استخدامات اشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي

الطيف الكهرومغناطيسي

• الطيف الكهرومغناطيسي هو الامتداد الطويل والهائل للأشعة الكهرومغناطيسية.
• علاوة على ذلك ، يشمل هذا الامتداد جميع الأطوال الموجية والترددات ، وكلها تسمى الطيف الكهرومغناطيسي.
• ويجب أن تعلم أن هذا الطيف الكهرومغناطيسي قد قسمه العلماء إلى 7 مناطق.
• تم إجراء هذا التقسيم وفقًا لترتيب تناقص الطول الموجي ، بالإضافة إلى زيادة كل من الطاقة والتردد.

أسماء الطيف الكهرومغناطيسي

• أطلق العلماء على الطيف الكهرومغناطيسي العديد من الأسماء أهمها:
  • الميكروويف
  • موجات الراديو.
  • الأشعة فوق البنفسجية.
  • الأشعة تحت الحمراء.
  • ضوء مرئي.
  • أشعة غاما.
  • الأشعة السينية
• إذا كان إشعاع الطاقة منخفضًا نوعًا ما في مستوياته ، فيمكن تسميته ترددًا ، ومثال ذلك موجات الراديو.
• بالإضافة إلى ذلك ، يطلق العلماء على الموجات الدقيقة والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
• أما بالنسبة للأشعة عالية الطاقة ، مثل الأشعة السينية أو أشعة جاما ، فهي الطاقة لكل فوتون.

استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي

يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي على سلسلة من الاستخدامات نقدمها لك كاملة وهي:

• يعمل العديد من الأطباء على استخدام أشعة جاما التي يشعها الراديوم في علاج الأمراض السرطانية.
• أي أنه يعتبر العلاج الوحيد الذي له تأثير فعال في القضاء على السرطان بنسبة كبيرة.
• بالنسبة للأشعة السينية ، فهي تشبه أيضًا أشعة جاما المستخدمة. يستخدمها الأطباء أيضًا لعلاج أنواع مختلفة من السرطان.
• بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامها لتحديد أماكن الاضطرابات الداخلية ومعرفة تشخيصها.
• وعندما ننتقل إلى الأشعة فوق البنفسجية ، يجب أن تعلم أنها تستخدم في إضاءة كل من المصابيح الشمسية ومصابيح الفلورسنت ، ويمكن أيضًا استخدامها كمطهر.
• أما بالنسبة للأشعة تحت الحمراء ، والتي تنبعث من الأجسام الساخنة والساخنة للغاية.
• يتم استخدامه في علاج العديد من الأمراض الجلدية المختلفة.
• هناك أيضًا موجات أخرى يمكن أن نطلق عليها أفران الميكروويف أو الموجات الدقيقة ، والتي تستخدم في طهي الطعام.
• هناك موجات تسمى موجات الراديو ، وتستخدم في البث المرئي والصوتي.
• أما بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية ، فيتم الاعتماد عليها تقنيًا لتحديد جميع الأطوال الموجية ، وكذلك إنتاجها ، وليس مجرد التعرف عليها.
• هناك معلومات يجب أن تكون على دراية بها ، وهي أن الطول الموجي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدل تذبذب الإلكترونات ، مما يعني أنه كلما كان هذا الاهتزاز أبطأ ، زاد طول الموجة.
• هناك معلومة أخرى تحتاج إلى معرفتها ، وهي أن إحدى أسهل المواد التي يتم إنتاجها هي مجرد موجة طويلة.
• بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام موجات الراديو في الاتصالات لسنوات عديدة ، أي منذ بداية القرن العشرين.
• أما بالنسبة للموجات القصيرة ، فقد كان استخدامها أقل في الأيام الخوالي ، حتى تم تطويرها بشكل ملحوظ من خلال تطوير أجهزة مثل klystron.
• يُعرف Klystron بأنه نوع من صمامات الميكروويف.

النظرية الكهرومغناطيسية

• في العصور القديمة ، اعتقد العلماء أن الموجات الكهربائية والموجات الكهرومغناطيسية كانت قوى ، لكنها منفصلة عن بعضها البعض.
• لكن في عام 1873 ، عمل عالم اسكتلندي يدعى جيمس كلارك ماكسويل 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 قوة الجذب يمكن أن تكون متناسبة أو مثيرة للاشمئزاز بين الشحنات الكهربائية عكسيًا ، وهذه النسبة أو التنافر تكون مع مربع المسافة بينهما.
  • التفاعل الثاني هو أن الأقطاب المغناطيسية تكون في شكل أزواج يمكن أن تتلاءم معًا وتتنافر ، تمامًا مثل الشحنات الكهربائية.
  • التفاعل الثالث هو أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر سلك ، فإنه ينتج مجالًا مغناطيسيًا ، ويعتمد هذا المجال في اتجاهه على اتجاه التيار.
  • التفاعل الرابع هو أن المجال الكهربائي المتحرك يمكن أن ينتج مجالًا مغناطيسيًا ، والعكس صحيح أيضًا ، أي أن المجال المغناطيسي يمكن أن ينتج 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 ، يمكن أن تنتج هذه الحركة العديد من المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتذبذبة.
• إنها تلك التي تنتقل عموديًا على بعضها البعض ، وهذا داخل حزمة من الطاقة الضوئية يمكننا أن نسميها فوتونًا.
• أما بالنسبة لهذه الفوتونات ، فيمكنها السفر بواسطة 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 الطاقة 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 تتشكل خلال فترات زمنية محددة.
• يمكن قياسه عادة على أنه عدد دورات الموجة في الثانية.
• يمكن أن يعني الطول الموجي القصير أن التردد سيكون أعلى ، والسبب في ذلك هو أن الدورة يمكن أن تحدث في فترة زمنية قصيرة ، وبالمثل ، مثل الطول الموجي ، لها تردد أقل لأن الدورة قد تستغرق وقتًا طويلاً لإكمال. .

موجات الراديو

• يمكن أن توجد موجات الراديو في النطاق الأدنى من الطيف الكهرومغناطيسي ويمكن أن تصل تردداتها إلى 30 جيجا هرتز أو 30 مليار هرتز.
• أما بالنسبة للراديو ، فهو يستخدم بشكل أساسي في جميع مجالات الاتصال ، والتي تشمل الكثير من الصوت والبيانات والترفيه.

الميكروويف

• يمكن 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 ، فضلاً عن استخدامها كمكرر.
• يتم استخدامه كمصدر حرارة لأفران الميكروويف ، والتي تستخدم 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 يكون من الصعب اكتشافها بالعين المجردة ، ولكن من الممكن الشعور بها ، إذا كانت شدتها عالية.