سؤال وجواب
أمثلة على الإشعاع الكهرومغناطيسي
محتوى المقال
أمثلة على الإشعاع الكهرومغناطيسي
يعتبر الإشعاع الكهرومغناطيسي نوع من أنواع الطاقة التي تحيط بالإنسان من كافة جوانب الحياة كما أن الإشعاع المغناطيسي يقوم بعرض مدى ضخما من الترددات والموجات الطولية ويطلق عليه اسم الطيف الكهرومغناطيسي حيث تم تقسيم واحتواء هذا الطيف أو الإشعاع إلى سبع مناطق من أمثلة هذا الإشعاع هو:
الموجات الراديوية
- حيث تتواجد في المناطق الأقل للطيف الكهرومغناطيسي.
- ترددات الموجة الراديوية تكون ٣٠ مليار هرتز.
- أما الأطوال الموجية فهي حوالي عشرة ملليمتر.
- من أهم استخدامات الراديو تكون في مجال الاتصالات حيث يتضمن الوسائل الترفيهية والصوت والبيانات.
الموجات الصغرية
- من المعروف أن الموجات الصغرية تقع في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي.
- وتكون محاصرة بين الأشعة تحت الحمراء وبين موجات الراديو.
- وترددها يكون ثلاثة جيجا هرتز.
- أما عن الأطوال الموجية فتكون عشرة ملليمتر ومائة مايكرو متر.
- الأشعة ما فوق البنفسجية.
- حيث يتم استخدام الموجات الصغرية في الاتصالات التي تعتمد على نطاق ترددي عالي المستوى.
أشعة جاما
- من المعروف أن أشعة جاما تقع في دائرة الطيف الكهرومغناطيسي بحيث تكون فوق الأشعة السينية البسيطة.
- وتتميز بالتردد العالي وهو ١٠١٨ هرتز.
- بينما الطول الموجي لها يكون ١٠٠ بيكومتر.
- تعمل هذه الأشعة على تدمير الأنسجة الحية.
- فهي تتميز بأهميتها في النجاح على القضاء على الخلايا السرطانية.
- لكن يجب مراعاة استخدامها بجرعات يتم حسابها بكل دقة فوق أماكن صغيرة.
- أما في حالة الإفراط في استعمالها وبدون دقة تكون بمثابة الخطر البالغ على صحة البشرية.
الأشعة السينية
- يتم تصنيف الأشعة السينية إلى نوعين من الأشعة:
- أشعة سينية حادة.
- أشعة سينية بسيطة.
- الأشعة السينية البسيطة تشغل نطاق الطيف بين الأشعة الفوق بنفسجية وبين أشعة جاما.
- التردد الخاص بها يكون من ١٠١٦.٣ إلى ١٠١٨هرتز.
- أما عن الطول الموجي لها يكون عشرة نانومتر ١٠٠ بيكومتر.
- الأشعة السينية الحادة تقوم بشغل حيز الطيف الكهرومغناطيسي شأنه شأن أشعة جاما.
- لكن يوجد فرق واضح بين الاشعتين وهو كامن في المصدر.
- والمعروف أن أشعة جاما يتم تولدها بواسطة النواة الذرية.
- أما الأشعة السينية فهي تتولد عن طريق تسريع الإلكترونات.
الأشعة تحت الحمراء
- يتم وقوعها بين نطاق الموجات الصغرية وبين أشعة الضوء المرئي.
- حيث أن تردد الأشعة تحت الحمراء يكون بين ٣٠ تيرا هرتز و٤٠٠ تيرا هرتز.
- أما عن طولها الموجي يكون بين ١٠٠ مايكرومتر إلى ٧٤٠ نانومتر.
- والمؤكد هو أن الأشعة تحت الحمراء لا يمكن للإنسان أن يراها بالعين المجردة.
- لكن يمكن للإنسان أن يشعر بهذه الحرارة في حالة كون الكثافة واضحة وعالية.
أشعة الضوء المرئي
- يتم الإشارة إلى أن الضوء المرئي يتم وقوعه في منتصف الطيف الكهرومغناطيسي.
- ويكون عادة ما بين الأشعة فوق البنفسجية وبين الأشعة تحت الحمراء.
- كما أن ترددها يصل ٤٠٠ تيراهرتز إلى ٨٠٠ تيراهرتز.
- ويبلغ الطول الموجي لها إلى ٣٨٠ نانومتر إلى ٧٤٠ نانومتر.
- تم إثبات أن الضوء المرئي بأنه من الأطوال الموجية المرئية للعديد من البشر.
الأشعة ما فوق البنفسجية
- يتم وقوع هذه الأشعة في النطاق الكهرومغناطيسي بين الأشعة السينية وبين أشعة الضوء المرئي.
- وترددها يكون ما بين ١٠١٤.٨ إلى ١٠١٦.٣ هرتز.
- بينما يكون الطول الموجي لها ما بين ١٠ نانومتر إلى ٣٨٠ نانومتر.
- والمعروف أن الضوء ما فوق البنفسجي يتم تكوينه من أشعة الشمس.
- رغم ذلك يعتبر من الأضواء الغير مرئية بالعين.
- يمكن لهذه الأشعة أن تقوم بتدمير الأنسجة الحية رغم وجود العديد من التطبيقات الطبية له.
خصائص الطيف الكهرومغناطيسي
الموجات الكهرومغناطيسية تتميز بأن لها الكثير من الخصائص والتي يمكنها أن تؤثر بشكل كبير في الكثير من التطبيقات في مختلف مجالات الحياة مثل الطب والاتصالات اللاسلكية ومن أهم وأبرز هذه الخصائص هي:
الطاقة
- من خلال الطاقة يتم وصف الموجة الكهرومغناطيسية.
- ويتم ذلك عن طريق وحدة قياس يطلق عليها اسم إلكترون فولت.
- الإلكترون فولت يتم التعرف عليه بمقدار التحكم في الطاقة الحركية التي تلزم من أجل تحريك إلكترون.
- بحيث يكون هذا الجهد يساوي فولت واحد فقط.
- ومن المعروف أن الطاقة دائما تعتمد على الطول الموجي والتردد.
- حيث تقل الطاقة بزيادة الطول الموجي وأيضا تزيد بزيادة التردد الموجي.
السرعة
- جميع الموجات الكهرومغناطيسية يتم نقلها بنفس ذات السرعة وهي حوالي ٣٠٠.٠٠٠ كيلو مترا في الثانية الواحدة.
- بحيث يكون ذلك عبر الفراغ ولا تحتاج إلى وسط لتنتقل من خلاله.
- يتم تسمية هذه السرعة بسرعة الضوء.
- ولا يمكن لأي شيء أن يتحرك أسرع من الضوء.
- من أكثر الثوابت في أهمية الفيزياء هي سرعة الضوء في الفراغ.
- وهي تلعب دورا كبيرا ومميزا في الفيزياء الحديثة.
الاستقطاب
- يتم تكوين الموجات الكهرومغناطيسية عبر تعامد مجال مغناطيسي بحيث يكونوا متعامدين من خلال اتجاه انتشار الموجة.
- استقطاب الموجة يكون الهدف منه وصف مقدار واتجاه المجال الكهربي للموجة.
- والمعروف عن استقطاب الموجة هي أنها خاصية الموجة الكهرومغناطيسية.
- حيث أنه يصف الاتجاه المتغير بمرور الوقت وأيضا المقدار النسبي لناحية المجال الكهربائي.
- من أهم خصائص الموجة الكهرومغناطيسية هو استقطاب الموجة الكهرومغناطيسية.
- وتتمثل أهم تطبيقاته المتعددة في مجال الليزر والتصوير.
الطول الموجي والتردد
- المعلومة المعروفة عن الطول الموجي أنها تعتبر دورة واحدة من الموجة.
- ويكون القياس منه عن طريق المسافة بين القمم المتتالية للموجة.
- وأقرب نقطة للموجة هي القاع.
- ويتم التعرف على التردد من خلال تعدد الأطوال الموجية بعد مرورها من منطقة معينة ومن خلال فترة زمنية معينة.
- وهو يقاس بعدد دورات الطول الموجي التي يمكن أن تمر خلال ثانية واحدة.
- كما أن المعروف بأن العلاقة بين التردد والطول الموجي هي علاقة عكسية.
- فعند زيادة الطول الموجي يكون التردد قليل.
- وعندما يقل الطول الموجي يكون التردد زائد.
الزخم
- ينتج الزخم عن طريق ضربة الكتلة والسرعة والمعروف عنه أنه كلاسيكي الشكل.
- وعادة يكون ذلك غريبا لأن الإشعاع الكهرومغناطيسي يكون عديم الكتلة حيث يتكون من موجات.
- وتم إثبات أن الزخم للفوتون يعتبر نسبة للطاقة وأيضا سرعة الضوء.
ما هي العلاقة بين الطاقة الكهرومغناطيسية والكهربية
من المعروف أنه يوجد علاقة واضحة بين الطاقة الكهربائية والطاقة الكهرومغناطيسية حيث من الضروري من وجود مجال مغناطيسي بعد التأكد من الشحنات الكهربية المتحركة ومن أمثلة هذه العلاقة أيضا:
- أن النشأة الأساسية للمجال المغناطيسي هي عبر فعل الشحنات الكهربائية.
- ويكون ذلك أيضا عن طريق التيار الكهربي الذي يتم من خلاله التغيير عبر الزمن.
- أهم ما يميز المجال المغناطيسي هو وجود عدد من الخطوط الوهمية وتعرف باسم خطوط المجال المغناطيسي.
- يوضح ويبين اتجاه الخط عند نقطة معينة عند المجال المغناطيسي.
- كما أن المسار الذي يستعين به القطب الشمالي النفر يكون عادة حر وطليق الحركة.
- الأشكال التي تظهر من خلاها القطب المغناطيسي هي يكون على شكل أزواج.
- ولا يمكن أن تتواجد بصورة منفردة كما أن المؤكد أن الأقطاب التي تتشابه تكون متنافرة.
- أما عن الأقطاب التي تكون مختلفة تكون بينها تجاذب وهذا هو الحال بالنسبة للطاقة الكهربائية.
- والذي أثبت وجود علاقة قوية بين الطاقتين هو العالم هانز كريستيان أورستد.
- حيث أكد على أنه يتم توليد المجال المغناطيسي من خلال سلك عبر الدائرة الكهربائية.
- ويتم ذلك عن طريق القيام بفتح وغلق الدائرة حيث يتم ملاحظة أن البوصلة قد تنحرف ناحية الشمال.
- بهذا علينا أن نتأكد من وجود علاقة وثيقة بين الطاقة الكهربية والطاقة الكهرومغناطيسية.
معلومات عن الإشعاع الكهرومغناطيسي
- يعتبر طاقة نشأت بسبب تأثير فيزيائي معين.
- هو أحد أشكال الطاقة تصدر وتمتص الجسيمات المشحونة.
- كما أن الإشعاع الكهرومغناطيسي له حقل مغناطيسي وأيضا حقل كهربائي.
- وهما يعتبران متساويات من حيث الشدة.
- يعتبر الإشعاع الكهرومغناطيسي هو يعتبر شكل من أشكال الخاصة بالحقول المغناطيسية.
- كما أن تنتجه الشحنات المتحركة وهو مرتبط بالحقول الكهرومغناطيسية وهي بعيدة كل البعد عن الشحنات المتحركة.
لقد تعرفنا من خلال هذا المقال عن أمثله عن الإشعاع الكهرومغناطيسي خصائص الطيف الكهرومغناطيسي ما هي العلاقة بين الطاقة الكهرومغناطيسية وبين الطاقة الكهربية معلومات عن الإشعاع الكهرومغناطيسي ونتمنى أن يكون هذا المقال حاز على إعجابكم وإلى اللقاء في مقال جديد من خلال موقع أنوثتك.
