الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته يقدم لكم موقع محمود حسونة الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته، لأن إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي هو نوع من الطاقة من حولنا وله استخدامات عديدة، وفي هذا المقال نقدم لكم أكثرها. استخدام مهم.
الطيف الكهرومغناطيسي
يجب أن تعرف أولاً طبيعة الطيف الكهرومغناطيسي، وهو:
- الطيف الكهرومغناطيسي هو الامتداد الطويل والكبير للأشعة الكهرومغناطيسية.
- يشمل هذا الامتداد أيضًا جميع الأطوال الموجية والترددات، وكلها تسمى الطيف الكهرومغناطيسي.
- ويجب أن تعلم أن هذا الطيف الكهرومغناطيسي مقسم من قبل العلماء إلى 7 مناطق.
- يتم ترتيب هذا التقسيم وفقًا لترتيب تناقص الطول الموجي، بالإضافة إلى زيادة الطاقة والتردد.
ولا تنس قراءة مقالنا عن: تعريف الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه
أسماء الطيف الكهرومغناطيسي
- أطلق العلماء العديد من الأسماء على الطيف الكهرومغناطيسي، من أهمها:
- أفران ميكروويف.
- موجات الراديو.
- الأشعة فوق البنفسجية.
- الأشعة تحت الحمراء.
- ضوء مرئي.
- أشعة غاما.
- الأشعة السينية
- إذا كان إشعاع الطاقة منخفضًا نسبيًا في مستواه، فيمكن أن يطلق عليه تردد، ومثال على ذلك موجات الراديو.
- بالإضافة إلى ذلك، يطلق العلماء على الموجات الدقيقة والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية الأطوال الموجية.
- بالنسبة للأشعة عالية الطاقة، مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما، فهذه هي الطاقة لكل فوتون.
استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي
للطيف الكهرومغناطيسي استخدامات متنوعة سنقدمها لكم بالتفصيل وهي:
- يعمل العديد من الأطباء على استخدام أشعة جاما، التي يضيئها الراديوم، في علاج أمراض السرطان.
- بمعنى آخر، يعتبر العلاج الوحيد الذي له تأثير فعال في إزالة السرطان بنسبة كبيرة.
- من حيث الأشعة السينية، فهي تشبه أيضًا أشعة جاما المستخدمة. يستخدمه الأطباء أيضًا لعلاج أنواع السرطان المختلفة.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لتحديد مناطق الاضطرابات الداخلية وتحديد تشخيصها.
- وإذا انتقلنا إلى الأشعة فوق البنفسجية، فيجب أن تعلم أنها تستخدم لإضاءة المصابيح الشمسية ومصابيح الفلورسنت، ويمكن أيضًا استخدامها كمطهر.
- مثل الأشعة تحت الحمراء، التي تنبعث من أجسام ساخنة وساخنة جدًا.
- يتم استخدامه لعلاج العديد من الأمراض الجلدية المختلفة.
- هناك أيضًا موجات أخرى يمكن أن نطلق عليها أفران الميكروويف أو الموجات الدقيقة، والتي تستخدم لطهي الطعام.
- هناك موجات تسمى موجات الراديو، وتستخدم في البث المرئي والمسموع.
- أما بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية، فهي موثوقة تقنيًا في الكشف عن جميع الأطوال الموجية، بالإضافة إلى إنتاجها، وليس مجرد اكتشافها.
- هناك معلومات تحتاج إلى معرفتها، وهي أن الطول الموجي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدل تذبذب الإلكترونات، مما يعني أنه كلما كان الاهتزاز أبطأ، زاد طول الموجة.
- هناك معلومة أخرى تحتاج إلى معرفتها، وهي أن واحدة من أسهل المواد لصنعها هي فقط الموجة الطويلة.
- أيضًا، تم استخدام موجات الراديو في الاتصالات لسنوات عديدة، أي منذ بداية القرن العشرين.
- فيما يتعلق بالموجات القصيرة، لم يتم استخدامها كثيرًا في الأيام الخوالي، حتى تم تطويرها بشكل كبير من خلال تطوير أجهزة مثل klystron.
- يُعرف Klystron بأنه نوع من صمامات الميكروويف.
كما ستعرف: ألوان الطيف السبعة عندما تتقابل ما هو اللون الناتج؟
النظرية الكهرومغناطيسية
تعرف على النظرية الكهرومغناطيسية من خلال هذه الفقرة:
- اعتقد العلماء في العصور القديمة أن الموجات الكهربائية والموجات الكهرومغناطيسية قوى، لكنها منفصلة عن بعضها البعض.
- ولكن في عام 1873 عمل عالم اسكتلندي يدعى جيمس كلارك ماكسويل على إطلاق نظرية موحدة للموجات الكهرومغناطيسية.
- تشمل هذه النظرية جميع الموجات الكهرومغناطيسية.
- كما يدرس كيفية تفاعل الجسيمات المشحونة كهربائيًا مع بعضها البعض.
- وكذلك في جميع المجالات الكهرومغناطيسية الأخرى.
أنواع التفاعل الكهرومغناطيسي
- ويجب أن تعلم أن هناك 4 أنواع من التفاعلات الكهرومغناطيسية، وهذه التفاعلات هي:
- التفاعل الأول هو أن قوة الجذب يمكن أن تكون متناسبة أو منفرة بين الشحنات الكهربائية بطريقة عكسية، وهذه النسبة أو التنافر هي مربع المسافة بينهما.
- التفاعل الثاني هو أن الأقطاب المغناطيسية تكون في شكل أزواج يمكنها أن تتطابق وتتنافر، تمامًا كما تفعل الشحنات الكهربائية.
- التفاعل الثالث هو أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر سلك فإنه ينتج مجالًا مغناطيسيًا، ويعتمد هذا المجال على اتجاهه في 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 توليد الإشعاع الكهرومغناطيسي عندما يتم تسريع أي جسيم ذري، مثل الإلكترون، أو بواسطة مجال كهربائي، مما قد يتسبب في تحركه.
- أيضًا، تخلق هذه الحركة مجالات كهربائية ومغناطيسية متذبذبة كبيرة.
- إنه واحد ينتقل عموديًا على بعضه البعض، وذلك ضمن حزمة من الطاقة الضوئية يمكن أن يطلق عليها فوتون.
- بالنسبة لهذه الفوتونات، يمكنها السفر عبر العديد من الموجات المتجانسة.
- لكنها تنتقل بسرعة كبيرة 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 القوة أو الطول الموجي أو التردد.
- الطول الموجي هو المسافة المقطوعة بين قمتين متتاليتين للموجة، وتقاس هذه المسافة بوحدة متر أو أجزاء من المتر.
- أما التردد فهو عدد الموجات التي يمكن أن تتكون خلال فترات زمنية معينة.
- عادة يمكن قياسه على أنه عدد دورات الموجة في الثانية.
- يمكن أن يعني الطول الموجي القصير أن التردد يمكن أن يكون أعلى، والسبب في ذلك هو أن الدورة يمكن أن تمر لفترة قصيرة، وأيضًا، مثل الطول الموجي، لها تردد أقل لأن الدورة قد تستغرق بعض الوقت لتكتمل. .
موجات الراديو
- يمكن أن تكون موجات الراديو في النطاق الأدنى 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.
الميكروويف
- تم العثور على الموجات الدقيقة في الطيف الكهرومغناطيسي، وموقعها بين الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو.
- يمكن أيضًا استخدام الموجات الدقيقة في الاتصالات عالية التردد أو عالية التردد، بالإضافة إلى استخدامها كمكرر.
- يتم استخدامه كمصدر حراري لأفران الميكروويف، ويستخدم في صناعة أفران الميكروويف وغيرها من الصناعات.
الأشعة تحت الحمراء
- تم العثور على الأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء المرئي والميكروويف.
- لكن من المهم معرفة أن الأشعة تحت الحمراء قد يكون من الصعب اكتشافها بالعين المجردة، ولكن من الممكن الشعور بها، إذا كانت شدتها عالية.
اقرأ من هنا عن: كيفية تحديد مسار الضوء في الهواء
هذه أهم المعلومات حول استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي، ونتمنى أن ينال المقال تقديرك.