الطيف الكهرومغناطيسي وتطبيقه مقال موقع جديد اليوم يقدم لكم الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته، حيث أن إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي هو نوع من الطاقة من حولنا وله العديد من التطبيقات، وفي هذا المقال سوف نقدم لكم أهم تطبيقاته.
المجال الكهرومغناطيسي
يجب أن تعرف أولاً طبيعة الطيف الكهرومغناطيسي، وهو:
- الطيف الكهرومغناطيسي هو سلسلة طويلة وواسعة من الأشعة الكهرومغناطيسية.
- علاوة على ذلك، يشمل هذا الامتداد جميع الأطوال الموجية والترددات، وكلها تسمى الطيف الكهرومغناطيسي.
- ويجب أن تعلم أن هذا الطيف الكهرومغناطيسي قد قسمه العلماء إلى 7 مناطق.
- تم تحضير هذا التقسيم بترتيب إنقاص الطول الموجي، بالإضافة إلى زيادة الطاقة والتردد.
ولا تفوت قراءة مقالنا: تعريف الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه
أسماء الطيف الكهرومغناطيسي
- أطلق العلماء أسماء عديدة على الطيف الكهرومغناطيسي، من أهمها:
- أفران الميكروويف.
- موجات الراديو.
- الأشعة فوق البنفسجية.
- الأشعة تحت الحمراء.
- ضوء مرئي.
- أشعة غاما.
- الأشعة السينية
- إذا كان مستوى إشعاع الطاقة منخفضًا إلى حد ما، فيمكن أن يطلق عليه تردد، ومثال على ذلك موجات الراديو.
- بالإضافة إلى ذلك، يسمي العلماء الموجات الدقيقة والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
- في حالة الأشعة عالية الطاقة مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما، فهذه هي الطاقة لكل فوتون.
يستخدم إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي
يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي على عدد من التطبيقات، والتي سنقدمها لك بالكامل، وهي:
- يعمل العديد من الأطباء على استخدام أشعة جاما المنبعثة من الراديوم لعلاج السرطان.
- أي أنها تعتبر الطريقة العلاجية الوحيدة التي لها تأثير فعال في التخلص من السرطان بنسبة كبيرة.
- أما بالنسبة للأشعة السينية، فهي تشبه أيضًا أشعة جاما المستخدمة، ويستخدمها الأطباء أيضًا لعلاج أنواع مختلفة من السرطان.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامها لتحديد موقع الاضطرابات الداخلية وتشخيصها.
- وإذا وصلنا إلى الأشعة فوق البنفسجية، فيجب أن تعلم أنها تستخدم لإضاءة المصابيح الشمسية ومصابيح الفلورسنت، ويمكن أيضًا استخدامها كمطهر.
- فيما يتعلق بالأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام الساخنة والساخنة جدًا.
- يتم استخدامه في علاج العديد من الأمراض الجلدية المختلفة.
- هناك أيضًا موجات أخرى يمكن أن نطلق عليها أفران الميكروويف أو الموجات الدقيقة المستخدمة في الطهي.
- هناك موجات تسمى موجات الراديو وتستخدم في البث المرئي والمسموع.
- أما بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية، فهي مصممة تقنيًا للتعرف على جميع الأطوال الموجية، بالإضافة إلى إنتاجها، وليس مجرد التعرف عليها.
- هناك معلومات يجب أن تعرفها، وهي أن الطول الموجي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدل اهتزاز الإلكترونات، مما يعني أنه كلما كان هذا الاهتزاز أبطأ، زاد طول الموجة.
- هناك معلومة أخرى تحتاج إلى معرفتها، وهي أن أحد أسهل المواد لصنعها هو الموجة الطويلة فقط.
- أيضًا، تم استخدام موجات الراديو في الاتصالات لسنوات عديدة، أي منذ بداية القرن العشرين.
- أما بالنسبة للموجات القصيرة، فقد كانت أقل استخدامًا حتى حصلت على تطور كبير بفضل تطوير أجهزة مثل klystron.
- يُعرف klystron بأنه نوع من صمامات الميكروويف.
كيف يمكنك معرفة: ألوان الطيف السبعة، عندما تتقابل، ما هو اللون الناتج؟
النظرية الكهرومغناطيسية
تعرف على النظرية الكهرومغناطيسية من هذه الفقرة:
- اعتقد العلماء في العصور القديمة أن الموجات الكهربائية والموجات الكهرومغناطيسية قوى، لكنها منفصلة عن بعضها البعض.
- ولكن في عام 1873، كان العالم الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل يعمل على نظرية موحدة للموجات الكهرومغناطيسية.
- تشمل هذه النظرية جميع الموجات الكهرومغناطيسية.
- كما يدرس كيفية تفاعل الجسيمات المشحونة كهربائيًا مع بعضها البعض.
- وكذلك مع جميع المجالات الكهرومغناطيسية الأخرى.
أنواع التفاعلات الكهرومغناطيسية
- ويجب أن تعلم أن هناك 4 أنواع من التفاعلات الكهرومغناطيسية وهذه التفاعلات هي:
- التفاعل الأول هو أن القوة الجذابة يمكن أن تكون متناسبة عكسيًا أو منفرة بين الشحنات الكهربائية، وتعتمد هذه النسبة أو التنافر على مربع المسافة بينهما.
- التفاعل الثاني هو أن الأقطاب المغناطيسية تكون في شكل أزواج يمكن أن تتلاءم وتتنافر، تمامًا كما تفعل الشحنات الكهربائية.
- التفاعل الثالث هو أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر سلك، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا، ويعتمد هذا المجال في اتجاهه على اتجاه التيار.
- التفاعل الرابع هو أن المجال الكهربائي المتحرك يمكن أن يخلق مجالًا مغناطيسيًا، والعكس صحيح أيضًا، أي أن المجال المغناطيسي يمكن أن يخلق مجالًا كهربائيًا.
موجات وحقول
- يمكن أن يحدث الإشعاع الكهرومغناطيسي عندما يتم تسريع أي جسيم ذري، مثل الإلكترون، أو بواسطة مجال كهربائي يمكن أن يتسبب في تحركه.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه الحركة أن تخلق العديد من المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتذبذبة.
- إنها تلك التي تنتقل عموديًا على بعضها البعض، والتي توجد داخل حزمة من الطاقة الضوئية يمكن تسميتها بالفوتون.
- بالنسبة لهذه الفوتونات، يمكنها أن تسافر مع العديد من الموجات المنتظمة.
- لكنها تتحرك بسرعة عالية جدًا، يمكن أن تصل إلى 282186 ميلًا في الثانية في الفراغ، والتي يمكن تعريفها على أنها سرعة الضوء.
- هذه الموجات لها العديد من الخصائص المحددة المختلفة، مثل الطاقة أو الطول الموجي أو التردد.
- الطول الموجي هو المسافة المقطوعة بين قمتين متتاليتين لموجة واحدة، وتقاس هذه المسافة بوحدات المتر أو كسور المتر.
- بقدر ما يتعلق الأمر بالتردد، فإن عدد الموجات التي يمكن أن تتشكل في فترات زمنية معينة.
- يمكن قياس هذا عادةً على أنه عدد دورات الموجة في الثانية.
- يمكن أن يعني الطول الموجي القصير أن التردد سيكون أعلى والسبب في ذلك هو أن دورة واحدة يمكن أن تستغرق فترة قصيرة من الوقت تمامًا مثل الطول الموجي لها تردد أقل لأنه لإكمال دورة واحدة يمكن أن تستغرق الكثير من زمن.
موجات الراديو
- يمكن أن توجد موجات الراديو في الطرف السفلي من الطيف الكهرومغناطيسي، ويمكن أن تصل تردداتها إلى 30 جيجا هرتز أو 30 مليار هرتز.
- أما الراديو فيستخدم بشكل أساسي في جميع مجالات الاتصال التي تشمل الكثير من الصوت والبيانات والترفيه.
فرن المايكرويف
- يمكن العثور على الموجات الدقيقة في الطيف الكهرومغناطيسي وتقع بين الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو.
- يمكن أيضًا استخدام الموجات الدقيقة في الاتصالات عالية التردد أو ذات النطاق الترددي العالي، بالإضافة إلى استخدامها كمكرر.
- يتم استخدامه كمصدر حرارة لأفران الميكروويف، والتي تستخدم في صناعة أفران الميكروويف وغيرها من الصناعات.
الأشعة تحت الحمراء
- يمكن العثور على الأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء المرئي والميكروويف.
- لكن من المهم معرفة أن الأشعة تحت الحمراء يصعب اكتشافها بالعين المجردة، ولكن يمكن الشعور بها إذا كانت شدتها عالية.
اقرأ هنا عن: كيفية تحديد مسار الضوء في الهواء
كانت هذه أهم المعلومات حول استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي، ونتمنى أن ينال المقال إعجابكم.