استخدامات اشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي

الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته، موقع مقال mqall.org يقدم لكم الطيف الكهرومغناطيسي واستخداماته، حيث تعتبر إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي هي نوع من أنواع الطاقة المتواجدة حولنا ولها العديد من الاستخدامات، وسوف نعرفك في هذا المقال على أهم استخداماتها.

الطيف الكهرومغناطيسي

يجب أن تتعرف أولاً على طبيعة الطيف الكهرومغناطيسي، وهو يكون:

• إن الطيف الكهرومغناطيسي هو عبارة عن امتداد الأشعة الكهرومغناطيسية لمدى طويل وضخم.
• كما أن هذا الامتداد يشمل كل الأطوال الموجية والترددات، وكل ذلك يسمى بالطيف الكهرومغناطيسي.
• ويجب أن تعرف أن هذا الطيف الكهرومغناطيسي قد قام العلماء بتقسيمه إلى ٧ مناطق.
• وقد تم إعداد هذا التقسيم وفقاً لترتيب تناقصات الطول الموجي، بالإضافة إلى زيادة كلاً من الطاقة والتردد.

ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: تعريف الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه

مسميات الطيف الكهرومغناطيسي

• وقد تم إطلاق الكثير من المسميات على الطيف الكهرومغناطيسي من قبل العلماء، ومن أهم هذه المسميات:
  • الموجات الميكروية.
  • موجات الراديو.
  • الأشعة الفوق بنفسجية.
  • الأشعة تحت الحمراء.
  • الضوء المرئي.
  • أشعة جاما.
  • الأشعة السينية.
• وإذا كانت إشعاعات الطاقة منخفضة بعض الشيء في مستوياتها، فإنها قد يطلق عليها التردد ويكون المثال عليها هو الموجات الراديوية.
• وبالإضافة إلى ذلك فإن الموجات الميكروية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة الفوق بنفسجية قد أطلق العلماء عليها الطول الموجي.
• أما بالنسبة لإشاعات الطاقة العالية والتي تكون مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما بأنها الطاقة لكل فوتون.

استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي

إن الطيف الكهرومغناطيسي يكون له مجموعة من الاستخدامات سوف نعرفك عليها بالكامل، وهى تكون:

• يعمل الكثير من الأطباء على استخدام أشعة جاما، وهي التي يعمل الراديوم على إشعاعها في علاج أمراض السرطان.
• أي أنها تعتبر العلاج الوحيد الذي له تأثير فعال في التخلص من السرطان بنسبة كبيرة.
• أما بالنسبة للأشعة السينية فهي تشبه أيضاً أشعة جاما في الاستخدام، فهي يقوم الأطباء أيضاً باستخدامها لعلاج أمراض السرطان المختلفة.
• وبالإضافة إلى ذلك فهي يتم استخدامها من أجل التعرف على أماكن الاضطرابات الداخلية ومعرفة تشخيصها.
• وعندما ننتقل إلى الأشعة الفوق بنفسجية فيجب أن تعرف أنه يتم استخدامها في إنارة كلاً من المصابيح الشمسية والمصابيح الفلورية، وأيضاً يمكن استخدامها كمطهر.
• وبالنسبة للأشعة تحت الحمراء وهي التي يتم انبعاثها من الأجسام الساخنة وشديدة الحرارة.
• يتم استخدامها في علاج الكثير من الأمراض الجلدية المختلفة.
• كما يوجد موجات أخرى يمكن أن نطلق عليها موجات المايكرويف أو الموجات متناهية الصغر، وهي التي يتم استخدامها في طهي الطعام.
• وهناك موجات تسمى بموجات الراديو، وهى يتم استخدامها في الإذاعة المرئية والإذاعة المسموعة.
• وبالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية فهي يتم الاعتماد عليها بشكل تقني في التعرف على جميع الأطوال الموجية، بالإضافة إلى إنتاجها وليس التعرف عليها فقط.
• وهناك معلومة يجب أن تكون على علم بها، وهى أن الطول الموجي يرتبط ارتباطاً وثيقاً بمعدل اهتزاز الإلكترونات، أي أنه كلما كان هذا الاهتزاز أبطأ كلما ازداد الطول الموجي.
• وهناك معلومة أخرى عليك معرفتها وهى أنه من أسهل المواد التي يتم إنتاجها هي الموجات الطويلة فقط.
• كما أنه قد تم استخدام موجات الراديو في الاتصالات منذ سنوات طويلة، أي يرجع ذلك لبداية القرن العشرين.
• أما الموجات القصيرة فهي كان يقل استخدامها قديماً، وذلك إلى أن تم تطويرها بشكل ملحوظ من خلال تطوير النبائط مثل الكلايسترون.
• يعرف الكلايسترون بأنه نوع من أنواع صمامات الموجات الدقيقة.

كما يمكنك التعرف على: ألوان الطيف سبعة إذا اجتمعت ما هو اللون الناتج؟

النظرية الكهرومغناطيسية

تعرف على النظرية الكهرومغناطيسية من خلال هذه الفقرة:

• في القدم كان يعتقد العلماء أن الموجات الكهربية والموجات الكهرومغناطيسية هي عبارة عن قوى ولكنها منفصلة عن بعضها البعض.
• ولكن في عام ١٨٧٣ كان هناك عالم اسكتلندي يطلق عليه جيمس كلارك ماكسويل عمل على إطلاق نظرية موحدة للموجات الكهرومغناطيسية.
• وهذه النظرية تشمل كافة الموجات الكهرومغناطيسية.
• كما أنها تدرس كيف يتم تفاعل الجسيمات التي تم شحنها كهربياً مع بعضها البعض.
• وأيضاً مع جميع المجالات الكهرومغناطيسية الأخرى.

أنواع التفاعلات الكهرومغناطيسية

• ويجب أن تعرف أنه يوجد ٤ أنواع من أنواع التفاعلات الكهرومغناطيسية، وهذه التفاعلات تكون:
  • أول تفاعل هو أن قوة التجاذب يمكن أن تتناسب أو تتنافر بين الشحنات الكهربية بطريقة عكسية، وهذا التناسب أو التنافر يكون مع مربع المسافة بينهم.
  • التفاعل الثاني هو أن الأقطاب المغناطيسية تكون على هيئة أزواج يمكن أن تتناسب ويمكن أن تتنافر مع بعضها البعض، وذلك كما يحدث تماماً مع الشحنات الكهربية.
  • ثالث تفاعل هو أن التيار الكهربائي عندما يتم مروره في سلك، فهو ينتج عنه مجالاً مغناطيسياً، ويكون هذا المجال معتمداً في اتجاهه على اتجاه التيار.
  • ورابع تفاعل هو أن المجال الكهربائي المتحرك قد ينتج عنه مجالاً مغناطيسياً، والعكس صحيح أيضاً أي أن المجال المغناطيسي يمكن أن ينتج عنه مجال كهربائي.

الموجات والمجالات

• إن الأشعة الكهرومغناطيسية قد يتم إنشائها عندما يتم تسريع أى جسيم ذري، وقد يكون هذا الجسيم مثل الإلكترون، أو بواسطة مجال كهربائي، مما قد يؤدي ذلك إلى تحركه.
• كما أن هذه الحركة يمكن أن تقوم بإنتاج العديد من المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية المتذبذبة.
• وهي التي يتم انتقالها بالتعامد على بعضها البعض، وذلك يكون بداخل حزمة طاقة ضوئية قد يطلق عليها الفوتون.
• وبالنسبة لهذه الفوتونات فهي يمكن أن تسافر عن طريق الكثير من الموجات المتجانسة.
• ولكنها تسير بسرعة فائقة قد تصل إلى ٢٨٢, ١٨٦ ميل في الثانية الواحدة في الفراغ، وهي التي يمكن تعريفها بسرعة الضوء.
• كما أن هذه الموجات يكون لها العديد من الخصائص المحددة المختلفة، وهى تكون مثل الطاقة أو الطول الموجي أو التردد.
• ويكون الطول الموجي هو المسافة التي يتم قطعها بين قمتين متتاليتين للموجة الواحدة، وهذه المسافة يتم قياسها عن طريق وحدة المتر، أو أجزاء من المتر.
• أما بالنسبة للتردد، فهو يكون عبارة عن عدد الموجات التي يمكن أن تتكون خلال فترات زمنية محددة.
• وفي العادة قد يتم قياسه مثلما يتم قياس عدد دورات الموجة في خلال الثانية الواحدة.
• وقد يقصد بالطول الموجي القصير بأن التردد سوف يكون أعلى، والسبب في ذلك أن دورة واحدة تستطيع أن تمر خلال فترة زمنية قصيرة، وكذلك مثل الطول الموجي، فهو يكون له تردد أقل بسبب أن الدورة الواحدة قد تستغرق وقتاً طويلاً حتى تكتمل.

الموجات الراديوية

• إن الموجات الراديوية قد تتواجد في المدى الأقل في الطيف الكهرومغناطيسي، وهي قد تصل تردداتها إلى ٣٠ جيجا هيرتز أو ٣٠ مليار هيرتز.
• وبالنسبة للراديو فهو يتم استخدامه بشكل أساسي في جميع مجالات الاتصالات، وهي التي تتضمن الكثير من الأصوات والبيانات والوسائل الترفيهية.

الموجات الميكروية

• إن الموجات الميكروية قد تتواجد في الطيف الكهرومغناطيسي، ويكون موقعها بين الأشعة تحت الحمراء والموجات الراديوية.
• كما أن الموجات الميكروية يمكن أن يتم استخدامها في الاتصالات التي تكون ذات تردد أو نطاق عالي، بالإضافة إلى أنها تستخدم كرداد.
• وتستخدم كمصدر حراري للأفران التي تعمل بالموجات الميكروية، وهي التي تدخل في صناعة أجهزة الميكروويف وصناعات أخرى.

الأشعة تحت الحمراء

• إن الأشعة تحت الحمراء قد تتواجد في الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء المرئي والموجات الميكروية.
• ولكن من المهم أن تعرف أن الأشعة تحت الحمراء قد يصعب رصدها بالعين المجردة، ولكن من الممكن أن نشعر بها، وذلك إذا كانت كثافتها عالية.

اقرأ من هنا عن: طريقة تحديد مسار الضوء في الهواء

كانت هذه أهم المعلومات عن استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي ونتمنى أن يكون المقال حاز على إعجابك.