الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته، موقع تريندات يعرّفك على الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته لأن إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي هو نوع من الطاقة حولنا وله استخدامات عديدة، وفي هذا المقال سنخبرك بهذه الاستخدامات الرئيسية. .
جدول المحتويات
الطيف الكهرومغناطيسي
يجب أن تعرف أولاً طبيعة الطيف الكهرومغناطيسي، وهي:
- الطيف الكهرومغناطيسي هو الامتداد الطويل والواسع للإشعاع الكهرومغناطيسي.
- يشمل هذا الامتداد أيضًا جميع الأطوال الموجية والترددات، والتي يشار إليها جميعًا باسم الطيف الكهرومغناطيسي.
- ويجب أن تعلم أن هذا الطيف الكهرومغناطيسي قد قسمه العلماء إلى 7 مناطق.
- تم تحضير هذا التقسيم حسب ترتيب تناقص الطول الموجي، بالإضافة إلى زيادة كل من الطاقة والتردد.
ولا تنس قراءة مقالنا: تعريف الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه
أسماء الطيف الكهرومغناطيسي
- أطلق العلماء أسماء عديدة على الطيف الكهرومغناطيسي، أهمها:
- أفران ميكروويف.
- موجات الراديو.
- الأشعة فوق البنفسجية.
- الأشعة تحت الحمراء.
- ضوء مرئي.
- أشعة غاما.
- رونتجن.
- عندما يكون إشعاع الطاقة منخفضًا نوعًا ما في مستوياته، فيمكن تسميته بالتردد، ومثال ذلك موجات الراديو.
- بالإضافة إلى ذلك، يُشار إلى الموجات الدقيقة والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية على أنها أطوال موجية من قبل العلماء.
- بالنسبة للأشعة عالية الطاقة مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما، فهي الطاقة لكل فوتون.
استخدام الإشعاع في الطيف الكهرومغناطيسي
يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي على عدد من التطبيقات التي سنقوم بتفصيلها لكم، وهي:
- يعمل العديد من الأطباء على استخدام أشعة جاما المنبعثة من الراديوم في علاج السرطان.
- أي أنه يعتبر العلاج الوحيد الذي له تأثير فعال في القضاء على السرطان بنسبة كبيرة.
- تشبه الأشعة السينية أيضًا أشعة جاما المستخدمة ويستخدمها الأطباء أيضًا لعلاج أنواع مختلفة من السرطان.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامها لتحديد مواقع الاضطرابات الداخلية ومعرفة تشخيصها.
- وإذا انتقلنا إلى الأشعة فوق البنفسجية، فيجب أن تعلم أنها تُستخدم لإضاءة المصابيح الشمسية ومصابيح الفلورسنت، ويمكن أيضًا استخدامها كمطهر.
- باء- الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام الساخنة والساخنة للغاية.
- يتم استخدامه لعلاج العديد من الأمراض الجلدية المختلفة.
- هناك أيضًا موجات أخرى يمكن أن نطلق عليها أفران الميكروويف أو الموجات الدقيقة التي تستخدم في طهي الطعام.
- هناك موجات تسمى موجات الراديو وتستخدم في البث المرئي والمسموع.
- تعتبر الموجات الكهرومغناطيسية موثوقة تقنيًا لتحديد جميع الأطوال الموجية وليس فقط إنشائها، ولكن تحديدها.
- هناك معلومات يجب أن تكون على دراية بها، وهي أن الطول الموجي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدل اهتزاز الإلكترونات، مما يعني أنه كلما كان هذا الاهتزاز أبطأ، زاد الطول الموجي.
- هناك معلومة أخرى تحتاج إلى معرفتها، وهي أن من أسهل المواد صنعها هي الموجة الطويلة فقط.
- بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام موجات الراديو في الاتصالات لسنوات عديدة، أي منذ بداية القرن العشرين.
- كانت الموجة القصيرة أقل استخدامًا حتى تم تطويرها بشكل كبير مع تطوير أجهزة مثل klystron.
- يُعرف Klystron بأنه نوع من صمامات الميكروويف.
كما يمكنك أن تتعلم: ألوان الطيف السبعة عندما تتلاقى ما هو اللون الناتج؟
النظرية الكهرومغناطيسية
تعرف على المزيد حول النظرية الكهرومغناطيسية في 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 كلارك ماكسويل يعمل على نشر 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 التجاذب بين الشحنات الكهربائية يمكن أن يكون متناسبًا عكسيًا أو مثيرًا للاشمئزاز، وهذه النسبة أو التنافر مع مربع المسافة بينهما.
- التفاعل الثاني هو أن الأقطاب المغناطيسية تأتي في أزواج يمكن أن تتوافق وتتنافر، تمامًا كما تفعل الشحنات الكهربائية.
- التفاعل الثالث هو أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر سلك، يتم إنشاء مجال مغناطيسي، ويعتمد اتجاه هذا المجال 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 إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي عندما يتم تسريع جسيم ذري، مثل الإلكترون، أو بواسطة مجال كهربائي يمكنه تحريكه.
- أيضًا، يمكن لهذه الحركة أن تخلق العديد من المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتذبذبة.
- هو الذي ينتقل عموديًا على بعضه البعض وفي حزمة من الطاقة الضوئية يمكن أن يطلق عليها الفوتون.
- بالنسبة لهذه الفوتونات، يمكن أن تمر عبر العديد من الموجات المتجانسة.
- لكنها تتحرك بسرعة عالية جدًا، والتي يمكن أن تصل في الفراغ إلى 282186 ميلًا في الثانية، 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 قمتي موجة متتاليتين، وتقاس تلك المسافة بوحدات الأمتار أو كسور الأمتار.
- التردد هو عدد الموجات التي يمكن أن تتشكل خلال فترات زمنية محددة.
- عادة يمكن قياسه على أنه عدد دورات الموجة في الثانية.
- يمكن أن يعني الطول الموجي القصير أن التردد أعلى والسبب هو أن الدورة يمكن أن تمر في فترة زمنية قصيرة ومثل الطول الموجي لها تردد أقل لأن الدورة يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً.
موجات الراديو
- يمكن أن توجد موجات الراديو في الجزء السفلي من الطيف الكهرومغناطيسي ويمكن أن تصل تردداتها إلى 30 جيجا هرتز أو 30 مليار هرتز.
- يستخدم الراديو بشكل أساسي في جميع مجالات الاتصال، والتي تشمل الكثير من الصوت والبيانات والترفيه.
الميكروويف
- توجد الموجات الدقيقة في الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو.
- بالإضافة إلى استخدامها كمكرر، يمكن أيضًا استخدام الموجات الدقيقة في الترددات الراديوية أو الاتصالات عالية النطاق.
- يتم استخدامه كمصدر حرارة لأفران الميكروويف المستخدمة في تصنيع الميكروويف والصناعات الأخرى.
الأشعة تحت الحمراء
- يمكن العثور على الأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء المرئي والميكروويف.
- لكن من المهم معرفة أن الأشعة تحت الحمراء قد يصعب رؤيتها بالعين المجردة، لكن من الممكن الشعور بها عندما تكون شدتها عالية.
اقرأ هنا عن: كيفية تحديد مسار الضوء في الهواء
كانت هذه اهم المعلومات عن استخدام الاشعاع الكهرومغناطيسي ونتمنى ان ينال المقال اعجابكم.