السابعة المحاضرة

الحمراء – تحت الحمراء تحت صورالحرارية

الحمراء • تحت طاقة تبعث او تطلق المواد جميعبموجات والليل . 15-3الحرارية النهار خالل ميكرومتر

في الحراري االنبعاث وتسجيل رصد على المقدرةلتطبيقات واضحة وهي الليل فترات في ايضا الصور

الحكومية الوكاالت السبب ولهذا للجيش االستطالعيةوذلك الحرارية الحمراء تحت صور تقنية مبكرا طورت

بداية اجل. 1950في من صنفت التطورات هذه معلى . للتعرف الجيش فتفسيرات العسكرية االهداف

بناء الكبير التأثير ذات والتضاريسية الجيولوجية الظواهر. االستراتيجية االهداف عرض على مستندة خلفية على

العسكرية • غير للتطبيقات االمكانات هذه احد . منتصف في المدنية الجيولوجية الهيئة هي

موافقة 1960 يلقى الصور هذه انتاج بدأ معام . في المدنيين المستخدمين واستحسان

لم 1968 االمريكية المتحدة الواليات حكومة مالمكاني للوضوح الموثوقة المعايير تتجاوز . انظمة اليوم المستشعرة الحرارة ودرجة

الستخدامات متاح اصبح الحمراء لتحت الماسح. محددة قطاعات على محصورة غير

بداية • مع كان الحراري التصوير مصطلحلتبديله اقتراح تم حتى الحرارية الطاقة استخدام

والتي . الحرارية الحمراء تحت للطاقةتحت للطاقة الطبية التطبيقات في استخدمت

الحرارية . الحمراء

االقمار • من المكتسبة الحرارية الحمراء تحت الصوربدأت المتحدة 1960الصناعية الواليات مع م

بالدراسات الخاص الصناعي القمر فمثال االمريكية( TIROSالمناخية )

Television IR Operational Satellites ))اكماله تم والذيوحرارة الغيوم اشكال لرصد متتابعة برامج مع

الكبيرة . والتضاريس والظواهر المحيطاتعام الحراري )1978في ناسا برنامج قام ( HCMMم

التخطيط ) لمهام الحرارية Heat CapacityالقدرةMapping Mission )النهار فترات في يصور والذي

الحرارية الحمراء تحت صور على للحصول والليلالى يصل مكاني .600بوضوح الجيولوجية للتطبيقات م

الندسات • الموضوعي الماسح الى -4اضافةالحرارية 5 الحمراء تحت صور يسجالن اللذان

(.6نطاق) تسجل • عامة الحرارية الحمراء تحت صور

بين ما تقريبا واسعة طيفية الى 8.0نطاقاتمن 14.0 بالطائرة تؤخذ التي للصور مكرومتر

. الجوي التصويرمن 12.5الى 10.5ومن • للصور ميكرومتر

في . الصناعية و 1980االقمار ناسا طورت JPLمالحرارية الحمراء لتحت االطياف متعدد ماسح

(TIMS )يعطي .6والذي للصورة نطاقاتThermal Infrared Multi Spectral Scanner

لتحت • االطياف متعدد الماسح ايضا . فهذه تطويره تم التجاري الحمراءاستخدمت االطياف متعددة الصورالقائمة الصخور انواع بين للتفريق

. السيليكا من محتوياتها تنوع على

الحرارية والعمليات الخصائص

اساسفي • فهم يجب الحمراء تحت صور لتفسيرالطاقة تفاعل في تتحكم التي الطبيعية العمليات

. والمواد الحراريةوشدة • نسبة تحدد للمواد الحرارية الخصائص

التفاعل . المتغير • واالشعاع الحرارة ودرجة التسخين

باستمرار:•(heat , temperature , Radiation flux)

الحركية الطاقة مصطلح الى االشارة تجدر هنا((Kinetic heat

: في المواد الجزيئات طاقة هي الحركية الطاقة. العشوائية الحركة

عنها • ينتج الجزيئات اصطدام بسبب العشوائية الحركةالكهرومغناطيسية االشعة وانبعاث الطاقة في تغير

الحركية الطاقة او داخلها في المواد لتلك السطح منوكمية . اشعاعية طاقة الى تحولت وهكذا الحرارية

. بالكلوري تقاس الحرارةحرارة • درجة لرفع المكتسبة الحرارة كمية هو الكلوري

واحدة . مئوية درجة الماء من واحد جرامالحرارة • بدرجة الحراري التركيز تقيس الحرارة درجة

و التجمد درجة هي الصفر حيث درجة 100المئوية. الغليان درجة هي مئوية

بالكالفن • االجسام من المنبعثة االشعة وتقاسجزيئات جميع يوقف الذي المطلق الصفر

والمقياس . الكالفن بين عالقة وهناك الحركة: التالية العالقة خالل من المئوي

•0 = e273مK•100 = e373م K

المصدر من الكهرومغناطيسية االشعة طاقة( باستمرار المتغير االشعة ( Radiation fluxتسمى

لها ) (Fويرمزسم لكل بالواط تقاس (W . Cm-2 )2وهي

درجة • تسمى للمواد الحركية للحرارة التركيزالحركية ) وهي( Kinetic temperatureالحرارة

المباشر االتصال يوضح الذي بالترمومتر تقاسالمواد .) ( Tkinمع

درجة • هي لألجسام المتغيرة لألشعة التركيزاالشعة ) Trad )( Radiationحرارةtemperature.)

بعيدا • تقاس ربما االشعاعية الحرارة درجة. راديومترية تسمى بوسائل الصور غير بواسطة

الحرارة • من اقل دائما للمواد الحراري االشعاعوتسمى الحرارية الخصائص بسبب الحركية

. الحراري االنبعاثالحراري :• التغير

بواسطة اخر الى مكان من تتغير الحرارية الطاقة3: هي اشكالبواسطة- 1 المواد خالل الحراري التحويل يقوم

نراه . ما هو الحراري التحول هذا الجزيئي االتصالالطعام . الطبخ مقالة خالل

الطبيعية- 2 الحركة خالل الحرارية الدورات تغيروالماء . للماء الحرارية الدورات الحرارية للمواد

. ذلك مثال هي

موجات- 3• شكل في الحرارية االشعة تحولكهرومغناطيسية

بواسطة االرض الى الشمستصل من فالحرارةنستطيع . الذي هو التوصيل في التباين االشعة

. فاألشعة المواد خالل الحرارة تحويل فقط. الفراغ خالل الحرارة تحويل تستطيع

االولية الحرارية الطاقة تستقبل االرض سطح موادوالحرارة الشمس من قادمة اشعة شكل على

. متنوعة دورات هناك االرض داخل من وصلت ايضا. الشمسية الطاقة شدة فترات في وسنوية يوميةاالولي السطح الى تصل االرض داخل من الطاقة

موقع ..... ألي الدائمة النسبية والعالقة بواسطةمحلي.

الحراري . • التدفق في متنوعة مناطق هناك ايضامحلية مصادر هي والبراكين الحارة الينابيع

التدفق . مناطق في االشكال الحرارة لتجمعجيولوجية ظواهر بواسطة تتغير ربما الحراري

العيوب وكذلك الملحية القباب مثلواالنكسارات.

الطيف من الحمراء تحت منطقةالكهرومغناطيسي

بمدى • الكهرومغناطيسية الطاقة من جزء هيبين ما ميكرومتر .300الى 0.7يتراوح

القصيرة – – • القريبة مثال مصطلحات هناككتقسيمات – تستخدم هي الطويلة المتوسطة

. الحمراء تحت االشعة لمنطقةمدى • ذات المنعكسة الحمراء تحت منطقة

بين ما ضمن 0.3الى 0.7يتراوح ميكرومتروهينطاق ويمثلها المنعكسة الشمسية الطاقة مجال

المحمول 4-5-7 الموضوعي الماسح صورة في. الندسات الصناعي القمر على

التصوير • نطاق تحتوي ايضا الحمراء تحت منطقةموجي ) بمدى الحمراء تحت -0.7الفوتوغرافي

مباشرة( 0.9 ترصد لعلها والتي ميكرومترالفيلم بحسب الحمراء تحت بواسطةالحمراء . تحت الوان في المستشعر

تسجل االحمر بلون البصمة الفوتوغرافيةقوية تكون والتي الحمراء تحت الطاقة

مرتبطة ليست وهي للنبات بالنسبة االنعكاس . بطول الحمراء تحت فإشعاع الحرارية باألشعة

الحمراء 14الى 3 تحت منطقة يسمى ميكرومترالحرارية.

الحمراء • تحت اشعة يرصد ال الفوتوغرافي الفيلمالية بالماسحات مقارنة خاصا رصدا الحرارية

الطيف منطقة في الصور وتسجل ترصد التي . ان القول يمكن ولذلك الحرارية الحمراء تحتفي خطأ يسبب الحمراء تحت الطاقة مصطلحتحت الطاقة بين التفريق يجب حيث المضمون

الحمراء تحت والطاقة المنعكسة الحمراءالحرارية.

الموجية • االطوال وانتقال بتحويل يسمح ال الجوي الغالففهناك . مباشر بشكل الحرارية الحمراء تحت ألشعة

وتسمى الطاقة تمتص التي الماء وبخار واالوزون الكربوناالمتصاص . نطاقات

الحرارية • الحمراء تحت الطاقة الصناعية االقمار تسجلموجي االشعة 12.5الى-10.5بطول الن وذلك ميكرومتر

االمتصاصفي بنطاقات تتأثر الحرارية الحمراء تحتبالطائرة . الجوي التصوير أنظمة بينما الجوي الغالفالنوافذ بتلك تتأثر ال وهي االوزون طبقات تحت تكون

من كاملة النوافذ تسجل ان تستطيع 14الى 8وبالتاليميكرومتر.

بطول المواد من المنبعثة الطاقة يبين جدولميكرومتر12.5-8.5موجي

االنبعاث المادة

0.8150.9090.8980.9140.9340.9591.01

الجرانيتالسيلكون

خشن جرانيتوالكوارتز رمال

بازلتاسفلتالماء

وينز و بيك Law wien,s &Peakقانون

الذروة =• وقت في الحرارية االشعة طاقة• = 2897.K

Tradاالرض : من االشعاعية الحرارة معدل كان اذا ذلك 300مثال eK

=2897KK300

=9.7m

في • المتزايدة الحرارة لدرجات السابق القانونحيث المنبعث االشعاع ضمن القصيرة الموجات

وينز ) قانون ايضا( Wien.s Lowيصنفها ويستخدمموجية بأطوال البراقة الحارة المواد للظواهرالحديد لون مثل الصورة في مشاهدتها يمكن

االحمر من االلوان تتدرج بحيث بالنار طرقه اثناءواالصفر والبرتقالي الساطع االحمر الى الداكن

في . تغيير ان كما القصيرة الموجات ضمنزيادة مع خاصة في وتحوير تبديل يمثل االلوان

الحرارة.

االشعة وطاقة الحركية الحرارة ذات االجسامالطاقة ذروة نعرف وهنا الموجي والطول المتغيرة

الطاقة لكمية االعلى الحد وهي االشعاعتبين اذ بالشكل موضحة هي كما المنعكسة

من لألجسام الحراري مدى الى 300المنحنيات700. الحرارة تزداد حيث كالفن

: للمواد الحرارية الخصائص

1االمتصاص =•كامل • امتصاصها اجسام توجد ال الحقيقة 1في

. الطاقة تعكسكامل اجسام توجد ال كما

قد • انبعاث وطاقة حركية طاقة لها اجسام هناكخالل من ويحسب القياس تسجيل يتم

البرامج. غير اجهزة خالل من أي الراديومتر . الجهاز هذا وتحليلها الصور لمعالجة المخصصة

الطاقة وكذلك المنبعثة االشعة قياس على قادرالحركية.

كان • االمتصاص اذن ضعيف االنبعاث كان اذا. عالي كان االنعكاس وبالتالي ضعيف