Saturday, January 6, 2007

การค้นพบรังสีอินฟราเรด
ในปี ค.ศ. ๑๘๐๐ ขณะที่ เฮอเชล กำลังติดตามศึกษาดวงอาทิตย์อยู่ ในกล้องดูดาว ต้องมีการใช้เลนส์กรองแสง ซึ่งทำเป็นสีต่างๆ เฮอเชล ต้องการทราบว่า ในเลนส์แต่ละสี จะเปลี่ยนค่าแสดงความร้อนของดวงอาทิตย์หรือไม่ ท่านจึงประดิษฐ์อุปกรณ์การทดลองอย่างง่ายๆ เพื่อหาคำตอบ ซึ่งนับเป็นวิธีทดลองที่หลักแหลมเป็นอย่างมากท่านใช้ปริซึมแยกแสง แล้วให้แสงต่างๆมาตกที่เทอร์โมมิเต้อร์ ซึ่งทาสีดำที่กะเปาะ เพื่อให้ดูดความร้อนดียิ่งขึ้น ความที่เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ละเอียดถี่ถ้วนเป็นวิสัยประจำตัว ท่านก็ตั้งเทอร์โมมิเตอร์ตัวหนึ่งนอกเหนือจากแสงสีต่างๆนั้น เพื่อเป็นตัวควบคุมการทดลอง ปรากฏว่า แสงสีต่าง มีอุณหภูมิสูงกว่าแสงสีขาว และอุณหภูมิสูงขึ้นจาก สีม่วง ไปหาสีแดง เฮอเชล จึงเกิดความอยากรู้ขึ้นมา แล้ววัดแถบเหนือแสงสีแดงขึ้นไปที่ไม่ปรากฏมีสีอะไร ดูเหมือนแสงอาทิตย์ธรรมดาเท่านั้นเอง แต่ เฮอเชล ก็ประหลาดใจเป็นอย่างยิ่ง เมื่อปรากฏว่า เทอร์โมมิเตอร์ ตัวที่อยู่นอกเหนือจากแสงสีแดงนั้น กลับวัดได้อุณหภูมิสูงกว่าทุกตัวเฮอเชล จึงทำการทดลองต่อไป ก็พบว่า ส่วนของแสงที่มองไม่เห็นแต่ร้อนกว่าสีแดงนี้ มีคุณสมบัติทางกายภาพเช่นเดียวกับคลื่นแสงที่มองเห็นได้ทุกประการ เช่น การหักเห ดูดซับ ส่องผ่านหรือไม่ผ่านตัวกลาง ฯลฯ ในตอนแรก ท่านเรียกแสงนี้ว่า calorific rays ซึ่งก็เช่นเดิมที่การตั้งชื่อของท่านไม่ค่อยจะเป็นที่ถูกใจใครเท่าไรนัก รังสีที่ถูกค้นพบใหม่นี้ ก็ถูกเปลี่ยนชื่อไปเป็น รังสีอินฟราเรด ที่เรารู้จักกันมาทุกวันนี้

แสงอินฟราเรด (Infrared)


ตัวอย่างอินฟาเรดใน Wireless LANWireless LAN

เป็นเทคโนโลยีที่ใช้คลื่นแม่เหล็กในอากาศ เช่น คลื่นวิทยุ (Radio Frequency) หรือ คลื่นอินฟราเรด (Infrared) สำหรับการสื่อสารข้อมูลต่างๆ จากจุดหนึ่ง ไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยไม่ต้องพึ่งพาสายนำสัญญาณ (สายเคเบิล) ให้ลำบากหรือยุ่งยากอีกต่อไป เทคโนโลยี Wireless LAN จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า แอคเซส พอยต์ (access point) ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับรับและส่งสัญญาณ และเชื่อมต่อเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานของ Fixed Line ที่มีอยู่แล้ว โดยปกติ แอคเซส พอยต์หนึ่งตัวจะสามารถรองรับการทำงานของ โน้ตบุค หรือคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่มีการ์ดไร้สายเสียบอยู่ได้หลายตัว ซึ่งรัศมีของสัญญาณจะกินขอบเขตโดยประมาณอย่างต่ำที่ 50 เมตร จนถึง 200 เมตรสำหรับระยะทางที่ไกลที่สุดระบบปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operating System - NOS) สามารถรองรับการทำงานของโหนดของ Wireless LAN ได้เหมือนกับระบบ LAN ที่ใช้สายโดยทั่วๆ ไป โดยผ่านอุปกรณ์ไดร์ฟเวอร์ของเครือข่าย ซึ่งเมื่อติดตั้งแล้ว NOS ก็จะดูแล Wireless Node เหมือนกับส่วนต่างๆ ของเครือข่ายในเดือนมิถุนายน 2540 สถาบัน IEEE (The Institute of Electronics and Electrical Engineers) ได้ออกข้อกำหนดสำหรับมาตรฐานของระบบ Wireless Ethernet LAN ที่มีชื่อว่า IEEE 802.11b ซึ่งรับส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz หรือที่รู้จักกันในนาม Wi-Fi ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ย่านความถี่นี้ เช่น Bluetooth, โทรศัพท์ไร้สาย และเตาไมโครเวฟ ปัจจุบัน Wi-Fi ตามมาตรฐาน 802.11b สามารถรับส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุดที่ 11 Mbps และ 802.11g สามารถรับส่งด้วยความเร็ว 54 Mbps ทั้งสองมาตรฐานใช้คลื่นวิทยุความถี่ที่ 2.4 GHz ซึ่งสามารถใช้งานได้อย่างถูกต้องตามกฎหมายในบ้านเรา ส่วน มาตรฐาน 802.11a สามารถรับส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 54 Mbps แต่ใช้คลื่นความถี่ที่ 5 GHz ซึ่งมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่า แต่คลื่นความถี่ย่านนี้ไม่สามารถนำมาใช้งานอย่างสาธารณะในบ้านเราได้ เนื่องจากคลื่นความถี่นี้ถูกจัดสรรให้กับการใช้ในกิจการอื่นอยู่ก่อนแล้ว ทั้งนี้ มาตรฐานของ Wireless LAN ในอนาคต จะมีการเพิ่มขีดความเร็วในการรับส่งให้สูงกว่าเดิม
ข้อจำกัดของ Wireless LAN

ถึงแม้ว่าข้อดีจะมีมากมาย แต่ Wireless LAN ก็ยังมีข้อจำกัดอยู่หลายประการด้วยกัน เช่น ในระหว่างการใช้งาน อาจมีสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุ หรือจากเครือข่าย Wireless LAN อื่น อุปกรณ์จากผู้ขายแต่ละเจ้าอาจจะไม่สามารถเข้ากันได้ เนื่องจากติดอยู่กับผู้ให้บริการรายหนึ่ง ซึ่งเป็นผลมาจากที่ผู้ค้าหลายๆราย อาจจะเพิ่มฟีเจอร์ (feature) ที่ไม่ได้มาตรฐานเพิ่มขึ้นมาความปลอดภัยของ Wireless LAN Wireless LAN ก็เหมือนกับ Fixed Wire LAN ที่ช่วยให้เกิดการเชื่อมต่อภายในเครือข่ายขององค์กรใด องค์กรหนึ่ง ใน Wire LAN (หรือการเชื่อมต่อโดยมีสายเคเบิลรองรับ) ไม่จำเป็นต้องมี ข้อกำหนดมาตรฐานใดๆ มารองรับ เนื่องจากความปลอดภัยทางกายภาพ (physical security) ของสายเคเบิลได้ป้องกันตัวเองไว้แล้ว ตรงข้ามกับ Wireless LAN ซึ่งไม่ได้ใช้สายเคเบิลแต่ใช้สัญญาณวิทยุสำหรับส่งผ่านข้อมูลผ่านกำแพงต่างๆ ในองค์กร ซึ่งตรงนี้ส่งผลให้บุคคลภายนอกสามารถจับสัญญาณเหล่านี้ได้ในลานจอดรถ หรือโถงของตึก
ตัวอย่างแสงอินฟาเรดในนักดาราศาสตร์

จากบทความในวารสาร Science ฉบับวันที่ 6 ธันวาคม 2545 ได้กล่าวถึงการเตรียมส่งกล้องส่องทางไกลที่ใช้ในอวกาศโดยใช้แสงอินฟราเรด (Space Infrared Telescope Facility - SIRTF) ขึ้นไปในอวกาศโดยกล้องที่ว่านี้มีขนาดสูงเพียงแค่ 4 เมตรและประกอบไปด้วยกระจกสะท้อนที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 0.85 เมตร กล้อง SIRTF ดังกล่าวมีกำหนดการส่งไปในอวกาศในวันที่ 15 เมษายน 2546 ณ Kennedy Space Center มลรัฐฟลอริดา หลังจากที่ถูกเลื่อนกำหนดออกไปจากเดิมในวันที่ 29 มกราคม 2546 เนื่องจากองค์การ NASA จำเป็นที่จะต้องส่งดาวเทียมทางทหารขึ้นไปก่อน กล้อง SIRTF มีคุณสมบัติในการดักจับความร้อนที่เกิดขึ้นของดวงดาวที่ห่างไกลในระบบกาแล็คซี่ ดักจับความร้อนในดวงดาวในทางช้างเผือกและใช้สังเกตการเกิดการเปลี่ยนแปลงของก๊าซและฝุ่นละอองที่ปกคลุมอยู่รอบๆดวงดาวที่มีอายุน้อยและดาวเคราะห์ต่างๆ โดยการใช้กัมมันตภาพรังสีอินฟราเรดเจาะทะลุกลุ่มฝุ่นละอองเพื่อเปิดทัศนวิสัย ภารกิจของ SIRTF ในอวกาศกำหนดไว้เป็นเวลา 5 ปีและใช้งบประมาณเป็นจำนวนเงิน 720 ล้านเหรียญสหรัฐฯ กลุ่มนักดาราศาสตร์ทั้งหลายรวมทั้งนาย B. Thomas Boifer ผู้อำนวยการ SIRTF Science Center แห่ง California Institute of Technology (Caltech) ณ เมืองพาซาดินา มลรัฐแคลิฟอร์เนียเชื่อว่าด้วยการสังเกตการณ์โดยใช้กล้อง SIRTF นี้จะสามารถหาข้อสรุปในเรื่องราวการเกิดและความเป็นไปของดวงดาวต่างๆในระบบกาแล็คซี่ได้

แสงอินฟราเรด (Infrared)


ตัวอย่างแสงอินฟาเรดในวงการแพทย์

ระบบเลเซอร์ที่ใช้กันแพร่หลายคือ "คาร์บอนไดออกไซด์" ซึ่งจะผลิตแสงอินฟราเรดที่ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย(แสงอินฟราเรดนี้พบได้ในไอแดด,ไอร้อนจากเตา,น้ำร้อน,กระทั่งไออุ่นจากร่างกายคน) แต่มีพลังงานสูงพอที่จะใช้รักษาโรคผิวหนังได้หลายชนิด เช่น ไฝ กระ หูด รอยสัก เนื้องอก และมะเร็งผิวหนัง เป็นต้น ตามโรงพยาบาลต่างๆ ยังไม่นิยมใช้ เนื่องจากขาดความรู้ งบประมาณ และแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านนี้โดยเฉพาะ

ข้อดี ของการใช้

1. ปลอดจากเชื้อโรค เพราะความร้อนจะทำลายเชื้อโรคไปด้วย

2. ลดการติดเชื้อจากเครื่องมือผ่าตัดเพราะไม่ต้องสัมผัสกับเครื่องมือ

3. ไม่เสียเลือดเพราะไม่มีเลือดออกระหว่างทำเลเซอร์

4. หลีกเลี่ยงการทำลายเนื้อเยื่อที่อยู่รอบๆเนื่องจากลำแสงมีขนาดเล็กมาก

5. ลดอาการปวดแผล เนื่องจากลำแสงปิดกั้นปลายประสาทที่ผิวหนัง

6. ไม่ต้องเย็บแผลหรือตัดไหม ยกเว้นกรณีที่ใช้ลำแสงแทนมีดผ่าตัด

แสงอินฟราเรด (Infrared)







แสงอินฟราเรด (Infrared)

ตัวอย่างหลักการทำงานของแสงอินฟาเรด(INFRARED)

แสงอินฟราเรด (Infrared)


ปัญหาที่พบได้บ้าง แต่ไม่บ่อยหรือแก้ไขได้
1. ความร้อนจากแสง อาจทำให้เจ็บเล็กน้อยซึ่งแก้ไขได้โดยการฉีดยาชา หรือทายาชาไว้ก่อนก็จะไม่เจ็บ
2. แผลจากการทำเลเซอร์ จะตกสะเก็ดภายใน 7-10 วัน และจะจางหายไปภายใน 2 - 3 เดือน
3. มีส่วนน้อยที่เป็นรอยดำชั่วคราวซึ่งจะจางหายไปสนิทได้ภายใน 3 - 6 เดือนแล้วแต่ผิวหนังของแต่ละคน
4. เลเซอร์มีประโยชน์มากมายต่อการรักษาโรคผิวหนัง แต่แพทย์ที่ใช้จะต้องผ่านการศึกษาและฝึกฝนจนชำนาญเสียก่อน ดังนั้นหากจะรักษาด้วยเลเซอร์ ควรเลือกปรึกษาแพทย์ที่มีความชำนาญในการใช้เครื่องมือนี้โดยเฉพาะเท่านั้น