شارك:
8 أنواع من الموجات الكهرومغناطيسية وخصائصها
ال الموجات الكهرومغناطيسية, في الفيزياء ، يحتلون دورًا كبيرًا لفهم كيفية عمل الكون. عندما اكتشفهم جيمس ماكسويل ، فتح هذا النافذة لفهم أفضل لعملية الضوء وتوحيد الكهرباء والمغناطيسية والبصريات تحت نفس المجال.
على عكس الموجات الميكانيكية التي تزعج الوسط المادي ، يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتقل عبر الفراغ بسرعة الضوء. بالإضافة إلى الخواص الشائعة (السعة والطول والتردد) ، فهي تتألف من نوعين من الحقول العمودية (الكهربائية والمغناطيسية) والتي ، عند التذبذب ، تتجلى في صورة اهتزازات يمكن التقاطها وطاقة ممتصة.
تتشابه هذه التموجات مع بعضها البعض ، وترتبط طريقة التمييز بينها بطول الموجة والتردد. تحدد هذه الخصائص الإشعاع والرؤية وقوة الاختراق والحرارة والجوانب الأخرى.
لفهمها بشكل أفضل ، تم تجميعها في ما نعرفه باسم الطيف الكهرومغناطيسي ، والذي يكشف عن عمله المرتبط بالعالم المادي.
أنواع الموجات الكهرومغناطيسية أو الطيف الكهرومغناطيسي
يحدد هذا التصنيف ، الذي يستند إلى الطول الموجي والتردد ، الإشعاع الكهرومغناطيسي الموجود في الكون المعروف. هذا النطاق له نهايتان غير مرئيتين مقسومتين على شريط مرئي صغير.
بهذا المعنى ، توجد الترددات ذات الطاقة الأقل على اليمين ، بينما توجد الترددات ذات التردد العالي في الجانب المقابل.
على الرغم من عدم تحديدها بدقة ، نظرًا لأن بعض الترددات يمكن أن تتداخل ، فإنها تعمل كمرجع عام. لمعرفة هذه الموجات الكهرومغناطيسية بمزيد من التفاصيل ، دعونا نرى موقعها وأهم خصائصها:
موجات الراديو
تقع في نهاية أطول طول موجة وأقل تردد ، وتتراوح ما بين بضعة إلى مليار هيرتز. هي تلك المستخدمة لنقل إشارة بمعلومات من أنواع مختلفة ويتم التقاطها بواسطة الهوائيات. التلفزيون والراديو والهواتف المحمولة والكواكب والنجوم وغيرها من الأجرام السماوية تنبعث منها ويمكن التقاطها.
الميكروويف
تقع في الترددات الفائقة (UHF) ، الفائقة (SHF) والعالية للغاية (EHF) ، وتتراوح ما بين 1 غيغاهرتز و 300 غيغاهرتز. وهي تتراوح من بضعة سنتيمترات إلى 33 سم.
نظراً لموقعهم في الطيف ، ما بين 100000 و 400000 نانومتر ، يتم استخدامها لنقل البيانات على ترددات لا تتداخل مع الموجات اللاسلكية. لهذا السبب ، يتم تطبيقها في تكنولوجيا الرادار والهواتف المحمولة وأفران المطبخ وحلول الكمبيوتر.
التذبذب هو نتاج جهاز يعرف باسم المغنطرون ، وهو نوع من تجويف الرنين الذي يحتوي على مغناطيسين للقرص في النهايتين. يتم إنشاء المجال الكهرومغناطيسي عن طريق تسريع إلكترونات الكاثود.
الأشعة تحت الحمراء
تنبعث هذه الموجات الحرارية من الأجسام الحرارية ، وبعض أنواع الليزر والثنائيات التي تنبعث منها ضوء. على الرغم من أنها تتداخل غالبًا مع موجات الراديو وأجهزة الميكروويف ، إلا أن نطاقها يتراوح بين 0.7 و 100 ميكرومتر.
غالبًا ما تنتج الكيانات الحرارة التي يمكن اكتشافها عن طريق الرؤية الليلية والجلد. وغالبًا ما يتم استخدامها لأجهزة التحكم عن بعد وأنظمة الاتصالات الخاصة.
الضوء المرئي
في التقسيم المرجعي للطيف ، نجد الضوء الملموس ، الذي يتراوح طول موجته بين 0.4 و 0.8 ميكرومتر. ما نميزه هو ألوان قوس قزح ، حيث يتميز أدنى تردد باللون الأحمر والأعلى بنفس اللون البنفسجي.
يتم قياس قيم الطول بالنانوم و Angstrom ، وتمثل جزءًا صغيرًا جدًا من الطيف بأكمله ، ويشمل هذا المدى أكبر كمية من الإشعاعات المنبعثة من الشمس والنجوم. بالإضافة إلى ذلك ، إنه نتاج تسارع الإلكترونات في عبور الطاقة.
يعتمد تصورنا للأشياء على الإشعاعات المرئية التي تصطدم بالجسم ثم العينين. ثم يفسر الدماغ الترددات التي تؤدي إلى اللون والتفاصيل الموجودة في الأشياء.
الأشعة فوق البنفسجية
هذه التموجات هي في حدود 4 و 400 نانومتر ، وتتولد عن الشمس وغيرها من العمليات التي تنبعث منها كميات كبيرة من الحرارة. التعرض لفترات طويلة لهذه الموجات القصيرة يمكن أن يسبب الحروق وأنواع معينة من السرطان في الكائنات الحية.
نظرًا لأنها ناتجة عن القفزات الإلكترونية في الجزيئات والذرات المفعمة بالحيوية ، تتداخل طاقتها في التفاعلات الكيميائية وتستخدم في الطب لتعقيمها. فهي مسؤولة عن الأيونوسفير لأن طبقة الأوزون تتجنب آثارها الضارة على الأرض.
الأشعة السينية
هذا التعيين هو أنها موجات كهرمغنطيسية غير مرئية قادرة على اجتياز أجسام غير شفافة وإنتاج انطباعات فوتوغرافية. تقع ما بين 10 و 0.01 نانومتر (30 إلى 30،000 فيزن) ، فهي ناتجة عن قفز الإلكترونات من المدارات في الذرات الثقيلة.
هذه الأشعة يمكن أن تنبعث من هالة الشمس ، النجوم النابضة ، المستعرات الأعظمية والثقوب السوداء بسبب كمية الطاقة الكبيرة. تعرضه الطويل يسبب السرطان ويستخدم في مجال الطب للحصول على صور لهياكل عظمية.
أشعة جاما
تقع في أقصى يسار الطيف ، وهي الأمواج الأكثر شيوعًا والتي تحدث عادة في الثقوب السوداء والنجوم الفائقة والنجوم النابضة. قد تكون أيضًا نتيجة للانشطار والتفجيرات النووية والصواعق.
وبما أنها تتولد عن عمليات التثبيت في النواة الذرية بعد الانبعاثات المشعة ، فهي قاتلة. طولها الموجي هو دون الذري ، مما يسمح لهم باجتياز الذرات. ومع ذلك ، يتم امتصاصها من قبل الغلاف الجوي للأرض.
تأثير دوبلر
يشير إلى الفيزيائي النمساوي كريستيان أندرياس دوبلر ، وهو يشير إلى تغيير التردد في منتج موجة من الحركة الظاهرة للمصدر فيما يتعلق بالمراقب. عندما يتم تحليل ضوء النجم ، يتم تمييز التحول الأحمر أو الأزرق.
داخل الطيف المرئي ، عندما يميل الكائن نفسه إلى الابتعاد ، يتحول الضوء المنبعث إلى أطوال موجية أطول ، ممثلة بالطرف الأحمر. عندما يقترب الكائن ، يتم تقليل طول الموجة ، مما يمثل تحولًا نحو النهاية الزرقاء.
مراجع
- ويكيبيديا (2017). الطيف الكهرومغناطيسي تم الاسترجاع من wikipedia.org.
- أكاديمية خان (2016). الضوء: الموجات الكهرومغناطيسية ، الطيف الكهرومغناطيسي والفوتونات. تم الاسترجاع من khanacademy.org.
- مشروع إيسوب (2016). طيف الراديو. كلية الهندسة ، جامعة جمهورية أوروغواي. تعافى من edu.uy.
- Céspedes A.، Gabriel (2012). الموجات الكهرومغناطيسية. جامعة سانتياغو دي تشيلي. تم الاسترجاع من slideshare.net.