استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي
يسمّى الطيف الكهرومغناطيسي في اللغة الإنجليزية Electromagnetic Spectrum، وهو النطاق الّذي يحتوي على الأشعة الكهرومغناطيسية بكافّة أجزائها وتردّداتها والأطوال الموجية لها، ومن أجزاء الإشعاع الكهرومغناطيسي الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، ويختلفان عن بعضهما بحسب امتصاص الموجات وانتقالها وانبعاثها، كما ويمكن أن يحدث تداخل بين خصائص هذه الأمواج وذلك بسبب عدم تواجد حواجز فاصلة بينهما، ومن الممكن تعريف الأشعة الكهرومغناطيسية بأنها الطاقة الّتي تنتشر وتنتقل مع الزمن، وبذلك يمكننا أن نقول إن الضوء الخارج من المصباح والموجات الصادرة عن الراديو هي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية، والحركة الناتجة عن الجسميات تسبّب إنتاج مجالات كهربائية ومغناطيسية تنتقل بشكل زوايا قائمة.
أنواع الطيف الكهرومغناطيسي
تظهر إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي في كافّة مجالات الحياة وخاصّةً في عصرنا هذا الّذي يعتبر عصر التكنولوجيا، ومن أهم استخدامات هذه الإشعاعات:
موجات الراديو
لقد تمّ اكتشاف موجات الراديو في نهاية القرن التاسع عشر من قبل عالم الفيزياء هاينريش هيرتز، حيث قام بإثبات أنّ الحرارة والضوء هما من الإشعاعات الكهرومغناطيسية، ويتم استخدام أمواج الراديو من قبل الكثيرين وذلك بسبب طولها الموجي الأطول من الضوء المرئي، ولا يمكن أن تتجزأ هذه الأمواج من التكنولوجيا المعاصرة وذلك بسبب استخداماتها الكثيرة في التلفاز والهاتف المحمول وفي البث الإذاعي وكذلك تستخدم في الاتصالات العسكرية، ويعود سبب هذا الاختلاف في الاستخدامات إلى الاختلاف في أطوال الأمواج، ومن المُعتقد أنّ التّعرض الكبير لهذه الأمواج يسبب زيادة في نسبة الإصابة بأمراض السرطان.
موجات الميكروويف
يتراوح تردد موجات الميكروويف حوالي ثلاثمئة ميجاهيرتز وثلاثمئة جيجاهيرتز، ومداها يكون ضمن موجات الراديو وموجات الأشعة تحت الحمراء، وهذا النوع من الموجات يعتبر ملائماً لاستخدامها في الإشارات الّتي تحتاج إلى نطاق كبير من التردد، وبسبب ذلك يتم استخدامها في الهواتف المحمولة وفي إشارات الرادار والأقمار الصناعية وفي الملاحة البحرية وفي الأدوات الكهربائية المنزلية.
الطيف المرئي
وهو من أحد أشكال الأشعة الكهرومغناطيسية الّتي يمكن رؤيتها في العين المجرّدة وذلك بسبب أطوالها الموجية الّتي تقع بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة الفوق بنفسجية، ويمكن تمييز الطيف المرئي عن غيره بسبب الألوان الّتي يمكن مشاهدتها، وتُشاهد هذه الألوان نتيجة احتواء العين على ما يسمى بالمخاريط، وهي مستقبلات تمّ ضبطها بحسب الطول الموجي للطيف المرئي الّذي يحتوي على ثلاثة ألوان رئيسية هي الأحمر والأخضر والبنفسجي، وبقيّة الألوان تندمج مع بعضها البعض لتشكّل ما يسمى بألوان الطيف السبعة.
الأشعة تحت الحمراء
تمّ اكتشافها من قبل العالم البريطاني ويليام هيرشل وهي من أنواع الطاقة المشعّة الّتي لا يمكن رؤيتها بل يمكننا الإحساس بها كطاقة حرارية ومن أهم الأمثلة عنها الشمس والنار، ويتم استخدام الأشعة تحت الحمراء في الكثير من المجالات منها الاتصالات ولكن ضمن مسافة قريبة، وفي صناعة المصابيح الحرارية، والأشعة تحت الحمراء تمتلك مجالاً كبيراً من الأطوال الموجية، ويوجد نوعان من الأشعة الحمراء هما الأشعة الطويلة الموجة وتشبه بشكل كبير أشعة الميكروويف، والأشعة القصيرة الموجة وهي موجات غير ساخنة ولا يمكن الشعور بتأثيرها ولكنّها خطيرة جدّاً عند التعرض إليها لأوقات كبيرة لأنها تؤثر على الأنسجة الحساسة في الجسم مثل الجلد والعين.
الأشعة السينية
يستخدم هذا النوع من الأشعة بشكل كبير في المجالات الطبيّة وذلك بسبب قدرة أنسجة الجسم على امتصاص درجات مختلفة من هذه الأشعة وبالتّالي يتم استخدامها من أجل معرفة الكسور وفي تشخيص أمراض الرئة وسرطان الثدي وغيرها من الأمراض، وعند التّعرض لهذه الأشعة بوجود مجوهرات لا تظهر الأشعة بموضوع وذلك يسبب زيادة تعرض المريض لهذه الأشعة وبالتّالي تزيد من خطورتها.
الأشعة فوق البنفسجية
توجد الأشعة فوق البنفسجية ضمن مجال كهرومغناطيسي يقع بين الأشعة السينية الضوء المرئي، ويتم تقسيم الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة مجالات تختلف عن بعضها بحسب الأطوال الموجية وهي الأشعة الفوق بنفسجية القريبة والبعيدة والمتوسط��، وهذه الأشعة تمتلك طاقة عالية جدّاً لها القدرة على كسر العديد من الروابط الكيميائية وبالتالي يحدث تأيّن لفوتونات الأشعة فوق البنفسجية، وذلك له دور فعال في المعالجات الكيميائية وفي تطهير الأسطح، ومن الضروري معرفة أنّ التّعرض الكبير لهذه الأشعة يسبب ضرراً في أنسجة الجسم، كما أنّها المسؤولة عن الحروق الشمسية.
استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي
يتم استخدام إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي في الكثير من المجالات ومنها:
- في الإضاءة كما ذكرنا سابقاً حيث يتم من خلال بعض أنواع الطيف تصنيع المصابيح وكذلك أشعة الشمس ليست سوى أشعة فوق بنفسجية وبالتّالي هي أحد أنواع الطيف الكهرومغناطيسي.
- لها استخدامات في المجال الطبي من خلال تصوير الأشعة الّذي يتم من خلاله الكشف عن الكسور وكذلك لإظهار الأعضاء الدّاخلية للإنسان والقدرة على تشخيص الأمراض.
- ويتم استخدامها في المجال العسكري من خلال الرادارات الّتي تعمل بواسطة موجات كهرومغناطيسية تستطيع من خلالها الكشف عن وجود أي جسم متحرك مع إمكانية تحديد سرعته، وكذلك الصواريخ التّي توجّه عن بعد فهي تستخدم الأشعة الكهروضوئية الّتي تمّ استخلاصها من خلال الأشعة الكهرومغناطيسية.
خصائص الطيف الكهرومغناطيسي
يوجد العديد من الخصائص الّتي يتميز بها الطيف الكهرومغناطيسي ومن أهم هذه الخصائص:
- يتكوّن الطيف الكهرومغناطيسي من كافّة أنواع وأشكال الأشعة المتواجدة في الكون.
- يمكن تقسيم الطيف الكهرومغناطيسي إلى قسمين هما الطيف المرئي والكيف الغير مرئي.
- يحتوي على أنواع طاقة مختلفة فمنها يكون ذو تردد عالٍ وضارّة بالإنسان مثل الأشعة الفوق بنفسجية، ومنها يكون ذو تردد أقل وغير ضار بالصحة مثل الأشعة تحت الحمراء.
يسعدنا أنضمامكم لنا 🤩👇
https://t.me/school_ksa
