استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي
ان استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي كثيرة ومتعددة، حيث يتم استخدامها في العديد من المجالات وتسمى أيضًا بأشعة الموجات الكهرومغناطيسية، ويتم توفير الطاقة الكهرومغناطيسية نتيجة تفاعل الكهربائي والمغناطيسي، هذا يعني أن لكل جسم طاقة كهربية ويمر من خلالها مجال مغناطيسي، وهذا ما ينطبق الطيف المغناطيسي وفي هذه المقالة المقدمة لكم سنوضح لكم مفهوم الطيف المغناطيسي وكذلك سنوضح لكم استخداماته المتنوعة.
استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي
لكل جسم طيفه المغناطيسي الخاص به، حتى بصمات أصابع الإنسان لها طيفها المغناطيسي، والمجال المغناطيسي بشكل عام يتولد عن تيار كهربي بالإضافة إلى تيار مجال مغناطيسي، لهذا يحدث مفهوم تفاعل وانسجام الأجسام مع بعضها البعض، ومن استخدامات الطيف المغناطيسي ما يلي:
- الإضاءة: تعتبر الإضاءة من أهم الأمور في العالم، وتقوم عليه الصناعات، وتقوم عليه أيضًا التنمية الاقتصادية، ولعل من أهم استخدامات الطيف المغناطيسي هو الضوء.
- ويعتبر ضوء الشمس الذي يصل إلينا بشكل طبيعي هو عبارة عن موجات كهرومغناطيسية وبفضلها تنار الشوارع بلا إنارة.
- مجال الاتصالات: نحن نتعامل مع الطيف المغناطيسي يوميًا، من خلال موجات قنوات الراديو وأشعة الأقمار الصناعية بالإضافة إلى موجات الهواتف، وإن كل هذا يعتمد على الطيف المغناطيسي والطاقة الكهرومغناطيسية بشكل عام.
- المجال الطبي: عادة ما يتم طلب الأشعة من المريض عندما يتم فحصه، وهنا تتدخل الأشعة التي تقوم بالفحص الداخلي لجسم الإنسان.
- وتعمل على تصوير الطبقات الداخلية له، وهذا من خلال الأجهزة الطبية، التي تقوم بتوجيه تلك الأشعة بشكل معين إلى الإنسان وكل تلك الأجهزة تستعمل الموجات الكهرومغناطيسية ومن أهم ما تستعمله أشعة جاما والأشعة السينية وغيرها.
- المجال العسكري: كثيراً ما يتم سماع كلمه الرادارات على الطرق أو الحدود.
- ويعمل الرادار على توجيه الموجات الكهرومغناطيسية، التي من شأنها رصد أي جسم يقوم بالتحرك.
- ومن شأنها أيضًا ان تلتقط سرعته وأيضًا يتم توجيه الصواريخ باستعمال الطاقة الكهرومغناطيسية، حيث تستعمل أشعة الكهروضوئية والتي يتم استخلاصها من الموجات الكهرومغناطيسية لهذا تقوم بالضابط هدفها بدقة.
مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي
بعد التعرف على استخدامات الطاقة الكهرومغناطيسية لعلك تتساءل الآن عن مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي، وما هي أنواعه وفي هذه الفقرة سنوضح لكم المفهوم العام للطيف الكهرومغناطيسي.
- عندما يمر ضوء الشمس عبر المنشور يتشكل لدينا ضوء مرئي.
- وهناك الكثير من الموجات الكهرومغناطيسية التي تتميز بأن أطوالها الموجية مختلفة.
- حيث أن الضوء المرئي، عبارة عن جزء من الطول الموجي للضوء الذي يحيط بالإنسان.
- وهذا يعني أن الضوء بشكل عام لا يمكن أن نراه لذلك يتم استعمال مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي، وإن الطيف الكهرومغناطيسي هو عبارة عن موجات تنبعث من الكائنات المختلفة، و لكل كائن له طيف كهرومغناطيسي تميزه عن الكائن الأخر.
خصائص الطيف الكهرومغناطيسي
يتمتع الطيف الكهرومغناطيسي بالعديد من الخصائص المتميزة التي جعلت من استخدامه واسع في مختلف الحياة، وفي هذه الفقرة سنوضح لكم أهن الخصائص التي تميز الطيف الكهرومغناطيسي والتي تتمثل في:
- السرعة: إن الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل عبر الفراغ بنفس السرعة، ولا تحتاج لأي مواصلات وتنتقل بسرعة تقارب من 300 الف كيلو متر في الثانية الواحدة.
- ويتحرك بسرعة تعرف باسم سرعة الضوء، ولا يوجد شيء في هذا الكون أسرع من الضوء.
- ويعتبر الضوء في الفراغ هو واحد من أهم الثوابت في علم الفيزياء، و يلعب دور كبير في الفيزياء الحديثة.
- ويتميز التردد والطول الموجي بأنه محدد، و يتم تعريف الطول الموجي على أنه قدرة الموجة الوحدة، ويتم قياسها من خلال المسافة بين أي قمتين متتاليتين.
- والقمة هي أعلى نقطة موجودة في الموجه بينما القاع هو أقال نقطة في الموجة، ويتم تحديد التردد بعد ذلك.
- كما يتم تحديد الطول الموجي ويتم قياس عدد الأطوال الموجية بوحدات قياسها الهرتز.
- ويتميز العلاقة ما بين الطول الموجي للطيف الكهرومغناطيسي والتردد على أنها علاقة عكسية.
- حيث كلما ازدادت الطول الموجي للطيف الكهرومغناطيسي يقل التردد والعكس صحيح.
- ال��اقة: إن الطيف المغناطيسي تقع معينه وتسمى وحده قياس الطاقة للطيف الكهرومغناطيسي باسم وحده الإلكترون فولت ويعرف الإلكترون فولت بأنه الطاقة الحركية، التي يتم طلبها للتحريك الالكترونيات.
- وهذا بالمجهود يساوي 1 فولت والجدير بالذكر أن الطاقة تعتمد بشكل كبير على طول الموقع وتقل الطاقة لزيادة الطول الموجي.
أنواع الطيف الكهرومغناطيسي
إن الطيف الكهرومغناطيسي يتدخل في كافة مجالات الحياة، و يتميز بأن له الكثير من التطبيقات المختلفة والمتنوعة، وله العديد من الأنواع و لكل نوع من أنواع الطيف الكهرومغناطيسي مميزات معينة وفي هذه الفقرة سنوضح لكم أنواع الطيف الكهرومغناطيسي.
موجات الراديو
لقد تم اكتشاف موجات الراديو في نهاية القرن ال19 وهذا من قبل الفيزيائي هرتز، وقد أثبت أن الضوء والحرارة هما عبارة عن اشعاع كهرومغناطيسي، ولا يزال حتى الان الكثيرون منا يستخدم موجات الراديو.
- هذا لأن طولها الموجي طويل وتعتبر أطول من الضوء المرئي ولها العديد من التطبيقات الحديثة في الهواتف المحمولة و التلفزيون و كذلك تستخدم من أجل البث المباشر والاتصالات العسكرية.
- ويتم استخدامها بكثرة نظراً للطول الموجي الخاص بها، ولكن يعتقد أن التعرض الكبير لمثل تلك الموجات يؤدي إلى الإصابة بأمراض السرطان.
الطيف المرئي
هو واحد من أهم أشكال الأشعة الكهرومغناطيسية، والتي نستطيع أن نراها بأعيننا المجردة، هذا لأن الطول الموجي يقع بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة الفوق بنفسجية.
- ويمكن أن نميز الطيف المرئي عن غيره من الأطياف المرئية حيث أن الأطياف المرئية، تكون نتيجة ما يسمى ب مخاريط العين وهي عبارة عن مستقبلات يتم ضبطه على أساس الطول الموجي للطيف المرئي و يتضمن ثلاثة انواع أساسية.
- وهي اللون الأحمر والأخضر والبنفسجي وإن هذه الألوان تندمج مع بعضها البعض لتشكل ما يعرف بالوان الطيف.
الأشعة السينية
- إن هذه الأشعة تستعمل على نطاق كبير في المجال الطبي، نظراً لأن لديها قدرة على اختراق أنسجة الجسم، وإن انسجة الجسم تعمل على امتصاص هذه الأشعة بدرجات متفاوتة وخصوصًا العظام.
- لهذا ��تم استخدامها للتعرف على الكسور و تشخيص أمراض الرئة، وكذلك مرض السرطان وأي مرض آخر.
الأشعة فوق البنفسجية
إن الأشعة فوق البنفسجية تتواجد في داخل المجال الكهرومغناطيسي، وتقع بين الأشعة السينية والضوء العادي، وتنقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة أنواع مختلفة، وتختلف باختلاف طولها الموجي.
- وهي الأشعة فوق البنفسجية الطبيبة والبعيدة والمتوسطة.
- وإن هذه الأشعة تتمتع بطاقة كبيرة جداً و تحتوي على قدرة عالية على كسر العديد من الروابط الكيميائية.
- وتتمتع بدور رئيسي في المعالجة الكيميائية و تطهير الأسطح، ومن الضروري معرفة أن التعرض الكبير لتلك الأشعة يسبب تلف في النسيج البشري وهي المسؤولة الأولى عن حروق الشمس.
الأشعة تحت الحمراء
تم اكتشافها على يد العالم البريطاني ويليام هيرشل وتعتبر واحدة من أنواع الطاقة المشعة، التي لا يمكن أن نراها بعيوننا المجردة.
- ولكن نستطيع أن نشعر بها على أنها طاقة حرارية ومن أهم الأمثلة التي توضح الأشعة تحت الحمراء هي الشمس والنار.
- ويتم استخدام الأشعة تحت الحمراء في الكثير من المجالات بما في ذلك مجال الاتصالات ولكن من المسافات القريبة فقط .
- ويتم من خلالها صناعة المصابيح الحرارية والتي تحتوي الأشعة تحت الحمراء على أطوال موجية كبيرة.
- وهناك نوعان من الأشعة تحت الحمراء هي الأشعة طويلة الموجة وهي تتشابه مع أشعة الميكروويف.
- وأشعة قصيرة الموجة ويعبر عن موجات ليست ساخنة، ولا يمكن للإنسان أن يشعر بها ولكنها خطيرة جداً، عندما يتم التعرض لفترات طويلة لأنها تؤدي إلى تدمير أنسجة الجسم الحساسة وخصوصًا العين والجلد.
يسعدنا أنضمامكم لنا 🤩👇
https://t.me/school_ksa
