كيف تكتشف كاميرات الأشعة تحت الحمراء الطاقة الحرارية وتحولها إلى صورة يمكننا رؤيتها
تختلف كاميرات التصوير الحراري أو كاميرات الأشعة تحت الحمراء عن الكاميرات الموجودة في هاتفك الذكي حيث تراقب الكاميرا النموذجية الأطوال الموجية للضوء في الطيف المرئي التي ترتد عن الأشياء وتضرب أجهزة الاستقبال في الكاميرا – ستقوم الكاميرا بعد ذلك بتحويل هذا الضوء إلى صورة.
من ناحية أخرى ، تتجاهل الكاميرات الحرارية الضوء المرئي وتبحث عن شيء آخر يسمى الأشعة تحت الحمراء – الأشعة تحت الحمراء هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي منخفض التردد يُشعر به على أنه حرارة .
وذلك لأن الأشعة تحت الحمراء تثير الجزيئات ، مما يجعلها تتحرك وتهتز ، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة.
كيف تعمل كاميرات الأشعة تحت الحمراء
كل كائن في الكون المعروف يعطي درجة معينة من الأشعة تحت الحمراء ، حتى لو كانت أعلى قليلاً من أدنى درجة حرارة ممكنة ، الصفر المطلق (يساوي -459.67 درجة فهرنهايت) ، وفقًا للدكتور Dr. Christopher S. Baird ، أستاذ مساعد للفيزياء في جامعة غرب تكساس إيه آند إم.-كمية الأشعة تحت الحمراء التي تطلقها ترتبط بدرجة حرارة الجسم.
كلما زادت درجة حرارة الجسم كلما زادت الأشعة تحت الحمراء التي ينبعث منها-إلى أن يصبح الجسم ساخنًا بدرجة كافية لإصدار وهج من الضوء المرئي ، مثل المعدن المنصهر ، فإن الطريقة الوحيدة “لرؤية” درجة الحرارة تكون باستخدام الكاميرا الحرارية ، وفقًا لوكالة ناسا
تستخدم كاميرات التصوير الحراري سلسلة من المستشعرات والكاشفات الحرارية لتقدير مستوى الأشعة تحت الحمراء أمامها-تقوم المستشعرات الموجودة على متن الطائرة بتحويل إشارات الأشعة تحت الحمراء إلى تيارات كهربائية. تُترجم هذه التيارات بعد ذلك إلى صورة مشفرة بالألوان لإظهار التقلبات في درجة الحرارة والأشعة تحت الحمراء .
تعرض كاميرا الأشعة تحت الحمراء خريطة حية بالأشعة تحت الحمراء يمكنها تحديد درجات الحرارة المختلفة على الفور ، وفقًا لمورد التصوير الحراري Teledyne FLIR
إن مفهوم الصور الحرارية ليس شكلاً حديثًا من أشكال التكنولوجيا ، ويعود تاريخه إلى عام 1929 عندما ابتكر الفيزيائي المجري كالمان تيهاني أول كاميرا حساسة للأشعة تحت الحمراء. منذ ذلك الحين ، تطورت تقنية التصوير الحراري لتصبح أداة مفيدة في العديد من الصناعات المختلفة ، بما في ذلك البناء والهندسة والأمن والتشخيص الطبي ، وفقًا لمورد التصوير الحراري Pass.
تتضمن بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لكاميرات الأشعة تحت الحمراء ما يلي:
البحث عن الأسلاك
يمكن استخدام التصوير الحراري لتقييم الكابلات والوصلات المختلفة المخفية خلف الجدران-عند اكتشاف الأسلاك النشطة ، يمكن للمهندسين إجراء الصيانة واكتشاف الأعطال.
الحماية
يمكن لضباط الشرطة وسلطات إنفاذ القانون استخدام التصوير الحراري لتحديد المجرمين في ظروف جوية معاكسة أو في الظلام أو في بيئات غامضة مثل الغابات.
فحوصات طبية
يستخدم الأطباء البيطريون التصوير الحراري على مفاصل الحيوانات لاكتشاف البقع الساخنة التي قد تكون ناجمة عن أمراض المناعة الذاتية ، مثل التهاب المفاصل ، دون الحاجة إلى الجراحة.
البحث عن فقدان الحرارة
يمكن أن يكون التصوير الحراري أداة مفيدة لتحديد البقع الباردة والرطوبة أثناء عمليات مسح المباني. أيضًا ، يمكن استخدام هذا لتقييم السلامة العامة لهيكل المبنى.
مكافحة الحريق
يمكن لرجال الإطفاء استخدام التصوير الحراري لاكتشاف النقاط الساخنة في مبنى محترق واتخاذ القرارات بشأن أفضل مسار للعمل. إنها أيضًا أداة مفيدة لتحديد الأشخاص المحاصرين بالدخان.
اكتشاف الأشعة تحت الحمراء
عالم الفلك البريطاني السير ويليام هيرشل Sir William Herschel مسؤول عن اكتشاف الأشعة تحت الحمراء في عام 1800- ومن خلال سلسلة من التجارب ، وضع هيرشل منشورًا في نافذة مواجهة للجنوب في ضوء الشمس المباشر لتوجيه وفصل الضوء إلى أطوال موجية مختلفة ، وبالتالي ألوان مختلفة ، تشكل الضوء المرئي .
ثم كشف مقياس حرارة لكل لون من الألوان المختلفة ليرى كيف يمكن أن يغيروا درجات الحرارة على مقياس الحرارة- ومع ذلك ، ما وجده هو أنه عندما تم وضع مقياس الحرارة خارج الضوء المرئي ، بعد النهاية الحمراء من طيف الضوء ، استمرت درجات الحرارة في الارتفاع-ما اكتشفه هو الأشعة تحت الحمراء.
هل كلما زاد عدد الميجا بكسل في الكاميرا، كانت الصورة التي تلتقطها أفضل؟
