2022-03-13T00 21 37 + 00 00

إن استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي كثيرة ومتنوعة، حيث يتم استخدامها في العديد من المجالات وتسمى أيضًا أشعة الموجات الكهرومغناطيسية، ويتم توفير الطاقة الكهرومغناطيسية نتيجة التفاعل الكهربائي والمغناطيسي، وهذا يعني أن كل جسم لديه طاقة كهربائية و يمر المجال المغناطيسي من خلاله وهذا ما ينطبق على الطيف المغناطيسي وفي هذه المقالة المقدمة لك سوف تشرح لك مفهوم الطيف المغناطيسي وكذلك استخداماته المختلفة.

استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي

كل جسم له طيف مغناطيسي خاص به، حتى بصمات الأصابع البشرية لها طيف مغناطيسي خاص بها، ويتم إنشاء المجال المغناطيسي بشكل عام بواسطة تيار كهربائي بالإضافة إلى تيار المجال المغناطيسي، لذلك يحدث مفهوم التفاعل والانسجام بين الكائنات مع بعضها البعض ومن استخدامات الطيف المغناطيسي ما يلي

  • الإضاءة تعتبر الإضاءة من أهم الأشياء في العالم، وتقوم عليها الصناعات، كما تقوم عليها التنمية الاقتصادية. لعل أحد أهم استخدامات الطيف المغناطيسي هو الضوء.
  • ضوء الشمس الذي يصل إلينا بشكل طبيعي هو موجات كهرومغناطيسية، وبفضلها تضيء الشوارع بدون إضاءة.
  • مجال الاتصالات نتعامل مع الطيف المغناطيسي بشكل يومي، من خلال موجات الراديو، والأشعة الساتلية، وكذلك موجات الهاتف، وكل هذا يعتمد على الطيف المغناطيسي والطاقة الكهرومغناطيسية بشكل عام.
  • المجال الطبي عادة ما يتم طلب الأشعة السينية من المريض عند فحصه، وهنا تتدخل الأشعة السينية التي تقوم بالفحص الداخلي لجسم الإنسان.
  • ويعمل على تصوير الطبقات الداخلية منه، وذلك من خلال الأجهزة الطبية التي توجه هذه الأشعة بطريقة معينة إلى الإنسان.
  • المجال العسكري غالبًا ما تُسمع كلمة الرادار على الطرق أو الحدود.
  • يعمل الرادار على توجيه الموجات الكهرومغناطيسية التي تكتشف أي جسم يتحرك.
  • كما ستعمل على زيادة سرعتها وتوجيه الصواريخ باستخدام الطاقة الكهرومغناطيسية، حيث تستخدم الأشعة الكهروضوئية التي يتم استخراجها من الموجات الكهرومغناطيسية حتى يتمكن الضابط من التحكم بدقة في هدفها.

مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي

بعد التعرف على استخدامات الطاقة الكهرومغناطيسية، ربما تتساءل الآن عن مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه. في هذه الفقرة سوف نشرح لكم المفهوم العام للطيف الكهرومغناطيسي.

  • عندما يمر ضوء الشمس عبر منشور، يتشكل الضوء المرئي.
  • هناك العديد من الموجات الكهرومغناطيسية التي لها أطوال موجية مختلفة.
  • لأن الضوء المرئي هو جزء من الطول الموجي للضوء الذي يحيط بالشخص.
  • هذا يعني أن الضوء بشكل عام لا يمكن رؤيته، لذلك يتم استخدام مفهوم الطيف الكهرومغناطيسي، وأن الطيف الكهرومغناطيسي عبارة عن موجات تنبعث من أجسام مختلفة، ولكل جسم طيف كهرومغناطيسي يميزه عن الجسم الآخر.

خصائص الطيف الكهرومغناطيسي

يتمتع الطيف الكهرومغناطيسي بالعديد من الخصائص المميزة التي جعلته يستخدم بكثرة في الحياة المختلفة، وفي هذه الفقرة سوف نشرح لكم أهم الخصائص التي يتميز بها الطيف الكهرومغناطيسي، وهي

  • السرعة تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية عبر الفراغ بنفس السرعة، ولا تحتاج إلى أي نقل وتنقل بسرعة تقارب 300 ألف كيلومتر في الثانية.
  • إنه يتحرك بسرعة تعرف بسرعة الضوء، ولا يوجد شيء في الكون أسرع من الضوء.
  • يعتبر الضوء في الفراغ من أهم الثوابت في الفيزياء، ويلعب دورًا رئيسيًا في الفيزياء الحديثة.
  • التردد وطول الموجة محددان، ويتم تعريف الطول الموجي على أنه قوة موجة الوحدة، ويتم قياسه بالمسافة بين أي قمتين متتاليتين.
  • القمة هي أعلى نقطة على الموجة بينما يكون القاع هو أدنى نقطة في الموجة، ثم يتم تحديد التردد.
  • يتم تحديد الطول الموجي أيضًا ويتم قياس عدد الأطوال الموجية بوحدات هرتز.
  • تتميز العلاقة بين الطول الموجي للطيف الكهرومغناطيسي والتردد بأنها علاقة عكسية.
  • مع زيادة الطول الموجي للطيف الكهرومغناطيسي، يتناقص التردد والعكس صحيح.
  • الطاقة الطيف المغناطيسي محدد، وتسمى وحدة قياس الطاقة للطيف الكهرومغناطيسي وحدة الإلكترون فولت، ويعرف الإلكترون فولت على أنه الطاقة الحركية المطلوبة لتحريك الإلكترونيات.
  • هذا الجهد يساوي 1 فولت ومن الجدير بالذكر أن الطاقة تعتمد بشكل كبير على طول الموقع وتناقص الطاقة لزيادة الطول الموجي.

أنواع الطيف الكهرومغناطيسي

يتدخل الطيف الكهرومغناطيسي في جميع مجالات الحياة، ويتميز بوجود العديد من التطبيقات المختلفة والمتنوعة، وله أنواع عديدة، ولكل نوع من أنواع الطيف الكهرومغناطيسي مزايا معينة. في هذه الفقرة سوف نشرح لكم أنواع الطيف الكهرومغناطيسي.

موجات الراديو

تم اكتشاف موجات الراديو في نهاية القرن التاسع عشر من قبل الفيزيائي هيرتز، وأثبت أن الضوء والحرارة هما إشعاع كهرومغناطيسي، ولا يزال الكثير منا يستخدم موجات الراديو.

  • وذلك لأنه يمتاز بطول موجي طويل ويعتبر أطول من الضوء المرئي وله العديد من التطبيقات الحديثة في الهواتف المحمولة والتلفزيون وكذلك للبث المباشر والاتصالات العسكرية.
  • يستخدم على نطاق واسع بسبب طوله الموجي، لكن يعتقد أن التعرض العالي لمثل هذه الموجات يؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

الطيف المرئي

وهو من أهم أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكننا رؤيته بأعيننا المجردة، لأن طوله الموجي يقع بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.

  • يمكننا تمييز الطيف المرئي عن الأطياف المرئية الأخرى، لأن الأطياف المرئية هي نتيجة لما يسمى بمخاريط العين، وهي مستقبلات يتم ضبطها بناءً على الطول الموجي للطيف المرئي وتشمل ثلاثة أنواع أساسية.
  • هم الأحمر والأخضر والبنفسجي، وتندمج هذه الألوان مع بعضها البعض لتشكيل ما يعرف بألوان الطيف.

الأشعة السينية

  • تستخدم هذه الأشعة على نطاق واسع في المجال الطبي، لما لها من قدرة على اختراق أنسجة الجسم، وتعمل أنسجة الجسم على امتصاص هذه الأشعة بدرجات متفاوتة وخاصة العظام.
  • لهذا السبب يتم استخدامها لتحديد الكسور وتشخيص أمراض الرئة وكذلك السرطان وأي مرض آخر.

الأشعة فوق البنفسجية

تقع الأشعة فوق البنفسجية داخل المجال الكهرومغناطيسي، وتقع بين الأشعة السينية والضوء العادي، وتنقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة أنواع مختلفة، وتختلف وفقًا لطولها الموجي.

  • هم طبيب الأشعة فوق البنفسجية البعيدة والمتوسطة.
  • تمتلك هذه الأشعة طاقة كبيرة جدًا ولها قدرة عالية على كسر العديد من الروابط الكيميائية.
  • وله دور رئيسي في المعالجة الكيميائية وتطهير الأسطح، ومن الضروري معرفة أن التعرض العالي لهذه الأشعة يتسبب في تلف الأنسجة البشرية وهو المسؤول الأول عن حروق الشمس.

الأشعة تحت الحمراء

اكتشفه العالم البريطاني ويليام هيرشل ويعتبر أحد أنواع الطاقة المشعة التي لا نستطيع رؤيتها بأعيننا المجردة.

  • لكن يمكننا أن نشعر بها على أنها طاقة حرارية، ومن أهم الأمثلة على الأشعة تحت الحمراء هي الشمس والنار.
  • تستخدم الأشعة تحت الحمراء في العديد من المجالات، بما في ذلك الاتصالات، ولكن من مسافات قريبة فقط.
  • ومنه يتم تصنيع المصابيح الحرارية التي تحتوي على الأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية كبيرة.
  • هناك نوعان من الأشعة تحت الحمراء الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة، والتي تشبه إشعاع الميكروويف.
  • والأشعة قصيرة الموجة وتعبر عن موجات غير حارة، ولا يستطيع الإنسان الشعور بها، لكنها خطيرة للغاية، عند تعرضها لفترات طويلة لأنها تؤدي إلى تدمير أنسجة الجسم الحساسة، وخاصة العينين والجلد.