النطاق الأحمر هو نطاق من الترددات الكهرومغناطيسية يقع بين 625 نانومتر و1000 نانومتر. يستخدم هذا النطاق في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الاتصالات وتصوير الأشعة تحت الحمراء ومعالجة المواد.
تتمثل العيوب الرئيسية للنطاق الأحمر في:
- امتصاصه العالي من قبل الغلاف الجوي: يُمتص النطاق الأحمر بشكل كبير من قبل الغلاف الجوي، مما يجعل من الصعب استخدامه في الاتصالات لمسافات طويلة.
- ضعف قدرته على اختراق المواد: لا يخترق النطاق الأحمر المواد الصلبة السائلة بالقدر نفسه الذي يخترقه الضوء المرئي.
- كلفته العالية: قد تكون تكلفة معدات النطاق الأحمر مرتفعة مقارنة بتكلفة معدات الضوء المرئي.
فيما يلي توضيح لهذه العيوب:
امتصاص النطاق الأحمر من قبل الغلاف الجوي:
يتراوح طول موجة الضوء الأحمر من 625 نانومتر إلى 1000 نانومتر. يُعرف الضوء الذي يبلغ طول موجته أقل من 700 نانومتر باسم الضوء المرئي.
يتكون الغلاف الجوي للأرض من مزيج من الغازات والغبار. تختلف قدرة هذه الغازات والغبار على امتصاص الضوء حسب طول موجته. بشكل عام، تميل الغازات إلى امتصاص الضوء ذو الأطوال الموجية القصيرة، مثل الضوء الأزرق. أما الغبار فيميل إلى امتصاص الضوء ذو الأطوال الموجية الطويلة، مثل الضوء الأحمر.
نتيجة لذلك، يتم امتصاص جزء كبير من الضوء الأحمر الذي يدخل الغلاف الجوي. هذا يعني أن كمية الضوء الأحمر التي تصل إلى سطح الأرض أقل من كمية الضوء المرئي.
ضعف قدرة النطاق الأحمر على اختراق المواد:
يُعرف الحد الأقصى لعمق الاختراق للضوء بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في مادة قبل أن يُمتص بالكامل. يعتمد عمق الاختراق على طول موجة الضوء وخصائص المادة.
بشكل عام، تزداد قدرة الضوء على اختراق المادة كلما زاد طول موجته. هذا يعني أن الضوء الأحمر قادر على اختراق المواد أكثر من الضوء المرئي.
ومع ذلك، لا يزال عمق اختراق الضوء الأحمر محدودًا. على سبيل المثال، يمكن للضوء الأحمر اختراق الجلد البشري إلى عمق حوالي 10 ملليمترات.
كلفة معدات النطاق الأحمر:
تعتمد تكلفة معدات النطاق الأحمر على عوامل مختلفة، بما في ذلك نوع المعدات ودقة التصنيع. بشكل عام، تكون معدات النطاق الأحمر أكثر تكلفة من معدات الضوء المرئي.
هناك عدة أسباب لارتفاع تكلفة معدات النطاق الأحمر. أولاً، تتطلب معدات النطاق الأحمر استخدام مواد باهظة الثمن، مثل الليزر والأشعة تحت الحمراء. ثانيًا، تتطلب معدات النطاق الأحمر تقنيات تصنيع أكثر تعقيدًا.
على الرغم من هذه العيوب، يظل النطاق الأحمر نطاقًا مهمًا للإشعاع الكهرومغناطيسي. يستخدم هذا النطاق في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- الاتصالات: يستخدم النطاق الأحمر في الاتصالات لمسافات قصيرة، مثل الاتصالات المحلية واللاسلكية.
- تصوير الأشعة تحت الحمراء: يستخدم النطاق الأحمر في تصوير الأشعة تحت الحمراء، والذي يستخدم لرؤية الأشياء في الظلام أو من خلال المواد.
- معالجة المواد: يستخدم النطاق الأحمر في معالجة المواد، مثل اللحام والقطع.