ماذا يسمى الجهاز الذي يولد الموجات الكهربائية وخصائصها وأنواعها؟
ماذا يسمى الجهاز الذي يولد الموجات الكهربائية وخصائصها وأنواعها؟ موقع مقال mqall.org يقدم لكم ما الذي يصنع الموجات؟ قد تظهر هذه المشكلة في أذهاننا عند استخدام أي تطبيق الموجات بأشكال وأنواع مختلفة.
(مثل أجهزة الراديو والهواتف المحمولة والعديد من الأجهزة التي تعتمد على الموجات الناتجة عن الاهتزاز) في مقالنا التالي، سنتعامل مع أهم المعلومات حول الموجات وتطبيقاتها.
محتويات المقال
[ عرض ]
ماذا يسمى الجهاز الذي يولد الموجات الكهربائية وخصائصها وأنواعها؟
هيا بنا نعلم معلومات كافية عن مولدات الموجات الكهربائية:
الرادار
- يستخدم نظام الموجات الكهرومغناطيسية لتحديد المسافة والارتفاع والاتجاه مع السرعة الأجسام الثابتة.
- أيضا المتحركة (مثل الطائرات والسفن والمركبات)، وكذلك تكوين الطقس والتضاريس.
- يبث المرسل موجات راديوية منعكسة على الهدف، لذلك يتعرف المستقبِل عليها، وتكون الموجات العائدة إلى المستقبل ضعيفة.
- لذلك يضخم المستقبل هذه الموجات، مما يسهل على أجهزة الرادار تمييز هذه الموجات.
- من خلال موجات أخرى (مثل يتم إرسال الموجات الصوتية والموجات الضوئية من خلاله).
- يستخدم الرادار في مجالات مختلفة مثل الأرصاد الجوية وغيرها من المجالات للعثور على هطول الأمطار.
- كما يساعد في مراقبة الحركة الجوية، واكتشاف السرعة، والشرطة، استخدامه أيضا في المجال العسكري، تم تسمية الرادار بعد الكشف اللاسلكي و(المدى).
نشأة الرادار
- كان أول هدف من قصة الرادار لاستخدام موجات الراديو للكشف عن وجود المعدن من مسافة بعيدة هو العالم كريستيان هولسماير.
- حيث أظهر عملية الكشف عن وجود السفن من خلال الضباب، لكنه لم يقم بالكشف عن بعد 1904
- تسيلا رائدًا في العلوم الإلكترونية أيضًا، فقد أسس العلاقة بين الأمواج ومستويات الطاقة قبل الحرب العالمية الثانية وكان الرادار الأصلي.
- أما بالنسبة للرادار أحادي النبض، فقد قدمته إميلي جيراردو في الولايات المتحدة عام 1934، ثم ألمانيا وفرنسا.
- حيث أظهروا أول رادار فرنسي قائم على أفكار الأساسية.
- كان أول ظهور الرادار واسع النطاق في المملكة المتحدة كدفاع ضد أي هجوم بالطائرات.
- وكان ذلك في عام 1935 خلال الحرب، أظهرت الكثير والكثير من الدراسات أنه يمكن استخدام أفضل رادار كوسيلة دفاعية حتى ظهور رادارات متحركة بمواصفات أفضل.
- في السنوات التي أعقبت الحرب، استخدم الرادار على نطاق واسع في المجالات المدنية، مثل مراقبة الملاحة الجوية وأيضا الأرصاد الجوية وعلم الفلك.
ومن هنا يمكنكم التعرف على: ما هو اسم مخترع الرادار وفوائده؟
ما الذي يولد الموجات؟
- الموجات: هي الانتشار المنظم أو الاهتزاز من مكان إلى آخر بتردد ثابت وطول موجي ثابت في نفس الوقت.
- من بينها الموجة تنقسم إلى نوعين حسب الوسيط الموصل: الأول يسمى الموجة الميكانيكية مثل الصوت الذي يتطلب وسيط موصل.
- والثاني هو الموجة الكهرومغناطيسية مثال لذلك الضوء، ولكن في فراغ متوسط الانتشار.
سلوك الموجات
للأمواج مجموعة متنوعة من السلوكيات التي تساعد على انتشارها، بما في ذلك ما يلي:
الانعكاس
- إذا واجهت الموجة حدًا معينًا يمنع الموجة من الانتشار، فإن الموجة ستضرب الحد وتعكس الحد بزاوية تساوي زاوية السقوط.
- تعتمد سرعة الموجة على وسيط السفر، فمثلاً سرعة انتشار الموجات الصوتية في الماء أسرع منها في الهواء.
الانحراف
- عندما تواجه الموجة طول موجي أقصر من طولها الموجي أو عقبة.
- فإنها ستتخطى العائق أو تنتشر عبر الثقب، وتعرف هذه الخاصية باسم الانحراف.
التشويش
- قد تتداخل الموجات التي بها مركزان أو أكثر من مراكز الاضطراب مع بعضها البعض أثناء انتشارها أو إلغائها.
خصائص الموجات
وتتمثل في الآتي:
الطول الموجي
- حسب الطول تقسم الموجة إلى موجات عرضية، والطول الموجي هو أي ذروتين متصلتين أو قاعين مستمرين.
- والنوع الثاني موجات طولية، ويعرف الطول الموجي بأنه أي ضغطين مستمرين أو متواصلين.
الزمن الدوري
- بالثواني يتم قياسها، يتم تعريفه على أنه الوقت الذي تستغرقه موجة كاملة لتمرير نقطة معينة.
التردد
- هو عدد التكرارات لنفس الموجة لكل وحدة زمنية، والتي تتناسب عكسياً مع طول الموجة، كلما زاد الطول الموجي، قل التردد والعكس صحيح، التردد بالهرتز.
سرعة انتشار الموجة
- هي السرعة التي تنتشر بها الموجة في وسط موصل، وتسمى أيضا سرعة الموجة المطلوبة للتجديد الذاتي، بالوحدات (م / ث).
السعة
- هي المسافة بين قمة الموجة وقاعها، وتضعف حركة الموجة عند مستوى الصفر، يتناسب اتساع الموجة مع طاقة الموجة.
طاقة الأمواج
- الطاقة المنقولة من طاقة الأمواج إلى أي طاقة أخرى.
تطبيقات الأمواج الكهرومغناطيسية في حياتنا
- يظهر العديد من تطبيقات الإشعاع الكهرومغناطيسي في حياتنا وفي مختلف المجالات، تستكشف أشعة جاما لعلاج الخلايا السرطانية.
- وإجراء الاختبارات المدمرة على الغاز الطبيعي وأنابيب النفط، وما إلى ذلك، وتعقيم البكتيريا والغذاء في البكتيريا، وتطوير المفاعلات النووية.
- بالنسبة للأشعة السينية، يتم استخدامها لتصوير العظام، ومراقبة الأمتعة عند نقاط التفتيش الموجودة في المطارات والفنادق وأماكن أخرى.
- والتحقق من جودة مواد التصنيع، ودراسة التركيب البلوري للمواد وفهم تركيبتها، مثل دراسة الأشعة السينية المضادة.
- مواد التآكل والعديد من الأجهزة تعتمد في عملها على الموجات الكهرومغناطيسية مثل الموجات الدقيقة والراديو وأجهزة التحكم عن بعد وأنظمة الاتصالات والرادارات وغيرها.
أنواع الموجات
وتتمثل في الآتي:
الموجات الراديوية
- توجد موجات الراديو في النطاق الأدنى من الطيف الكهرومغناطيسي.
- بترددات عالية 30 جيجاهيرتز أو 30 مليار هرتز.
- وأطوال موجية أطول من 10 ملم (0.4 بوصة).
الموجات الميكروية
- تنتمي الموجات الدقيقة إلى الطيف الكهرومغناطيسي، بين موجات الراديو والأشعة تحت الحمراء.
- بترددات تتراوح من 3 جيجاهرتز إلى 30 تريليون هرتز / 30 تيراهيرتز، وأطوال موجية تتراوح من 10 مم (0.4 بوصة) إلى 100 ميكرون (0.004 بوصة).
- تستخدم الموجات الدقيقة في الاتصالات المخصصة للنطاق الترددي العالي، والرادار، كمصدر للحرارة في أفران الميكروويف التي تسمى أفران الميكروويف، والتطبيقات الصناعية الأخرى.
الأشعة تحت الحمراء
- تنتمي الأشعة تحت الحمراء إلى الطيف الكهرومغناطيسي بين الميكروويف والضوء المرئي، ويتراوح ترددها بين 30 تيراهيرتز و 400 تيراهيرتز.
- ويبلغ طولها الموجي ما بين 100 ميكرون (0.004 بوصة) و 740 نانومترًا (0.00003 بوصة).
- لأن العين البشرية لا تستطيع اكتشاف الأشعة تحت الحمراء، ولكن إذا كانت معبأة بكثافة، يمكننا أن نشعر.
أشعة جاما
- تسقط أشعة جاما في الطيف الكهرومغناطيسي اعلى الأشعة السينية بترددات أكبر من 1018 هرتز وأطوال موجية أقل من 100 تقوم بتدمير أشعة الأنسجة الحية
- لذلك عند استخدامها بجرعات محددة، يمكن استخدامها لقتل الخلايا السرطانية.
- قم بالقياس في منطقة صغيرة، لكن التعرض غير المنضبط يعد خطيرًا للغاية بالنسبة للإنسان.
الأشعة السينية
- تنقسم الأشعة السينية إلى نوعين: الأشعة السينية خفيفة و الحادة، و توضع الأشعة السينية بين الأشعة جاما وأيضا فوق البنفسجية في الطيف الكهرومغناطيسي
- بتردد يتراوح بين 3 × 1016 و 1018 هرتز، ويبلغ الطول الموجي 10 هرتز نانو و 100 مساءا.
- توجد الأشعة السينية الحادة وأشعة جاما في نفس الطيف الكهرومغناطيسي.
- والفرق الوحيد بينهما هو مصدر الاثنين: الأشعة السينية تنتج عن تسارع الإلكترونات، بينما تنتج أشعة جاما عن طريق تسارع الإلكترونات نواة.
الأشعة الفوق بنفسجية
- تقع الأشعة فوق البنفسجية مع الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء البصري والأشعة السينية، ولديها ترددات بين 8 × 1014 هرتز.
- حيث الضوء هو عنصر أشعة الشمس ومع ذلك، غير مرئي للعين البشرية، على الرغم من أنه لديه العديد من التطبيقات الطبية والصناعية، ولكن قد يؤدي إلى تعطيل أنسجة الحياة.
وبذلك عزيزي القارئ نكون قد ابدعنا في توفير معلومات كافية عن الجهاز الذي يولد الطاقة الكهرومغناطيسية بأسلوب بسيط ووافي.