ما هي الإشعاعات الكهرومغناطيسية الثلاث؟

1 إجابة واحدة

تعتبر الأشعة الكهرومغناطيسية أو ما يطلق عليها (EM) شكلًا من أشكال الطاقة التي تحيطُ بنا، والتي تأتي على عدةِ أشكال مثل موجات الراديو، والمايكرويف، والأشعة تحت الحمراء، وأشعة غاما. بالإضافة إلى ذلك يعتبر ضوء الشمس أحد أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية، ولكن الضوء المرئي لا يعد إلا جزءًا ضئيلًا من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يحتوي على مجموعةٍ واسعةٍ من الأطوال الموجية.

بدايةً كان يعتقد العلماء أنّ قوتي الكهرباء والمغناطيس منفصلتين، ولكن جاء العالم الفيزيائي الاسكتلندي “جيمس كلارك ماكسويل” عام 1873م ليطور هذا المفهوم بالنظرية الكهرومغناطيسية. حيث تناولت هذه النظرية دراسة الكهرومغناطيسية من جميع جوانبها، وطريقة تفاعل الجسيمات المشحونة كهربائيًا مع بعضها البعض ومع المجالات المغناطيسية. حيث أنّ هنالك أربعة أنواع للتفاعلات الرئيسية:

  1. تتناسب قوة تجاذب أو تنافر الشحنات الكهربية عكسًا مع مربع المسافة بينهما.
  2. تأتي الأقطاب المغناطيسية على شكل أزواج تجذب وتصّد بعضها البعض، مثلما تفعل الشحنات الكهربائية.
  3. يصنع التيار الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا يأخذ اتجاهه نفس اتجاه التيار عند مروره في سلك.
  4. ينتج المجال الكهربائي المتحرك مجالًا مغناطيسيًا، والعكس صحيح.

تمتدُ هذه الأشعة الكهرومغناطيسية لمدى هائلٍ من الأطوال الموجية والترددات، حيث أطلق العلماء على هذا المدى “الطيف الكهرومغناطيسي”، كما تم تقسيمه إلى سبع مناطق وذلك استنادًا على ترتيب تناقص الطول الموجي، وزيادة الطاقة والتردد.  حيث قُسمت بالترتيب إلى الموجات الراديوية، والموجات الدقيقة، والأشعة تحت الحمراء، والضوء المرئيّ، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وأخيرًا أشعة غاما.

سأنوه هنا إلى نقطةٍ مهمة وهي أنّه عادةً ما يتم التعبير عن الإشعاعات المنخفضة مثل موجات الراديوية بالتردد، كما يتم التعبير عن الموجات الميكروية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي بالطول الموجي، وأخيرًا يتم التعبير عن الإشعاعات ذات الطاقة العالية كالأشعة السينية وأشعة غاما على أنّها طاقة لكل فوتون.

كما سأصب تركيزي أكثر على الإشعاعات الكهرومغناطيسية الثلاث، وهي:

  • الأشعة تحت الحمراء: تقعُ الأشعة تحت الحمراء في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي بين الموجات الميكروية والضوء المرئيّ، حيث أن لديها أطولٌ موجية تتراوح بين 100 مايكرومتر و740 نانومتر؛ أيّ (0.004 إلى 0.00003 بوصة)، وتردداتٌ تقع بين 30 و400 تيرا هيرتز. لا يمكن للعين البشرية أنّ ترى الأشعة تحت الحمراء، ولكن هنالك احتمالية أنّ تشعر بها إذا كانت كثافتها عالية.
  • الأشعة فوق البنفسجية: تقعُ الأشعة فوق البنفسجية في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة السينية والضوء المرئي، حيث أن لها طول موجي يتراوح بين 380 نانومتر و10نانومتر؛ أيّ من (0.000015 بوصة إلى 0.0000004 بوصة)، كما أنّ لها تردداتٌ بين 8×14^10 إلى 3×16^10 هيرتز. إضافةً إلى ذلك يجب عليك معرفة أنّ الأشعة فوق البنفسجية هي إحدى مكونات ضوء الشمس، كما أنّها غير مرئية للعين البشرية، وعلى الرغم من تطبيقاته الصناعية والصّحية في حياتنا؛ إلا أنّه يمكن أن يدمر أنسجتك الحيّة.
  • الأشعة السينية: لقد تم تصنيف الأشعة السينية إلى نوعين. أطلق على النوع الأول اسم “الأشعة السينية الخفيفة” التي تقع في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة فوق البنفسجية وأشعة غاما، كما أنّ لديها أطوالٌ موجية تتراوح من 10 نانومتر و100 بيكو متر، وتردداتٌ بين 3×16^10 و 18^10 هيرتز. أمّا النوع الثاني يدعى “الأشعة السينية الحادّة” الذي يقع في نفس نطاق الطيف الكهرومغناطيسي كأشعة غاما، حيث يكمن الفرق بينهما أنّ الأشعة السينية تنتج من خلال تسريع الإلكترونات، في حين تنتج أشعة غاما بواسطة النوى الذرية.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الإشعاعات الكهرومغناطيسية الثلاث؟"؟