الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات يمكن أن تنتشر دون الحاجة إلى وسيط وتكون موجات عرضية.
غالبًا ما نقوم بتسخين الطعام باستخدام الميكروويف . بدون أن ندرك ذلك ، نستخدم مصطلح الميكروويف الذي يعني الموجات الصغيرة. هذا يعني أن هذه الآلة تستخدم التسخين بموجات صغيرة.
تشمل هذه الموجات الموجات الكهرومغناطيسية التي يستخدمها الإنسان لأشياء مختلفة. في هذه المناسبة سوف نقدم طيف الموجات الكهرومغناطيسية ووظائفها.
في السابق ، كان تعريف الموجات الكهرومغناطيسية على النحو التالي.
"الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات يمكن أن تنتشر دون الحاجة إلى وسيط وتكون موجات عرضية."
الموجات المستعرضة هي موجات متحركة تكون اهتزازاتها متعامدة مع اتجاه الموجة أو مسار الانتشار.
في الموجات الكهرومغناطيسية ، يكون المجال الكهربائي دائمًا عموديًا على اتجاه المجال المغناطيسي وكلاهما متعامد مع اتجاه انتشار الموجة. الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات مجال وليست موجات ميكانيكية (مادة).
تم اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة هاينريش هيرتز. بعد ذلك ، تنتشر الطاقة الكهرومغناطيسية في موجات من خلال عدة أحرف مثل الطول الموجي والسعة والتردد والسرعة.
تنبعث الطاقة الكهرومغناطيسية أو تنطلق على مستويات مختلفة. كلما ارتفع مستوى الطاقة في مصدر طاقة ، قل الطول الموجي للطاقة المنتجة ولكن كلما زاد التردد.
وبالتالي ، فإن الخصائص القابلة للتطبيق للموجات الكهرومغناطيسية هي:
- لا يتطلب وسائط نشر
- بما في ذلك الموجات المستعرضة ولها نفس خصائص الموجات المستعرضة
- إنه لا يحمل كتلة ، إنه يحمل طاقة
- الطاقة المنقولة تتناسب مع تردد الموجة
- يكون المجال الكهربائي (E) دائمًا عموديًا على المجال المغناطيسي (B) وهو في الطور
- تمتع بالزخم
- مقسمة إلى عدة أنواع حسب التردد (أو الطول الموجي)
بناءً على خصائص هذا الأخير ، يمكن تقسيم الموجات الكهرومغناطيسية إلى عدة أنواع اعتمادًا على طيف الموجات الكهرومغناطيسية.
الطيف الكهرومغناطيسي هو نطاق كل الإشعاع الكهرومغناطيسي الموصوف من حيث الطول الموجي أو التردد أو الطاقة لكل فوتون. تأمل الصورة التالية التي توضح أنواع الموجات حسب الطيف.
يتكون طيف الموجات الكهرومغناطيسية من موجات الراديو ، والميكروويف ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما.
يشير هذا التسلسل (من اليسار إلى اليمين) إلى أنه كلما زاد التردد وكلما كان طول الموجة أقصر ، لأن التردد وطول الموجة يتناسبان عكسياً.
جدول المحتويات
- وظيفة طيف الموجات الكهرومغناطيسية في النهار
- 1. موجات الراديو
- 2. المايكرويف
- 3. موجات الأشعة تحت الحمراء
- 4. موجات الضوء المرئية
- 5. الموجات فوق البنفسجية
- 6. موجات الأشعة السينية
- 7. موجات جاما
وظيفة طيف الموجات الكهرومغناطيسية في النهار
1. موجات الراديو
يبلغ طول هذه الموجة حوالي 103 مترًا بتردد حوالي 104 هرتز. يأتي مصدر هذه الموجات من دائرة مذبذب إلكترونية تهتز. تتكون دائرة المذبذب من مقاوم (R) ومحث (L) ومكثف (C).
يستخدم البشر طيف الموجات الراديوية في تكنولوجيا الراديو والتلفزيون والهاتف. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الرادار موجات الراديو لتحديد موضع الأجسام فوق سطح الأرض.
تُستخدم موجات الراديو أيضًا لصور القمر الصناعي إلى الأرض لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد.
2. المايكرويف
يبلغ طول هذه الموجة حوالي 10-2 متر مع تردد حوالي 108 هرتز. تتولد هذه الموجة بواسطة أنبوب كليسترون ، يستخدمه كموصل للطاقة الحرارية.
عندما يتم امتصاص الموجات الدقيقة بواسطة جسم ما ، سيظهر تأثير تسخين على الجسم.
على سبيل المثال ، تُستخدم أجهزة الميكروويف في أفران الميكروويف (الأفران) وفي طائرات الرادار. بعد ذلك ، لتحليل الهياكل الأوتوماتيكية والجزيئية ، يمكن استخدامه لقياس عمق البحر ، للمسلسل التلفزيوني.
3. موجات الأشعة تحت الحمراء
يبلغ طول هذه الموجة حوالي 10-5 أمتار ويبلغ ترددها حوالي 1012 هرتز. المصدر الرئيسي للأشعة تحت الحمراء هو الإشعاع الحراري المنبعث من جميع الأجسام الساخنة.
عندما يتم تسخين جسم ما ، تحصل الذرات والجزيئات التي يتكون منها على طاقة حرارية وتهتز بسعة أكبر.
يتم إطلاق الطاقة عن طريق اهتزاز الذرات والجزيئات على شكل أشعة تحت الحمراء. كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم ، زادت قوة اهتزاز الذرات والجزيئات وزادت الأشعة تحت الحمراء التي ينتجها.
أمثلة على استخدام هذه الموجات هي لأجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون ونقل البيانات على الهواتف المحمولة. بالإضافة إلى العلاج الطبيعي ، وعلاج النقرس ، ورسم خرائط تصوير الموارد الطبيعية ، واكتشاف النباتات التي تنمو على الأرض ، وتشخيص الأمراض.
4. موجات الضوء المرئية
هذا الطيف على شكل ضوء يمكن التقاطه مباشرة بالعين البشرية. يبلغ طول هذه الموجة 0.5 × 10-6 أمتار بتردد 1015 هرتز.
على سبيل المثال ، استخدام الليزر في الألياف الضوئية في الطب والاتصالات.
تتكون موجة الضوء المرئي نفسها من 7 أنواع تسمى الألوان. إذا تم فرزها من أعلى تردد فهي الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والأرجواني.
اقرأ أيضًا: فهم الأحرف الكبيرة واختلافها مع الأحرف الكبيرة5. الموجات فوق البنفسجية
يبلغ طول الموجات فوق البنفسجية من 10 إلى 8 أمتار بتردد 1016 هرتز. تنشأ هذه الموجات من الشمس ويمكن أيضًا أن تتولد عن طريق انتقال الإلكترونات في المدارات الذرية وأقواس الكربون ومصابيح الزئبق.
تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في الحياة اليومية ، على سبيل المثال لقتل الجراثيم في تنقية المياه ، واستخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ، وجراحة العيون بالليزك.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن المساعدة على نمو فيتامين (د) في البشر والمعدات الخاصة يمكن أن تقتل الجراثيم.
6. موجات الأشعة السينية
يبلغ طول هذه الموجة 10-10 متر ويبلغ ترددها 1018 هرتز.
للأشعة السينية طول موجي قصير جدًا وتردد عالٍ ، ويمكنها بسهولة اختراق العديد من المواد التي لا يمكن اختراقها بواسطة موجات الضوء ذات الترددات المنخفضة التي تمتصها المادة.
غالبًا ما يشار إلى موجات الأشعة السينية باسم الأشعة السينية ، لأن هذه الموجات تستخدم على نطاق واسع للأشعة السينية في المستشفيات.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه أيضًا في مطارات الخطوط الجوية لمشاهدة محتويات حقائب الركاب وحقائب السفر دون الحاجة إلى فتحها حتى تتم عملية الانتظار بسرعة.
7. موجات جاما
يبلغ طول هذه الموجة 10-12 مترًا بتردد 1020 هرتز. ناتج عن حدث اضمحلال إشعاعي أو نواة ذرية غير مستقرة. يمكن لهذه الموجة أن تخترق ألواح الحديد.
مثال على استخدام أشعة جاما لتعقيم المعدات الطبية. تستخدم أشعة جاما أيضًا على نطاق واسع في العلاج الإشعاعي في علاج السرطان والأورام.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام أشعة جاما في صنع النظائر المشعة وكذلك لفهم الهياكل المعدنية وتقليل أعداد الآفات النباتية (الحشرات).
موجات كهرومغناطيسية مفيدة جدا لمساعدة البشر بسهولة أكبر. ومع ذلك ، يمكن أن يكون ضارًا أيضًا للإنسان إذا تم استخدامه بطريقة غير مناسبة.
وبالتالي ، نحن بحاجة إلى أن نكون حكماء في استخدامه. نأمل أن يكون التفسير أعلاه مفيدًا. شكر.