لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم؟ الهواء – رغم أننا لا نراه أو نشعر به – هو وسط لانتشار العديد من الموجات، مثل الموجات الصوتية، والموجات الضوئية، والموجات الكهرومغناطيسية وغيرها، إذ تنتقل هذه الموجات عن طريق انتشار الفوتونات أو حركة الجزيئات أو الإشارات المغناطيسية هي موجات مهمة جدًا وفي هذا المقال سنتعرف على هذه الموجات ونتعرف على سبب تسمية الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم.
المحتويات
تعريف الموجات الكهرومغناطيسية
لفهم مصطلح الموجات الكهرومغناطيسية، يجب علينا أولاً أن نفهم معنى الموجات. الموجات هي عمليات تذبذب في المادة، مثل: ب. الموجات في الماء والموجات الصوتية في الهواء، وهي أمثلة على الموجات الميكانيكية التي تنشأ من اضطرابات أو اهتزازات المادة سواء كانت صلبة أو غازية أو بلازما. إن المادة التي تنتقل عبرها الموجات تنتقل عبر وسط عن طريق اصطدام جزيئاتها ببعضها مثل قطع الدومينو المتساقطة، ولا يمكن أن تنتقل الموجات الصوتية في فراغ الفضاء لعدم وجود وسط لنقل هذه الموجات الميكانيكية.
الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات تنشأ من التذبذبات بين المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. بمعنى آخر، تتكون الموجات الكهرومغناطيسية من مجموعة متنوعة من الموجات والإشارات المغناطيسية المختلفة التي تختلف عن بعضها البعض في التردد أو الطول، بما في ذلك موجات الراديو، وأشعة الميكروويف، والأشعة تحت الحمراء، والضوء (المرئي)، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وأشعة جاما. الطيف الكهرومغناطيسي.
لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم؟
ويكمن سبب تسمية الموجات الكهرومغناطيسية في طبيعة هذه الموجات. تنشأ الموجة الكهرومغناطيسية من تعامد موجتين، إحداهما موجة كهربائية والأخرى موجة كهرومغناطيسية، وتعامد هاتين الإشارتين ينتج الإشارة الكهرومغناطيسية. وتنتقل هذه الإشارات بسرعات عالية جدًا، حيث تصل سرعتها إلى ثلاثمائة ألف كيلومتر. في ثانية واحدة، تختلف هذه الموجات في الطول الموجي لأن شدة الموجة في الفضاء تتغير بمرور الوقت مع تناوب القمم والقيعان، وتسمى المسافة من الذروة إلى الذروة بالطول الموجي.
انظر ايضا:
استخدام الموجات الكهرومغناطيسية
للموجات الكهرومغناطيسية العديد من الاستخدامات المفيدة وتختلف استخداماتها حسب الطول الموجي. وقد بينا لكم أنواع هذه الموجات في الطيف الكهرومغناطيسي:
- في المجال الطبي: يستخدم الأطباء أشعة جاما المنبعثة من الراديوم لعلاج السرطان. كما يستخدمونها لتحديد وتشخيص أدوات الأمراض الباطنية والقضاء على الجراثيم والفيروسات.
- في مجال الإضاءة: تستخدم الأشعة المرئية في المصابيح الكهربائية، وتستخدم الأشعة فوق البنفسجية في مصابيح الطاقة الشمسية ومصابيح الفلورسنت.
- في مجال إعداد الطعام: تستخدم أجهزة الميكروويف، وهي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية، في أفران الميكروويف المستخدمة لتسخين الطعام.
- في مجال الاتصالات: تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية على نطاق واسع في مجال الاتصالات حيث يهتم مهندسو الاتصالات بالاستخدام الأمثل للطيف الكهرومغناطيسي واستخدام كل قطاع ترددي لهدف محدد من المجالات الكهرومغناطيسية المستخدمة في مجال الاتصالات هي الخلوية الاتصالات واتصالات الميكروويف والاتصالات عبر الأقمار الصناعية وغيرها.
- قطاع الإذاعة والتلفزيون: تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية أيضاً في قطاع الإذاعة والتلفزيون، حيث يتم إرسال هذه الإشارات على شكل إشارات كهرومغناطيسية.
انظر ايضا:
الطيف الكهرومغناطيسي
الطيف الكهرومغناطيسي أو الطيف الكهرومغناطيسي (EM) هو مجال يشمل جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي، وينقسم هذا المجال حسب التردد أو الطول الموجي. وتجدر الإشارة إلى أن العلاقة بين التردد والطول الموجي علاقة عكسية بالنسبة للثابت الذي يمثل سرعة الضوء حسب القانون:
ج = f
ج: سرعة الضوء (2.9979×810 م/ث) وهي ثابتة.
:الطول الموجي: المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة أو قاعين متتاليين للموجة أحدهما متر واحد.
و: التردد: عدد الموجات أو الاهتزازات في الثانية، الوحدات: دورات/ثانية أو هرتز.
فكلما زاد التردد قل الطول الموجي والعكس، وسرعة الضوء ثابتة وهي 300 مليون متر في الثانية. يمثل كل مجال ترددي من الطيف الكهرومغناطيسي أحد التطبيقات أو الأشكال التي تستخدم فيها الموجات الكهرومغناطيسية، ونوضح لك هذه المجالات بشكل مبسط في الشكل التالي:
المجالات الرئيسية التي تشكل الطيف الكهرومغناطيسي
بعد التعرف على مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي وإظهار الارتباط الذي يربط التردد مع الطول الموجي للإشعاع من خلال سرعة الضوء الثابتة، سنوضح لك أهم المناطق التي يتكون منها الطيف الكهرومغناطيسي:
- موجات الراديو: يستقبل الراديو موجات الراديو التي تبثها محطات الراديو، وهي عبارة عن موجات كهرومغناطيسية يبلغ طول موجتها 10000 متر. غالبًا ما تستخدم الترددات الموجودة في هذا النطاق أيضًا في مجال الاتصالات المتنقلة.
- الميكروويف: يستخدم فرن الميكروويف أفران الميكروويف لتسخين الطعام. يمكن لهذه الموجات، ذات الأطوال الموجية القصيرة نسبيًا، أن تخترق بين جزيئات الطعام وتدفئها، مما يؤدي إلى ارتفاع حرارتها. يستخدم علماء الفلك أيضًا الموجات الدقيقة للتعرف على بنية المجرات القريبة.
- الأشعة تحت الحمراء: مع انخفاض الطول الموجي نحصل على الأشعة تحت الحمراء التي تستخدم في نظارات الرؤية الليلية والتي يمكنها التقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من الجلد والأجسام ذات الحرارة، كما تساعدنا الأشعة تحت الحمراء الموجودة في الفضاء على رسم خريطة للغبار بين النجوم.
- مجال الطيف المرئي: هو مجال الموجات التي يمكننا رؤيتها بالعين المجردة، والترددات التي تدخل ضمن هذا المجال تمثل الألوان، حيث يتم تمثيل كل لون بتردد أو طول موجي معين، وهذه الأشعة الملونة هي المنبعثة من الأضواء والمصابيح وغيرها.
- الأشعة فوق البنفسجية: تنبعث الأشعة فوق البنفسجية من الشمس وتحفز اسمرار الجلد. كما تبعث الأجسام “الساخنة” في الفضاء أشعة فوق بنفسجية وتستخدم في المجال الطبي لتعقيم الأدوات الجراحية.
- الأشعة السينية: أو
- أشعة جاما: هي موجات راديوية ذات طول موجي أقصر من الطيف الكهرومغناطيسي. يستخدم الأطباء التصوير بأشعة جاما لرؤية ما يوجد داخل جسم الإنسان، وأكبر منتج لأشعة جاما على الإطلاق هو الكون.
انظر ايضا:
تأثير الموجات الكهرومغناطيسية على جسم الإنسان
زاد التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية الاصطناعية (EMF) بشكل كبير في العقود الأخيرة. على الرغم من وجود العديد من الدراسات البحثية حول مجالات الترددات الراديوية والصحة، إلا أن الآثار الصحية السلبية المؤكدة الوحيدة لمجالات الترددات الراديوية في نطاق الترددات من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز ترتبط بحدوث تسخين الأنسجة على المدى القصير وتحفيز الأعصاب (NS)، ومع ذلك، ولا تزال هناك مناقشات حول التأثيرات غير الحرارية للموجات الكهرومغناطيسية.
في 31 مايو 2011، صنفت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) المجالات الكهرومغناطيسية الفئة 2B على أنها مسرطنة، ليس فقط بسبب خطر الإصابة بالسرطان، ولكن أيضًا بسبب مشاكل صحية أخرى، بما في ذلك فرط الحساسية للمجال الكهرومغناطيسي (EHS)، ومع ذلك، فإنها ويجب ملاحظة أن الضرر الذي تسببه موجات الراديو لا يمكن أن ينشأ إلا من التعرض المستمر والمطول لهذه الموجات.
وإلى هنا نصل إلى نهاية رحلتنا المثيرة في مقال “لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم؟”، والذي تعرفنا فيه على مفهوم الموجات الكهرومغناطيسية وميزنا الفرق بين التردد والطول الموجي وكذلك العلاقة بينهما ولها أبرز المجالات الترددية المستخدمة في الحياة العملية. واختتمنا مقالتنا بذكر تأثير الموجات الكهرومغناطيسية على جسم الإنسان. نأمل أن تكون قد استفدت من هذا المقال ونتمنى لك كل التوفيق.