فرهنگ جامع فیزیک

فرهنگ فیزیک

فرهنگ فیزیک اولین کتاب جامع فرهنگ فیزیک فارسی، تألیف لطیف کاشیگر است که ۱۲ اردیبهشت ۱۳۹۵ با حضور جمعی از اساتید فیزیک در دانشکده فیزیک دانشگاه تهران رونمایی شد و توسط فرهنگ معاصر منتشر شده است. این کتاب در سی و چهارمین دوره جایزه کتاب سال جمهوری اسلامی ایران، به‌عنوان «کتاب سال ایران» برگزیده شد.
فرهنگ فیزیک با ۲۵۶۵ صفحه و بیش از دوازده هزار مدخل از واژه‌های فیزیک و رشته‌های وابسته در سه جلد به ترتیب دقیق الفبای فارسی همراه با معادل‌های انگلیسی آن است. این مجموعه شش بار تصحیح شده و جامع‌ترین فرهنگ فیزیک فارسی است.

از ویژگی‌های این فرهنگ، ۴۰۰ صفحه پیوست شامل واژه‌نامه انگلیسی-فارسی، یکاهای دستگاه‌های بین‌المللی، ثابت‌های بنیادی، چندمرتبه بزرگی، فرمول‌های ریاضی، تابش‌های الکترومغناطیسی، اتم‌ها، نوکلیدهای پرتوزا، ذره‌های زیرهسته‌ای، زندگینامه برندگان جایزه نوبل فیزیک و گاه‌شمار علم از ۳۵۰۰ پیش از میلاد تا ۲۰۱۵ میلادی است که در آن علاوه بر مداخل، شامل مختصری از زندگی‌نامه دانشمندان و قوانین بدیع از یونان باستان تا قرن بیستم است.

تابش الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی نوعی موج عرضی پیش‌رونده هستند که از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌اند. این شکل پدیده‌ای موجی شکل را نشان می‌دهد که از چپ به راست می‌رود. میدان الکتریکی در صفحهٔ عمودی و میدان مغناطیسی در صفحهٔ افقی هستند.
تابش الکترومغناطیسی یا انرژی الکترومغناطیسی بر اساس تئوری موجی، پدیده‌ای موجی شکل است که در فضا انتشار می‌یابد و از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌است. این میدان‌ها در حال انتشار بر یکدیگر و بر جهت پیشروی موج عمود هستند.

گاهی به تابش الکترومغناطیسی نور می‌گویند، ولی باید توجه داشت که نور مرئی فقط بخشی از گسترهٔ امواج الکترومغناطیسی است. امواج الکترومغناطیسی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند.

ماهیت فیزیکی

امواج الکترومغناطیسی را نخستین بار ماکسول پیش‌بینی کرد و سپس هاینریش هرتز آن را با آزمایش به اثبات رساند. ماکسول پس از تکمیل نظریهٔ الکترومغناطیس، از معادلات این نظریه شکلی از معادلهٔ موج را به دست آورد و بنابراین نشان داد که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی هم می‌توانند رفتاری موج‌گونه داشته باشند. سرعت انتشار امواج الکترومغناطیسی از معادلات ماکسول درست برابر با سرعت نور به دست می‌آمد، و ماکسول نتیجه گرفت که نور هم باید نوعی موج الکترومغناطیسی باشد.

طیف الکترومغناطیسی

طبق معادلات ماکسول، میدان الکتریکی متغیر با زمان باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود و برعکس؛ بنابراین اگر یک میدان الکتریکی متغیر میدان مغناطیسی بسازد، میدان مغناطیسی نیز میدان الکتریکی متغیر می‌سازد و این‌گونه موج الکترومغناطیسی ساخته می‌شود و پیش می‌رود.

نظریهٔ کوانتومی برهم‌کنش بین تابش الکترومغناطیسی و ماده را نظریهٔ الکترودینامیک کوانتومی توصیف می‌کند.

طیف الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند.

BlackLightBulb4300ppx2.jpg
فرابنفش (به انگلیسی: Ultraviolet) یا به اختصار UV، موجی است در گستره امواج الکترومغناطیسی با طول موجی کوتاه‌تر از نور مرئی، ولی بلندتر از پرتو ایکس. کد hex فرابنفش #7f1ae5 می‌باشد. به بیانی دیگر انرژی آن کمتراز پرتو ایکس، ولی بیشتراز نور مرئی است. از پرتو فرابنفش برای ضد عفونی آب، مواد خوراکی، تجهیزات پزشکی و لوازم صنعتی و غیره می‌توان استفاده نمود.

نحوه کشف تابش
توزیع تابش
نکات دانستنی
منبع طبیعی فرابنفش
Vacuum UV
EXTREME UV
تأثیرات مثبت پرتو فرابنفش
کاربرد اشعه فرابنفش در گندزدایی
موارد حفاظتی
قابلیت خود حفاظتی طبیعی بدن
حفاظت از چشم
کاربردهای پرتو فرابنفش
نورهای سیاه
لامپ‌های فلورسنت
ستاره‌شناسی
کنترل حشرات
فیزیوتراپی

نحوه کشف تابش

پرتو فرابنفش بگونه‌ای کاملاً اتفاقی با مشاهده تغییر رنگ و تیرگی املاح نقره در مقابل نور مستقم آفتاب کشف گردید. در سال ۱۸۰۱ دانشمند آلمانی، یوهان ویلهلم ریتر بر اثر مشاهداتش توجه نمود که تابش‌های فرابنفش، که نامرئی هستند، عامل اساسی در تیرگی صفحات کاغذ آغشته به کلرید نقره می‌باشند. او در آن زمان این پدیده را «پرتوهای شیمیایی» نامید.

توزیع تابش

در بحث از تأثیر این پرتو غیر مرئی بر سلامت انسان و محیط زیست، می‌توان آن را به چند روش تقسیم کرد:

نکات دانستنی فیزیک

برخی دامنه‌ها از تابش‌های فرا بنفش، اصطلاحاً به «نور سیاه» یا Black Light معروفند، به همان دلیل که مرئی نیستند ولی بدون باقی گذاردن هیچگونه اثر حرارتی یا سوختگی، (از آن نوعی که آفتاب سوختگی معمولی باعث آن است، مانند سرخ شدن یا تاول پوست و پوسته پوسته شدن آن)، قادرند تا اعماق زیادی در بافت‌ها نفوذ کرده و از پیری زودرس پوست، تخریب ساختار DNA سلول‌ها و احتمالاً در حالات پیشرفته، تا سرطانی کردن آنان پیش بروند. ذیل این مقاله شرح داده خواهد شد که عامل چنین تخریبی می‌تواند بیشتر از ناحیه دامنه‌های ضعیف تابش فرابنفش باشد تا بخش‌های قوی تر و با نفوذ بالا.
برخی از جانداران از جمله پرندگان، خزندگان، حشرات، از جمله زنبورها قادر به دیدن امواج مرئی نزدیک به تابش UV هستند.
بسیاری از گیاهان، میوه‌ها، گل‌ها و بذرها قدرت مقاومت فوق‌العاده‌ای نسبت به قدرت انسان در مقابل این تابش نشان می‌دهند.
عقرب‌ها زیر پرتو UV به رنگهای سبز یا زرد می‌درخشند.
معدودی از پرندگان نقوشی بر پر دارند که تنها تحت تابش UV قابل مشاهده خواهند بود.
ادرار بعضی از حیوانات گوشتخوار از جمله «گربه» حتی در تاریکی مطلق نیز تحت تابش طول موج خاصی از UV قابل دیدن است.

منبع طبیعی فرابنفش

خورشید ساطع‌کننده پرتو فرابنفش در هر سه باند UVA, UVB و UVC به مقدار فراوان است ولی به سبب ویژگی جذب UV در لایه اوزون اتمسفر، ۹۹٪ تابش فرابنفشی که به زمین می‌رسد از نوع باند (کمتر مضر)UVA است.

شیشه پنجره معمولی نسبت به دامنه ظاهراً کم نفوذ (UVA(300-400nm شفاف بوده و مقاومت چندانی در مقابل آن نشان نمی‌دهد اما نسبت به عبور طول موج‌های پایین‌تر از ۳۵۰nm حساس است به اندازه‌ای که ۹۰٪ تابش‌های UV کوتاه‌تر از ۳۰۰nm را از خود عبور نمی‌دهد.

Vacuum UV
هوای معمولی در مقابل طول موج‌های ۲۰۰nm و پایین‌تر از آن به صورت شیشه‌ای مات عمل کرده و آن‌ها را از خود عبور نمی‌دهد. علت این امر به لطف قابلیت بسیار بالای جذب تابش فرابنفش موج کوتاه توسط «اکسیژن» جو امکان‌پذیر شده‌است، در حالی که مثلاً عنصری مانند نیتروژن کاملاً برعکس، در برابر UV مانند شیشه‌ای شفاف عمل می‌کند. در مجموع می‌توان گفت که هوا یا جو نسبت به عبور تابش امواج خیلی کوتاه و مضر فرابنفش، بسیار سختگیرانه عمل می‌نماید. همین واکنش است که کره خاکی را برای انسان‌ها و بسیاری از جانداران قابل سکونت ساخته‌است؛ و باز به همین دلیل، در صنایعی که نیاز به استفاده از تابش فرابنفش موج کوتاه زیر ۲۰۰nm باشد (مانند صنایع ساخت نیمه رساناها)، این عملکرد تنها در محیط‌های تخلیه شده از اکسیژن امکان‌پذیر خواهد بود.

EXTREME UV
مشخصه این دامنه بسیار موج کوتاه پرتو فرابنفش، دو تأثیر متفاوت آن‌ها با ماده‌است: طول موج‌های بلندتر از ۳۰nm اساساً با ویژگی‌ها و توان ترکیبی مواد در سطح الکترونی–شیمیایی سروکار دارند در حالی که طول موج‌های کوتاه‌تر از ۳۰nm پرتو فرابنفش تنها تعاملی دارند با اوربیتال‌های الکترونی و هسته اتم‌ها.

همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد، باند XUV به شدت توسط بسیاری ار عناصر شناخته شده متعارف قابل جذب اند، بنابراین فاقد اثر پایدارند، اما امروزه این امکان بوجود آمده که حتی بتوان تصاویر چند لایه‌ای که قادر به بازتاب حدود ۵۰٪ از تابش‌های XUV باشند را در شرایط آسان و عادی بدست آورد.

از تکنولوژی اخیر در ساختن تلسکوپهایی جهت تصویرپردازی خورشیدی که قبلاً امکان ثبت آن‌ها با هیچ تلسکوپ دیگری وجود نداشت، استفاده می‌شود.. اکنون دو پدیده تلسکوپی SOHO/EIT و همچنین TRACE توانسته‌اند به برکت بکارگیری از تکنولوژی Extreme UV، تصاویر خیره‌کننده‌ای از خورشید و سایر سیارات و ستارگان و کهکشان‌های دور و نزدیک در دسترس آدمی قرار بدهند.

تأثیرات مثبت پرتو فرابنفش

از جمله اثرات مثبت قرار گرفتن در معرض تابش باند UVB، تحریک پوست جهت تولید “ویتامین D” است. تخمین زده می‌شود که علت مرگ ناخواسته سالانه ده‌ها هزار شهروند آمریکایی؛ تنها به دلیل سرطان‌های ناشی از کمبود و اختلال درجذب ویتامین D بوده‌است. دیگر تأثیر اختلال در جذب ویتامین D، پوکی استخوان و سایر عوارض متأثر از اختلال مغز استخوان که منجر به درد، عدم تحمل وزن شخص توسط خود، و نهایتاً ایجاد ترک و شکستگی‌های ناخواسته به ویژه در خانم‌ها خواهد بود. البته امروزه در برخی کشورها تأکید بسیاری بر غنی سازی مواد خوراکی با افزودن رژیم‌های ویتامین D و کلسیم می‌گردد که در مقایسه با اثرات محتمل سوء UVB بر پوست بدن انسان (سرطان)، بسیار پسندیده و مرجح می‌باشند.

کاربرد اشعه فرابنفش در گندزدایی
طول موجهای کوتاه اشعه فرابنفش می‌تواند باکتری‌ها و سایر ارگانیسمهای کوچک را منهدم کند. به همین دلیل برای ضدعفونی کردن سطوح مانند اتاقهای بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از پرتو فرابنفش برای ضدعفونی آب، مواد خوراکی، تجهیزات پزشکی و لوازم صنعتی و غیره می‌توان استفاده نمود.

دلایل پذیرش اشعه فرابنفش: نیاز به حمل و نقل و انبار مواد شیمیایی ندارد، با تغییرات PH و دما، کارایی آن چندان تغییر نمی‌کند، فراورده جانبی به وجود نمی‌آورد، ایجاد طعم و بوی شیمیایی نمی‌کند، زمان تماس لازم برای گندزدایی بسیار کوتاه می‌باشد و روی گروه هوازی اثر فوق‌العاده دارد.

معایب ضدعفونی اشعه: باقی نماندن تأثیر ضدعفونی کنندگی، نبود دانش فنی دربارهٔ چگونگی عمل سیستم‌های UV در شرایط مختلف، برای مواد آلی مناسب نیست، برای سطوح غیرقابل دید مثل زوایا و خلل و فرج مناسب نیست و روی بعض از اشیا اثر کمتری دارد مثلاً اشعه می‌تواند سطوح آلومینیوم و شیشه را استریل کند ولی روی چوب و لاستیک و کاغذ را نمی‌تواند استریل کند.

موارد حفاظتی

اصل کلی: در مورد انسان، حضور طولانی در مقابل تابش فرابنفش، می‌تواند احتمال ابتلاء به آسیب‌های حاد و مزمن پوستی، بینایی و حتی تخریب کل سیستم ایمنی بدن را به دنبال داشته باشد.

فوتون‌های پرتو فرابنفش به خصوص در باند UVB، به هر نوع مولکول DNA متعلق به ارگان‌های زنده، به اشکال گوناگون حمله‌ور می‌شوند.
در شایع‌ترین حالت، حمله علیه نزدیک‌ترین ترکیب “باز تیمین یا Thymine Bases” در حلقه DNA اتفاق می‌افتد. در این حالت “بازهای تیمین یا Thymine Bases” همپایه، به عوض نگهداری تعادل پله‌ای DNA «یا به عبارتی»LADDER BASE BOND”، به همپایه خویش پیوسته و باعث بوجود آمدن نوعی DNA «معیوب» می‌گردند.
دراین صورت زنجیره DNA با از دست دادن کد رمزی اصلی خود، به نوعی کد با رمز دیگری تبدیل و معنای اولیه ساختار هسته سلولی خود را از دست داده که عملاً حاصل، سلولی با عملکرد غیر مشخص ویا تخریب شده سرطانی است.

همه پرتوهای UVA,UVB ویا UVC قادرند که از عمر سلول‌های اساسی بدن از جمله بافت‌های فیبروزی پروتئینی موجود در بدن از جمله پوست، استخوان، غضروف و هرگونه بافت پیوندی بکاهند.
قابلیت خود حفاظتی طبیعی بدن
جهت حفاظت از اثرات مخرب پرتو فرابنفش، بدن انسان گاهی (با توجه به نوع پوست و نژاد)، از خود نوعی رنگدانه یا پیگمنت قهوه‌ای رنگ بنام ملانین Melanin آزاد می‌کند که این عمل با جلوگیری از نفوذ تابش به نسوج عمقی می‌تواند سودمند باشد. در غیر اینصورت، می‌توان از محصولات جلوگیری‌کننده از نفوذ تابش UV به بدن مانند لوسیون‌های ضدآفتاب یا suntan lotions که بیشتر به نام Sun blocks معروفند، استفاده شود.

امروزه بعضی از محصولات به اصطلاح Sunscreen دارای ترکیباتی از قبیل دی اکسید تیتانیوم TiO۲ و اکسید دوزنگ یا Zinc Oxide و آووبنزون Avobenzone می‌باشند که کمک بزرگی جهت حمایت بدن در مقابل انواع تابش فرابنفش هستند.

– اکثر کرم‌های ضدآفتاب با اعلام درجه اندازه‌گیری مقاومت خویش بر اساس معیار SPF، ظاهراً تنها قادر به محافظت پوست از باند UVB هستند که همین نکته می‌تواند شما را به اشتباه بیندازد زیرا دگرباره لازم به تکرار است که که باند UVA که توسط این‌گونه لوسیون‌ها پوشش داده نمی‌شوند، به علت قدرت نفوذ بسیار بالا در نسوج بدن، عامل اصلی و اولیه سرطان پوست در انسان شناخته شده‌اند.

– طبق استاندارد UPF، نوع پوشش یا لباس هم درزمینه قدرت جلوگیری از تابش‌های باند UVA و UVB مؤثر بوده و بر حسب توان مقاومتشان، دسته‌بندی می‌شوند، پس نوع لباس پوشیدن ما هم در حمایت از نسوج بدن در مقابل UV قابل توجه و اهمیت است.

حفاظت از چشم

تابش UVB قدرت بالا برای چشمان بسیار مخرب ومی تواند باعث آب مروارید Cataract و اختلال مزمن قرنیهPterygium یا کوری موقت و دائم گردد. پوشش حفاظتی چشمان برای کسانی که به مدت طولانی در معرض تابش فرابنفش و بخصوص از نوع طول موج کوتاه آن قویاً توصیه می‌گردد، مثلاً کوهنوردان و اسکی بازان که به جهت اقامت‌های طولانی در ارتفاعات بالا، عملاً با رقیق شدن هوا، عامل اصلی مقاومت در مقابل تابش فرابنفش را ازدست می‌دهند.

گر چه عینک‌های آفتابی معمولی به میزان کمی در مقابل تابش فرابنفش مقاومند، اما توصیه می‌گردد که حتی المقدور از لنزهای پلاستیکی (ترجیحاً از جنس پلی کربنات Polycarbonate) بجای لنزهای شیشه‌ای استفاده گردد زیرا همانگونه که اشاره شد، شیشه معمولی در مقابل UVA فاقد مقاومت بوده و آن را به راحتی از خود عبور می‌دهد. عینک‌ها باید قادر باشند از ورود تابش‌های فرابنفش از کناره‌ها و بالا و پایین آن نیز جلوگیری کنند.

اثرات شیمیایی پرتو فرابنفش بر سایر مواد

تنزل کیفی مواد پلیمری،
رنگدانه‌ها، رنگهای نساجی وصنعتی Degradation of Polymers, Pigments and Dyes

اکثر مواد پلیمری صنعتی یا موارد مصرفی، به توسط تخریب انواع تابش‌های فرابنفش و به علت تنزل کیفی، نیاز به پایدارکننده‌هایی جهت کند کردن روند حمله به ساختار خود دارند. و…

کاربردهای پرتو فرابنفش
نورهای سیاه
Two black light fluorescent tubes.jpg
نور سیاه به لامپی اطلاق می‌گردد که قادر است با تابش امواج بلند فرابنفش که به صورت مرئی به سختی دیده می‌شوند، با نوعی تابش شبه فلور سنتی، به‌عنوان یک علامت ضد تقلب، بر روی اسنادی حساس به طول موجی خاص، چون کارتهای اعتباری، گذرنامه و گواهینامه رانندگی و غیره بکار گرفته شود.

امروزه گذرنامه‌ها و اسکناس‌های اغلب کشورها، آغشته به مرکب‌های حساس به UV و بعضاً مجهز به نوارهای امنیتی اندUV sensitive threads.

لامپ‌های فلورسنت
لامپ‌های فلورسنت قادرند که با یونیزه نمودن بخار جیوه، پرتو فرابنفش تولید کنند. لایه‌ای فسفری در داخل تیوپ همراه با جذب تابش فرا بنفش است که آن را تبدیل به نور مرئی می‌نماید.

ستاره‌شناسی
در دانش ستاره‌شناسی اجرام بسیار حجیم، قاعدتاً قادر به صدور تابش عظیمی از امواج فرابنفش به اطرافند. همچنانکه ذکر گردید، لایه اوزون بخش قابل توجهی از این نوع امواج که می‌بایستی توسط تلسکوپ‌های مستقر روی زمین دریافت گردند، جذب خواهد کرد؛ بنابراین هر مشاهده‌ای در این زمینه باید خارج از جو کره زمین محقق شود.

کنترل حشرات

تله‌های فرا بنفش جهت از بین بردن حشرات پرنده ریز جثه که شبانه میل به نزدیکی تابش UV دارند.

فیزیوتراپی
DNA UV mutation.svg
به دلیل خاصیت ضدعفونی‌کننده و همچنین تحریک زایش پوستی بعضی از انواع فرابنفش(UV)در فیزیوتراپی جهت درمان بیماران استفاده می‌شود.

این نوع امواج در دو دسته کلی لامپ‌های سرد و لامپ‌های گرم تقسیم می‌گردند.

عفونت‌های پوستی، جوان‌سازی پوست، زخم‌های بستر، پسوریازیس و بسیاری از بیماری‌های دیگر با این روش مورد درمان قرار می‌گیرند. در بعضی از موارد جهت تسریع در رسوب کلسیم در استخوانها از این روش استفاده می‌گردد.

پرتو ایکس
چگونگی تولید اشعه ایکس

پرتو ایکس عضوی از طیف الکترومغناطیس می‌باشد، که دارای طول موج پایین‌تر از نور مرئی است. در کاربردهای متفاوت از طیفهای مختلف پرتو ایکس استفاده می‌گردد.
( X-radiation ) پرتو ایکس (پرتو رونتگن) نوعی از تابش الکترومغناطیسی با طول موج حدود ۰/۰۱ تا ۱۰ نانومتر معادل با ۳۰ پتاهرتز تا ۳۰ اگزاهرتز (۱۶ ۱۰×۳ تا ۱۹ ۱۰×۳ هرتز) و انرژی بین ۱۰۰ الکترون‌ولت تا ۱۰۰ کیلو الکترون‌ولت است. طول موج پرتو ایکس از طول موج پرتو فرابنفش پایین‌تر و از طول موج پرتو گاما بالاتر می‌باشد. نام دیگر اشعه ایکس، اشعه رونتگن می‌باشد، که این نام بر گرفته از نام شخصی به نام ویلهلم رونتگن، می‌باشد که کاشف این اشعه است. علت نام‌گذاری اشعه ایکس از طرف ویلهلم رونتگن نشان دادن کشف یک نوع اشعه ناشناخته بود، است. نحوه نگارش اشعه ایکس در زبان انگلیسی به سه روش انجام می‌پذیرد، که عبارت از x-ray, xray و همچنین X ray می‌باشند. به پرتو ایکس با فوتون‌های پرانرژی‌تر (بالای ۵ یا ۱۰ کیلو الکترون‌ولت و با طول موج ۰٫۱ تا ۰٫۲ نانومتر) پرتو ایکس سخت و پرتوهای با انرژی پایین‌تر را پرتو ایکس نرم می‌گویند. به دلیل توان نفوذ بالای پرتو ایکس سخت به صورت گسترده برای تصویر برداری داخل اجسام برای مثال در پرتونگاری از اعضای بدن و همچنین قسمت امنیت فرودگاه‌ها و به عنوان یکی از روش‌های تست غیرمخرب در تشخیص نقص‌های موجود در اشیای ساخته شده (مثلاً در لوله‌ها و…) مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کلمه پرتو ایکس علاوه بر روش پرتو نگاری به کنایه برای عکس‌های پرتو نگاری شده به این روش نیز اطلاق می‌گردد. به دلیل اینکه طول موج پرتو ایکس سخت مشابه اندازه اتم‌ها می‌باشد، از کریستالوگرافی اشعه ایکس برای تعیین ساختار کریستالی استفاده می‌شود. در مقابل پرتو ایکس نرم به آسانی در هوا جذب می‌گردد؛ میزان عمق میرایی پرتو ایکس با قدرت ۶۰ الکترون‌ولت در آب کمتر از یک میکرومتر می‌باشد. این تعریف ایرادات بسیاری دارد، از جمله آن: فرایندهای دیگر امکان تولید فوتونهای با انرژی بالا هستند، یا اینکه روش تولید شناخته شده نیست. در روش‌های مختلف، هیچ توافق جامعی برای تمایز بین پرتوهای ایکس و گاما وجود ندارد. یکی از روش‌های تعیین تمایز بین این دو پرتو، بررسی منبع آن می‌باشد: پرتو ایکس از الکترونها ولی پرتو گاما از هسته اتم ساطع می‌شود. این شیوه از تعریف اشکالات فراوانی دارد، که برخی از آن‌ها عبارتند از: اینکه در فرایندهای دیگر نیز فوتونهایی با انرژی‌های بالا تولید می‌گردند، یا اینکه روش تولیدهایی وجود دارد که شناخته شده نیستند. یک تعریف دیگر برای تمایز بین پرتو گاما و پرتو ایکس، بر اساس طول موج می‌باشد، پرتوهای دارای طول موجهای پایین، برای مثال ۰٫۱ آنگستروم، در دسته‌بندی پرتو گاما قرار می‌گیرند. با این معیار در صورتیکه فقط طول موج مشخص باشد می‌توان فوتون را در یک دسته‌بندی مشخص قرار داد. هرچند برخی روش‌های اندازه‌گیری قادر به تمیز دادن طول موجهای مختلف نیستند، اغلب این دو تعریف با هم منطبقند چراکه پرتوهای الکترومغناطیس ساطع شده از تیوب‌های پرتو ایکس دارای طول موج بلندتر و انرژی فوتون پایین‌تری نسبت به پرتوهای ساطع شده از هسته‌های پرتوزا می‌باشند. گاهی اوقات، به غیر از این دو تعریف، در زمینه‌ای خاص، تعاریفی بر اساس سوابق تاریخی، تکنیک‌های اندازه‌گیری (تشخیص) یا نوع مصرف آن کاربرد پیدا می‌کنند. با این حال، پرتو گامای مورد استفاده در امور پزشکی و صنعتی، به عنوان مثال برای پرتو درمانی، دارای طول موج ۶ تا ۲۰ مگاالکترون‌ولت است، که طبق این مقاله می‌توان آن را دسته پرتو ایکس نیز قرار داد.

نماد خطر پرتو یونیزه‌کننده

فوتونهای پرتو ایکس دارای انرژی لازم برای یونیزه کردن اتمها و شکستن پیوند اتمی هستند. این خاصیت پرتو ایکس را در طبقه‌بندی پرتوهای یونیزه‌کننده قرار می‌دهد، و به همین دلیل برایبافت‌های زنده مضر می‌باشد. قرار گرفتن در معرض دوز تابش در مقادیر بالا در یک دوره زمانی کم باعث ایجاد بیماریهای حاصل از تشعشع می‌گردد، و در عین حال قرار گرفتن در معرض دوز تابش در مقادیر پایین ریسک ابتلا به سرطان‌های ناشی از تشعشع را بالا می‌برد. در تصویربرداری پزشکی این افزایش خطر ابتلا به سرطان در مقابل فواید استفاده از این روش برای تشخیص پزشکی، قابل چشم پوشی است. از قابلیت یونیزه کردن اشعه ایکس می‌توان در درمان سرطان استفاده کرد، که در این روش پرتو درمانی از پرتوایکس برای کشتن سلول‌های بدخیم سرطانی استفاده می‌شود. همچنین ازطیف‌سنجی پرتو ایکس برای تعیین خصوصیات مواد استفاده می‌گردد.

طول میرایی پرتو ایکس در آب نشانگر حد جذب اکسیژن در ان در سطح انرژی 540eV می‌باشد. طول میرایی برای پرتوهای سخت (نیمه راست نمودار) حدود چهار برابر طول میرایی پرتوهای نرم (نیمه چپ نمودار) می‌باشد.
پرتو ایکس سخت می‌تواند بدون اینکه جذب یا پراکنده شود از اشیاء ضخیم عبور کند. به همین دلیل از پرتو ایکس سخت برای تصویربرداری از داخل اشیاء که رویه مات دارند استفاده می‌شود. کاربردهای بیشتر دیده شده آن عبارتند از رادیوگرافی پزشکی و اسکنرهای امنیتی فرودگاه‌ها، در عین حال از تکنیک مشابه در صنعت (برای مثال رادیوگرافی صنعتی و سی تی اسکن صنعتی) و همچنین تحقیقات (برای مثال سی تی حیوانات کوچک) استفاده می‌شود. عمق نفوذ پرتو ایکس با تغییر مرتبه بزرگی در طول طیف آن تغییر می‌کند. این موضوع تنظیم انرژی فوتون برای کاربردهای مختلف را امکان‌پذیر می‌نماید، که خود این موضوع باعث انتقال کافی پرتو از داخل جسم می‌گردد و مبتلا به آن تصویر خوب با کنتراست بالا ایجاد می‌گردد.

واکنش با مواد
واکنش پرتو ایکس از سه راه صورت می‌گیرد که عبارتند از: اثر فوتوالکتریک، اثر کامپتون و پراکندگی رایلی. قدرت هر یک از این واکنش‌ها بستگی به انرژی پرتو ایکس و ترکیبات عنصری مواد دارد، ولی به دلیل اینکه انرژی فوتون‌های پرتو ایکس از انرژی پیوندهای شیمیایی بالاتر است، خواص شیمایی ماده در آن اثری ندارد. مکانیزم واکنشی غالب در رژیم پرتو ایکس نرم و پرتو ایکس سخت با انرژی پایین اثر فوتوالکتریک می‌باشد. برای رده انرژی‌های بالا مکانیزم غالب، مکانیزم اثر کامپتون می‌باشد.

جذب فوتوالکتریک

احتمال ایجاد جذب فوتو الکتریک در واحد جرم با میزان ‘Z3/E3 متناسب می‌باشد، که در آن Z عدد اتمی و E انرژی فوتون می‌باشند.[۱۱] این قانون در لایه درونی انرژی پیوند الکترون‌ها، جاییکه احتمال واکنشها دچار تغییرات ناگهانی می‌شوند، معتبر نیست، به همین خاطر به آن حد جذب گفته می‌شود. هر حال، رویه کلی غالب برای فوتون‌های کم انرژی و عددهای اتمی بالا، ضریب جذب بالا و عمق نفوذ کم می‌باشد. در مورد بافت‌های نرم تا محدوده انرژی فوتون 26eV پدیده غالب اثر فوتوالکتریک است ولی از این محدوده به بالا اثر کامپتون فعال می‌گردد. برای عناصر با عدد اتمی بالاتر این محدوده بالاتر می‌رود. میزان بالای کلسیم در استخوانها و آرایش چگال آن باعث می‌شود، استخوانها در تصاویر رادیوگرافی به وضوح نمایان گردند. فوتون فتوالکتریک انتقال همه انرژی خود را به الکترونی که با آن واکنش می‌دهد، منتقل می‌نماید، این امر باعث یونیزاسیون اتمی که الکترون به آن متعلق است می‌گردد و یک فوتو الکترون ایجاد می‌کند که تمایل زیادی به یونیزه کردن اتمهای در سر راه خود دارد. یک الکترون بیرونی جای خالی الکترون را پر می‌کند و خواص فوتون یا الکترون اوژه را ایجاد می‌کند. از این آثار می‌توان تعیین نوع عناصر توسط روش‌های طیف‌سنجی پرتو ایکس یا طیف‌سنجی الکترون اوژه استفاده نمود.

اثر کامپتون
اثر کامپتون مکانیزم واکنش غالب بین پرتو ایکس و بافت‌های نرم در تصویر برداری پزشکی می‌باشد. پراکندگی کامپتون، پراکندگی ناکشسان یک فوتون توسط یک ذره بادار و معمولاً الکترون است و باعث کاهش انرژی (کاهش طول موج) فوتون (که ممکن است یک پرتو ایکس یا پرتو گاما باشد) می‌شود که به اثر کامپتون مشهور است. قسمتی از انرژی فوتون به الکترونهای در حال پراکنش منتقل می‌گردد، در نتیجه اتمها را یونیزه کرده و باعث افزایش طول موج پرتو ایکس می‌گردد. فوتون پراکنش شده در هر مسیری می‌تواند حرکت کند ولی مسیر اولیه آن مخصوصاً در مورد پرتوهای ایکس با انرژی بالا محتمل تر می‌باشد. احتمال زوایای مختلف پراکنش توسط فرمول کلین – نیشینا( Klein–Nishina formula) محاسبه مب گردد. انرژی انتقالی مستقیماً از زاویه پراکنش از قانون پایستگی انرژی و تکانه بدست می‌آید.

پراکندگی رایلی

پراکندگی رایلی مکانیزم پراکنش الاستیک غالب در رژیم پرتو ایکس می‌باشد. پراکندگی‌های پیش رو غیر الاستیک باعث افزایش ضریب شکست می‌گردند، که برای پرتو ایکس پایین‌تر از ۱ می‌باشد.

تولید
هر زمان که ذرات باردار (الکترونها یا یون) با انرژی کافی به مواد برخورد نمایند، اشعه ایکس تولید می‌شوند.

تولید از طریق الکترون‌ها
خواص خطوط تابش پرتو ایکس بر اساس مواد مورد استفاده برای آند.

Spectrum of the X-rays emitted by an X-ray tube with a rhodium target, operated at 60 kV. The smooth, continuous curve is due to تابش ترمزی, and the spikes are characteristic K lines for rhodium atoms.
در این روش از تولید پرتو ایکس از تیوب پرتو ایکس استفاده می‌شود، که این تیوب یک لوله تحت خلأ می‌باشد که در آن به الکترون‌ها تولیدی توسط یک کاتد داغ شتاب داده شده تا به سرعت بالا برسند. الکترون‌های با سرعت بالا پس از برخورد به مانع فلزی که همان آند می‌باشد، پرتو ایکس را ایجاد می‌نمایند. در کاربردهای بهداشتی مانع هدف در تیوب معمولاً از جنس تنگستن یا جنس آلیاژ مقاوم به ترک رنیوم (۵٪) و تنگستن (۹۵٪) می‌باشد، ولی در برخی کاربردهای خاص که به پرتو ایکس نرم نیاز است مانند ماموگرافی از مولیبدن استفاده می‌شود. در کریستالوگرافی استفاده از مانع هدف مسی بسیار معمول است، و در برخی مواقع که فلورسنت موجود در آهن باعث اشکال می‌شود از کبالت استفاده می‌شود. انرژی ماکریموم فوتون پرتو ایکس محدود به انرژی برخورد الکترون می‌باشد، که برابر است با ولتاژ شارژ شده در تیوب ضرب در بار الکترون، پس در نتیجه یک تیوب 80KV نمی‌تواند پرتو ایکس با انرژی بالاتر از 80KeV تولید نماید. زمانیکه الکترون به هدف برخورد می‌کند، پرتو ایکس از طریق دو فرایند اتمی متفاوت ایجاد می‌گردد، که عبارتند از.

Characteristic X-ray emission یا X-ray fluorescence: در صورتیکه الکترون‌ها انرژی کافی داشته باشند، می‌توانند به الکترون‌های اربیتی خارج از پوسته الکترونی یک اتم فلز برخورد نموده و در نتیجه الکترونها دارای درجات بالاتر انرژی جاهای خالی را پر کرده و فوتون پرتو ایکس منتشر می‌گردد. این فرایند باعث ایجاد طیف گسیلی پرتو ایکس در فرکانسهای نا پیوسته می‌گردد، که بعضی اوقات به آن خط طیف نوری گفته می‌شود. این خطوط بر اساس جنس ماده هدف به کار رفته در فرایند ایجاد می‌شوند و به همین خاطر به این خطوط، خطوط خواص نیز گفته می‌شود. معمولاً این انتقالات از لایه‌های بالا به پوسته‌های L و K می‌باشد.
تابش ترمزی: مکانیزم تولید به این روش، تأثیر میدان مغناطیسی قوی بر راستای z هسته الکترونها پراکنده شده می‌باشد. این نوع پرتو ایکس دارای طیف پیوسته می‌باشد. شدت پرتو ایکس به‌طور خطی با کاهش فرکانس افزایش می‌یابد.
هر دو این روش‌های تولید دارای راندمان کم نزدیک به یک درصد می‌باشند، و بیشتر انرژی الکتریکی مصرفی تیوب به صورت گرما هدر می‌رود. زمانیکه فلاکس پرتو ایکس قابل استفاده‌ای تولید می‌شود باید در نظر داشت، که تیوب پرتو ایکس باید طوری طراحی شود که این گرمای اضافی را پراکنده‌سازد.

تولید به روش یونهای پرسرعت مثبت
پرتو ایکس را می‌توان با استفاده از پروتونها پر سرعت یا یونهای مثبت دیگر ایجاد نمود. از پرتو ایکس حاصل از تحریک پروتون یا پرتو ایکس حاصل از ذرات تحریک شده به‌طور گسترده به عنوان یک روش تحلیل مورد استفاده قرار می‌گیرند. در انرژی‌های بالا، [سطح مقطع] تولید متناسب است با Z12Z2−4 که در آن Z1 عدد اتمی یون و Z2 [عدد اتمی] هدف می‌باشد.

تاریخچه

پرتو ایکس در سال ۱۸۹۵ توسط ویلهلم رونتگن، فیزیکدان آلمانی کشف شد و به دلیل ناشناخته بودن ماهیت آن، پرتو ایکس نامیده شد. یعنی با قرار دادن آن در میدان‌های مغناطیس و الکتریکی به هیچ وجه منحرف نمی‌شود. این پرتو قدرت نفوذ بسیاری دارد و تقریباً از هر چیزی به جز استخوان و فلز (اوربیتال d) می‌گذرد. اولین عکس پرتو ایکس از دست همسر رونتگن گرفته شد که انگشتر او به خوبی در عکس مشخص است. این گمان که پرتوهای ایکس، امواج الکترومغناطیس با طول موج بسیار کوتاه هستند، به کمک یک آزمایش پراش دوگانه که در سال ۱۹۰۶ توسط سی.گ. بارکلا انجام گرفت، تأیید شد.

اثبات قطعی ماهیت موجی پرتو ایکس در سال ۱۹۱۲ به وسیلهٔ فون لاوه ارائه شد.

وی اولین جایزه فیزیک نوبل را در سال ۱۹۰۱ گرفت.

انواع پرتو ایکس
پرتو ایکس تکفام (تک رنگ): پرتو ایکسی که فقط دارای یک طول موجخاص است را پرتو ایکس تکفام می‌نامند.
پرتو ایکس سفید (پیوسته): پرتو ایکسی که تکفام نبوده و دارای طول موج‌هایی در بازهٔ λ۱ تا λ۲ است.

رتو گاما
«گاما» به اینجا تغییرمسیر دارد. برای دیگر کاربردها، گاما (ابهام‌زدایی) را مشاهده کنید.

پرتو گاما در فرایندهای پر انرژی مانند واپاشی هسته‌ای که در بمب‌های اتمی اتفاق می‌افتد، تولید می‌شود.
گاما پرتویی الکترومغناطیسی با بسامد بالا و در نتیجه انرژی بالاست. کاربرد اشعهٔ ایکس از گاما بیشتر است. اشعهٔ گاما پرتویی یونی و در نتیجه برای سلامتی مضر است. پرتو گاما بطور معمول در نتیجهٔ فروپاشی حالت‌های انرژی بالای هسته‌های اتم تولید می‌شود، اما روش‌های دیگری نیز برای تولید آن وجود دارد. پل ویلارد دانشمند فرانسوی در سال ۱۹۰۰ در حین مطالعهٔ رادیوم موفق به کشف اشعهٔ گاما شد.

از اشعهٔ گاما در درمان سرطان و رادیوتراپی استفاده می‌کنند. اشعهٔ گاما و اشعه ایکس از خطرناک‌ترین اشعه‌ها هستند. همچنین از اشعهٔ گاما در تشخیص ترکیدگی لوله و بررسی چاه‌های نفت استفاده می‌شود.

یونش
اشعهٔ گاما هنگام عبور از مواد با اتم‌های آن برخورد می‌کند و گاه بر اثر این برخوردها ممکن است الکترون‌ها از اتم‌های این مواد جدا شوند و یون تولید کنند. این فرایند را یونیزاسیون (یونش) گویند.

گاما و سلامت
اخطار: تا حد ممکن از اشعهٔ گاما استفاده نکنید. زیرا ممکن است به سرطان منجر شود. حداقل درصورت اجبار از لباس مخصوص استفاده کنید.

پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور می‌کند. هر ۹ میلی‌متر سرب یا هر ۲۵ متر هوا شدت تابش آن را نصف می‌کند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده دئوکسی ریبو نوکلوئیک اسید یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطان‌ها، سندرم‌ها و نقایص غیرقابل درمان دیگر فراهم می‌کند و حتی این نقایص به نسل‌های آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گاما به حدود ۱۰ سانتی‌متر دیوارهٔ سربی نیاز است.

قدرت نفوذ و تخریب این اشعه بسیار زیاد است. یک لایه ۱۵سانتیمتری بتن یا یک لایه ۲۰ سانتیمتری خاک فقط نیمی از این اشعه را می‌گیرد و همان نیمی دیگر اثرات زیانبار خود را بر جای می‌گذارد.

مییزان طول موج پرتو ها ب ترتیب موجهای رادیویی ،ریز موج ها،فروسرخ،فرابنفش،ایکس و گاما است و هرچه طول موج کاهش میابد پرتو انرژی بیشتری دارد

گاما در پزشکی و صنعت
با اینکه اشعهٔ گاما به میزان زیاد ممکن است برای بدن خطرناک باشد، ولی گاه فایده بسیار دارد. از این اشعه می‌توان برای درمان برخی بیماریهای سرطانی و ناراحتی‌های پوستی استفاده کرد. همچنین در فیزیوتراپی نیز از اشعهٔ گاما استفاده می‌شود. درمان به وسیلهٔ اشعه گاما را رادیوتراپی می‌نامند. در صنعت نیز از اشعهٔ گاما که از رادیم و کبالت رادیواکتیو با قدرت زیاد تابش می‌شوند، برای پیدا کردن حفره‌های ریز و شکستگی‌های قطعات فلزی استفاده می‌کنند. از مهم‌ترین کاربردهای دیگر پرتو گاما در پزشکی می‌توان به استریلیزاسیون تجهیزات پزشکی مانند سرنگ که قابل استریل شدن در دمای بالا نیستند اشاره کرد.

موج‌های رادیویی

رفتار موج‌های رادیویی کوتاه در برخورد با «یونسپهر»
موج‌های رادیویی، گونه‌ای موج الکترومغناطیسی است که طول‌موج آن در طیف الکترومغناطیسی بلندتر از فروسرخ است. همانند دیگرموج‌های الکترومغناطیسی، موج‌های رادیویی نیز با سرعت نور حرکت می‌کنند. موج‌های رادیویی بطور طبیعی توسط آذرخش و جِرم‌های فلکی تولید می‌شوند. موج‌های رادیویی مصنوعی، در سامانه‌های مخابراتی ثابت و متحرک، رادار و دیگر سامانه‌های ناوبری، ارتباط‌های ماهواره‌ای، شبکه‌های رایانه‌ای و بسیاری دیگر کاربرد دارند. بسامدهای گوناگون موج‌های رادیویی، دارای ویژگی‌های انتشار گوناگونی در هواسپهر زمین هستند. موج‌های رادیویی بلند ممکنست بخشی از زمین را بطور مداوم بپوشانند. موج‌های رادیویی کوتاه نیز می‌توانند پس از برخورد و بازتاب توسط یونسفر، کل کره زمین را بپیمایند. طول‌موج‌های کوتاه‌تر، بازتاب و خم‌شدگی بسیار کمی دارند و فقط می‌توانند در خطّ دید سِیر کنند.

طرح ابتدایی از در هواسپهر زمین بلحاظ انتقال طول‌موج‌های گوناگون موج‌های الکترومغناطیسی در آن
نوشتار اصلی: تاریخچهٔ رادیو
وجود موج‌های رادیویی برای نخستین‌بار توسّط «جِیمْز کلارْک ماکْسْوِل» و پس از کارهای ریاضی در سال ۱۸۶۵م پیش‌بینی شد. او در مشاهده‌های برقی و مغناطیسی خود، متوجّه ویژگی‌های موجی نور و همانند آن شده بود. او بعدها در معادله‌های خود مطرح ساخت که موج‌های نوری و موج‌های رادیویی، نوعی موج الکترومغناطیسی می‌باشند که می‌توانند در فضا حرکت کنند. در سال ۱۸۸۷م، هایْنْریش هِرْتْز با ساخت تجربی موج‌های رادیویی در آزمایشگاه خویش، واقعی بودن سخنان «ماکْسْوِل» را نمایانْد. از اختراع‌های دیگری که بدنبال اختراع رادیو انجام شدند می‌توان به فرستادن اطّلاعات از راه فضا اشاره کرد.

پخش موج‌های رادیویی
نوشتار اصلی: سخن‌پراکنی
مطالعه روی این پدیدهٔ الکترومغناطیسی، با مطالعه روی بازتاب، شکست (انکسار)، قطبش، پراش (تفرّق) و جذب آن که اهمیت بنیادی در مطالعهٔ چگونگی حرکت موج‌های رادیویی در فضای آزاد و بر سطح زمین دارد، انجام گرفت. بسامدهای گوناگون در این موج‌ها در هواسپهر زمین، ویژگی‌های گوناگونی دارند و ساختن رادیوهایی با طول‌موج‌های گوناگون کاربردی‌تر بنظر می‌آید. پدیده‌های زیادی بر انتشار موج‌های رادیویی تأثیر دارد از جمله زمین (در جذب انرژی)، یونسپهر، نویز و …

فروسرخ

تصویر یک درخت در نور فروسرخ
تابش فروسرخ در علم فیزیک به قسمی از طیف امواج الکترومغناطیسی گفته می‌شود که طول موج آن‌ها بلندتر از دامنهٔ نور مرئی و کوتاه‌تر از دامنهٔ امواج رادیویی باشند. امواج فروسرخ در بازه بسامدی ۳۰۰ گیگاهرتز تا ۴۲۸ تراهرتز و طول موج ۱ میلی‌متر تا ۷۰۰ نانومتر قرار می‌گیرند.

امواج فروسرخ
کاربردها
در گرمایش تابشی
در ریموت دستگاه‌ها
در تلفن همراه
فیزیوتراپی
طیف بینی فروسرخ
ابزارهای دید در شب
کاربرد در شناسایی الیاف
جستارهای وابسته

امواج فروسرخ

امواج فروسرخ نوعی از امواج الکترومغناطیسی هستند که بعد از برخورد با جسم موجب گرم شدن آن می‌شود. این امواج دسته‌ای از پرتوهای نامرئی خورشید هستند. به همین سبب وقتی در مقابل نور خورشید قرار می‌گیریم احساس گرما می‌کنیم. این امواج دارای طول موج بیشتر از امواج مرئی و بسامد (فرکانس) کمتر از آن‌ها هستند. به همین دلیل در نمودار طیف الکترومغناطیس بعد از امواج مرئی قرار دارد. این امواج در نمودار بعد از رنگ سرخ در امواج مرئی، که کم‌ترین شکست را نسبت به دیگر رنگ‌ها دارد قرار می‌گیرد. به همین سبب به آن‌ها امواج فروسرخ می‌گویند.

کاربردها
در گرمایش تابشی
در سامانه‌های گرمایش تابشی از پرتوهای فرو سرخی که از سطح مبدل ساطع می‌شود جهت گرمایش محیط استفاده می‌شود. در این روش نیازی به دمش هوای گرم نبوده و گرما مثل نور منتقل می‌شود. هر جسمی که داغ شود پرتوهای گرمانور از خود ساطع می‌کند.

در ریموت دستگاه‌ها
بسیاری از ریموت‌های دستگاه‌ها مثل تلویزیون و … از فرستنده و گیرنده‌های فروسرخ درست شده‌اند که با خاموش و روشن شدن آن پالسی به گیرنده می‌دهند و گیرنده پس از پردازش پالس، دستور خواسته شده را انجام می‌دهند.

در تلفن همراه
قابلیت تبادل اطلاعات از راه بیسیم به وسیلهٔ پرتوی نامرئی فروسرخ (INFRARED)؛ شما می‌توانید به وسیلهٔ این قابلیت اطلاعاتی مانند عکس، فیلم یا دیگر موارد را به گوشی‌های تلفن همراه دیگر یا رایانهٔ خود ارسال نمایید. البته باید توجه داشته باشید سرعت انتقال اطلاعات با فروسرخ بسیار پایین است و برای انتقال فایل‌ها از نظر زمانی اصلاً مناسب نیست.

فیزیوتراپی
در فیزیوتراپی جهت درمان بسیاری از بیماریها و کنترل درد از سیستم IR استفاده می‌شود.

طیف بینی فروسرخ
این نوع طیف بینی در مطالعه ترکیبات شیمیایی، بررسی سطوح و اندازه‌گیری کمی و… کاربرد دارد.

ابزارهای دید در شب
این ابزارها بر اساس سنجش تابش فروسرخ که از حوزه دید انسان پنهان است طراحی شده‌است. عینک‌های دید در شب: کاری که عینک‌های دید در شب انجام می‌دهند این است که نور ضعیف محیط را که عملاً برای چشم غیرمسلح قابل رویت نیست تقویت نموده و پس از تبدیل به طیف قابل رویت آن را در یک صفحه دو بعدی در مقابل هریک از چشمان خلبان قرار می‌دهد در هر یک از لوله‌های عینک فوتونهای منعکس شده از یک شی از اپتیکهایی عبور می‌کنند اپتیکها تصویر آن شی را در قسمت پیشین یک فتو کاتد ارسنیوری گالیمی متمرکز می‌سازند این فتو کاتد الکترونها را به نسبت میزان فوتو نهایی که از طرف ان شی به قسمت پیشین ان میایند به طرف بیرون پرتاب می‌کنند این فرایند توسط دو عدد باطری ای ای که در کلاه خلبان تعبیه شده با ایجاد یک حوزه مغناطیسی تشدید می‌گردد. الکترون‌های آزاد شده از داخل یک صفحه ریز کانالی (ریز مجرایی) که خود به شکل یک نان بستنی دایره‌ای شکل نازک به اندازه یک سکه ربع دلاری بوده و دارای ۱۰میلیون لوله شیشه‌ای نازک می‌باشد کمانه می‌کنند این لوله‌های شیشه‌ای نازک ۸درجه نسبت به الکترونهایی که به طرف آن‌ها میایند انحراف دارند و داخل آن‌ها از ماده‌ای پوشانده شده که با هر بار کمانه کردن الکترونهای بیشتری را آزاد کرده و سیگنالهای ورودی را هزاران برابر تشدید می‌کند این الکترون‌های افشان یک صفحه فسفری را در عدسی چشمی عینک (دوربین) روشن می‌کنند و تصویر ان شی را در فاصله یک اینچی چشم خلبان آشکار می‌سازند تصویری که به این طریق از صفحه بیرون در مقابل چشمان خلبان قرار می‌گیرد دارای زمینه سبز رنگ می‌باشد.

کاربرد در شناسایی الیاف
یکی از روش‌های بررسی ساختمان الیاف استفاده از جذب پرتو فرو سرخ (FTIR) می‌باشد. پرتو فرو سرخ در درجه اول برای پی بردن به وجود گروه‌های و عوامل مختلف در ساختمان مولکولی ماده مورد استفاده قرار می‌گیرد که این خود منتهی به یافتن فرمول مولکولی لیف می‌شود. همچنین روشی برای اندازه‌گیری مقدار مواد مختلف موجود در الیاف می‌باشد. مثلاً با این روش می‌توان آب در الیاف را اندازه‌گیری کرد. یکی از مزایای این روش این است که این پرتو تحت تأثیر تمام مولکول‌هایی که در ساختمان پلیمر یا لیف شرکت کرده‌اند چه کریستالی چه غیر آن قرار می‌گیرد در حالیکه پرتو ایکس تنها اطلاعات در مورد مناطق کریستالی دارد. مزیت دیگر این روش سرعت بالای آن است. در برخی از الیاف و پلیمرها به علت تأثیر مولکول‌هایی که در همسایگی هم قرار دارند عمل جذب پرتو فرو سرخ فقط در قسمت‌های کریستالی انجام می‌شود و وجود یک پیک مضاعف دلیل بر کریستالی بودن جسم است و پدیدار شدن یک پیک نشانی از آمورف بودن جسم دارد. از مقایسه پیک‌های مختلف می‌توان درجه کریستالی بودن جسم را اندازه‌گیری کرد. (از مقایسه شدت و دامنه پیک‌های مضاعف و غیر مضاعف) لذا تخمین درجه کریستالی پلیمر با تشخیص نوع طیف پلیمر آمورف و کریستالی امکان‌پذیر است.

دزیمتری

یک دزسنج جیبی
دزیمتری یا چنده‌سنجی محاسبهٔ دز جذبی در مواد و بافت تعریف می‌شود که منتج اکسپوژر به پرتوهای یونیزان و غیریونیزان است.

دزیمتری یکی از زیرشاخه‌های فیزیک بهداشت و لذا فیزیک پزشکی است.