امواج تراهرتز

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

تابش تراهرتز

امواج تراهرتز در انتهای طیف مادون قرمز و قبل از شروع طیف ریزموج قرار دارند.

در فیزیک، تابش تراهرتز قسمتی از امواج الکترومغناطیسی است که در محدوده فرکانس ۰٫۳ تا ۳ تراهرتز قرار دارد. اصطلاح تراهرتز به تابش الکترومغناطیسی در بازه فرکانس بین طیف فرکانسی ریزموج، ۳۰۰ گیگاهرتز (۳×۱۰۱۱ Hz ) و طیف فرکانسی مادون قرمز، ۳۰۰۰ گیگاهرتز (۳×۱۰۱۲ Hz) گفته می شود. از نقطه نظر طول موج، محدوده این امواج بین 0.1 mm (یا 100 μm) تا 1.0 mm است. از نقطه نظر عملی، تابش تراهرتز به دلیل نمایاندن ناحیه ای در الکترومغناطیس که فرکانس الکترومغناطیسی ان از دسترسی مستقیم دور مانده و باید توسط خصوصیات جایگزین طول موج یا انرژی اندازه گیری شو، بسیار مورد توجه است. به دلایلی که گفته شد، تابش تراهرتز ناحیه ای را به ما نشان می دهد که در ان امکان تولید و سوار سازی ( یا مدولاسیون) سیگنال های الکترومغناطیسی همدوس توسط ابزارهای رایج برای تولید امواج رادیویی و ریزموج همدوس، وجود ندارد و بنابراین ابزارهای و روش های جدیدی نیاز است.

مقدمه[ویرایش]

تابش تراهرتز بین دو طیف تابشی مادون قرمز و ریزموج قرار می گیرد و برخی ویژگی های خود را در هر کدام از آن ها نشان می دهد. مانند مادون تابش قرمز و ریزموج، تابش تراهرتز نیز در خط دید مستقیم حرکت می کند و یک تابش غیر یونیزه کننده است. مانند تابش ریزموج،تابش تراهرتز می تواند در در گستره ی وسیع و متفاوتی از مواد غیر فلزی نفوذ کند. این امواج میتوانند از میان لباس، کاغذ،مقوا، چوب، ساختمان های سنگی، پلاستیک ها و سرامیک ها عبور کند. عمق نفوذ آن کمتر از تابش ریزموج خواهد بود.نفوذ تابش تراهرتز در مه و ابر ها ناچیز است و نمی تواند در آب مایع و فلز نفوذ کند.[۱]

نمودار عبور اتموسفری در گستره ۱ تا ۳ تراهرتز در حضور بخار آبی با تعلیق پذیری 0.001 mm .

همان طور که در شکل می بینید جو زمین یک جاذب قدرتمند برای تابش تراهرتز در نوار جذبی خاصی از بخار آب است، بنابراین گستره تابشی تراهرتز به قدری محدود می شود که دیگر نمی تواند در ارتباطات راه دور مفید باشد. به هر حال، در فاصله حدود ۱۰ متر این گستره نور ممکن است هنوز اجازه کاربرد های مفید فراوان دیگری در سامانه های تصویربرداری و ساخت پهنای باند بالای شبکه بی سیم را بدهد. به علاوه، تولید و شناسایی تابش همدوس تراهرتز یک چالش فناوری به حساب می آید، اگر امروزه چه منابع تجاری ارزان قیمت در گستره فرکانسی 100-300 GHz موجود است، که شامل ژیروترون ها، نوسان سازهای پس رفته (backward wave oscillator) و دیودهای تشدیدی-تونلی (resonant-tunneling diode) هستند.

پانویس[ویرایش]

منابع[ویرایش]