است. این فضاهای بینستاره‌ای یا از انفجارهای شدید نواخترها ناشی شده‌اند و یا از متلاشی شدن تدریجیلایه‌های خارجی ستاره‌هایی جدید از آن شکل میگیرند. ابرهای بین ستاره‌ای که حاویگاز و غبار هستند، در طول موجهای بلند مادون قرمز خیلی بهتر آشکار میشوند (۱۰۰برابر بیشتر از نور مرئی).
اخترشناسان برای دیدن ستاره‌های جدید که توسطاین ابرها احاطه شده‌اند، معمولا از طول موجهای کوتاه مادون قرمز برای نفوذ درابرهای تاریک استفاده میکنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده ازماهوارهای نجومی ‌مجهز به مادون قرمز صفحات دیسک مانندی از غبار را کشف کردند کهاطراف ستاره‌ها را احاطه کرده‌اند. این صفحات احتمالا حاوی مواد خامی ‌هستند کهتشکیل دهنده منظومه‌های شمسی هستند. وجود آنها خود گویای این است که سیاره‌ها درحال گردش حول ستاره‌ها هستند.
● مادون قرمز درپزشکی
اگر نگاه دقیق و علمی ‌به یک طیف الکترومغناطیسیبیندازیم، میبینیم که از یک طرف طیف تا سوی دیگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها براساس طول موج و فرکانس‌های مختلف قرار دارند، از آن جمله میتوان به تشعشعات گاما ،اشعه ایکس ، ماورای بنفش ، نور مرئی ، مادون قرمز و امواج رادیویی اشاره کرد. هرکدام از این پرتوها و تشعشعات همگام با پیشرفت بشر ، به نوبه خود چالش‌هایی را درزمینه‌های علمی ‌پدید آورده‌اند که در اینجا علاوه بر کاربرد مادون قرمز در شاخهستاره شناسی ، اشاره‌ای به کارآیی چشمگیری این پرتو در رشته پزشکی خواهیم داشت.
● کاربرد درمانی مادون قرمز
بکاربردن گرما یکی از متداولترین روشهای درمان فیزیکی است. از موارد استعمال درمانیمادون قرمز موارد زیر را میتوان ذکر کرد.
▪ تسکین درد
با وجود حرارت ملایم ، کاهش درد به احتمال زیاد بواسطه اثرتسکینی بر روی پایانه‌های عصبی ، حسی ، سطحی است. همچنین به علت بالا رفتن جریانخون و متعاقب آن متفرق ساختن متابولیتها و مواد دردزای تجمع در بافتها ، درد کاهشمییابد.
▪ استراحت ماهیچه
تابشاین اشعه راه مناسبی برای درمان اسپاسم و دستیابی به استراحت عضلانی میباشد.
▪ افزایش خون رسانی
در درمانزخمهای سطحی و عفونتهای پوستی ، برای اینکه فرآیند ترمیم به خوبی انجام گیرد، بایدبه مقدار کافی خون به ناحیه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نیز افزایش گردشخون سبب افزایش تعداد گلبولهای سفید و کمک به نابودی باکتریها میکند. از این پرتومیتوان برای درمان مفصل آرتوریتی و ضایعات التهابی نیز استفاده کرد.
● کاربرد تشخیصی مادون قرمز
از مهمترین کابردهایتشخیصی آن میتوان توموگرافی را نام برد. اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیرتغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ میدهد، اطلاق میشود. تصویر حاصل از اینروش که توموگرام نامیده میشود، بخش الگوی حرارتی سطح بدن را نشان میدهد. درتوموگرافی ، آشکار ساز ، تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنالالکترونیکی تبدیل میکند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر ، پردازش میکند تا اینکهیک صفحه کاتودیک مثل مونیتور تلویزیون آشکار شود.
تصاویر بدست آمده به صورتسایه‌های خاکستری رنگ میباشند، بدین معنی که سطوح سردتر به صورت سایه‌های خاکستریروشن دیده میشوند و در نوع رنگی آن نیز نواحی گرم ، رنگ قرمز و نواحی سرد ، رنگروشن خواهند داشت. درجه حرارت پوست بدن در نتیجه فرآیندهای فیزیکی ، فیزیولوژیکطبیعی یا بیماری تغییر میکند. از این خاصیت تغییر گرمایی در عضوی خاص یا در سطح بدنبرای آشکارسازی یک بیماری استفاده میشود که مهمترین آنها به قرار زیر است.
- بیماری پستان : وسیع ترین جنبه کاربردی توموگرافی در آشکار سازی سرطانهایپستانی است.
زیرا روشی کاملا مطمئن و بدون آزار است.
از پرتوهاییونیزان استفاده نمیشود.
روشی کاملا سریع ، راحت و ارزان است.
به دلیل بی ضرر بودن از قابلیت تکراری بسیار زیادی برخوردار است.
● کاربرد ترموگرافی در مامائی
چون جفت از فعالیتبیولوژیکی زیادی برخوردار است. درجه حرارت حاصله در این محل بطور قابل ملاحظه‌ای ازبافتهای اطراف بیشتر است. پس میتوان از توموگرافی برای تعیین محل جفت استفاده کرد.
● ضررهای مادون قرمز
از طرف دیگرخطرهایی نیز در استفاده از مادون قرمز وجود دارد که میتوان به سوختگی الکتریکی (دراثر اتصال بدن به مدارات الکتریکی دستگاه) سر درد ، تولید ضعیف در بیمار و آسیب بهچشمها در اثر تابش مستقیم پرتو اشاره کرد.

حامد حاتمی
http://chemtown.blogfa.com