الموجات الكهرومغناطيسية: التعريف ، الخصائص ، الصيغ ، الفوائد ، الطيف

الموجات الكهرومغناطيسية: التعريف ، الخصائص ، الصيغ ، الفوائد ، الطيف - في هذه المناقشة سوف نشرح عن الموجات الكهرومغناطيسية. والذي يتضمن فهم الموجات الكهرومغناطيسية ، طبيعة الموجات الكهرومغناطيسية ، معادلة الموجات الكهرومغناطيسية ، فوائد الموجات تمت مناقشة الموجات الكهرومغناطيسية وصيغ الموجات الكهرومغناطيسية وطيف الموجات الكهرومغناطيسية وأمثلة على الموجات الكهرومغناطيسية بالكامل وسهل الفهم. لمزيد من التفاصيل ، يرجى قراءة الاستعراض أدناه بعناية.

الموجات الكهرومغناطيسية: التعريف ، الخصائص ، الصيغ ، الفوائد ، الطيف

دعونا نناقش معنى الموجات الكهرومغناطيسية أولاً.

فهم الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات تشع دون المرور عبر وسيط يحمل طاقة كهربائية ومغناطيسية (كهرومغناطيسية). لا تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية وسط انتشار ، كما هو الحال في أنواع الموجات الأخرى. نظرًا لأنها لا تستخدم وسط انتشار ، تُعرف الموجات الكهرومغناطيسية أيضًا بالإشعاع الكهرومغناطيسي.

هناك أربع نظريات تشكل أساس وجود الموجات الكهرومغناطيسية وهي:

1. شحنة كهربائية تخلق مجالًا كهربائيًا (اقترحه كولوم)
2. وجود مجال مغناطيسي حول تيار كهربائي (اقترحه أورستد)
3. يمكن أن تسبب التغييرات في التدفق المغناطيسي / المجال المغناطيسي مجالًا مغناطيسيًا كهربائيًا (اقترحه فاراداي)
4. يمكن أن تسبب التغييرات في المجال الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا (اقترحه ماكسويل)

خصائص الموجات الكهرومغناطيسية

وفقًا لتجربة Hertz ، يمكن العثور على أن الموجات الكهرومغناطيسية لها الخصائص التالية:

1. المجالات الكهربائية والمغناطيسية متعامدة مع بعضها البعض وتتعامد مع اتجاه انتشار الموجة.
2. إحدى الموجات المستعرضة
3. يتغير المجالان الكهربائي والمغناطيسي في نفس الوقت بحيث يكون لكلاهما قيم قصوى ودنيا في نفس الوقت والمكان
4. تعتمد سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية فقط على الخواص الكهربائية والمغناطيسية للوسط الذي تتدفق من خلاله. سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ (3.108 م / ث)
5. يتناسب حجم المجال المغناطيسي والمجال الكهربائي طرديًا مع بعضهما البعض ، أي E = c x B. (E = المجال الكهربائي ، B = المجال المغناطيسي ، c = سرعة الموجات الكهرومغناطيسية).
6. لا تشوهها المجالات المغناطيسية أو الكهربائية
7. هناك انعكاس وانكسار وتداخل وانحراف واستقطاب. الطول الموجي والتردد متصلان من خلال المعادلة. ج =. و مع الوصف:
   ج = سرعة الضوء (3،108 م / ث)
   = الطول الموجي (م)
   f = التردد (هرتز)
8. لا توجد شحنة كهربائية

صيغة الموجة الكهرومغناطيسية

يتم حساب سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة Maxwell بالصيغة التالية:

فوائد الموجات الكهرومغناطيسية

وتتمثل فوائد الموجات الكهرومغناطيسية في الآتي:

1. الأشعة السينية لها أطوال موجية أقصر وترددات أعلى ، مما يسهل اختراقها المزيد من المواد التي لا يمكن اختراقها بواسطة الموجات الضوئية ذات التردد المنخفض التي تمتصها المادة الذي - التي. يستخدم الأطباء الأشعة السينية عند النظر إلى الأعضاء الداخلية مثل العظام لتشخيص المرضى. أيضًا ، يتم استخدام الأشعة السينية في رحلات المطار لرؤية محتويات حقيبة أو حقيبة الراكب دون الحاجة إلى فتحها بحيث يمكن أن تكون عملية الانتظار في قائمة الانتظار أسرع.
2. موجات الراديو لها نطاق أكبر. تستخدم موجات الراديو لإرسال الإشارات التي لا يمكن لموجات الراديو الوصول إليها الأشعة تحت الحمراء ، لكن كمية الطاقة المنقولة ليست كبيرة مثل تلك التي يمكن أن تنتقل عن طريق الموجات الأشعة تحت الحمراء. تستخدم موجات الراديو من قبل محطات التلفزيون والراديو والأجهزة الأخرى لنقل إشارات الاتصال. وتستخدم الموجات الراديوية أيضًا للرادار في معرفة موضع الأجسام فوق سطح الأرض وتستخدم أيضًا لتصوير الأقمار الصناعية للأرض لاحتياجات عمل خرائط ثلاثية الأبعاد.
3. لا يمكن رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء ولكن يمكن اكتشافه فوق طيف الضوء الأحمر الذي يستخدم غالبًا لنقل شكل من أشكال الطاقة ليست كبيرة جدًا. تُستخدم الأشعة تحت الحمراء في وحدات التحكم في الألعاب وبعض أنواع أجهزة التحكم عن بُعد بحيث لا يحتاج المستخدمون إلى وسائط كبلية لنقل البيانات في شكل طاقة.
4. أطوال موجات الموجات الدقيقة تبلغ بضعة سنتيمترات وترددات قريبة من ترددات الرنين الطبيعي لجزيئات الماء في المواد الصلبة والسوائل. إن صنع أفران الميكروويف التي تمتصها جزيئات الماء بسرعة في الطعام يشبه آلية التسخين في شواية الميكروويف كما هو الحال في فرن الميكروويف.

طيف الموجات الكهرومغناطيسية

يشمل طيف الموجات الكهرومغناطيسية موجات الراديو ، موجات التلفزيون ، الموجات الدقيقة ، الأشعة تحت الحمراء ، الضوء المرئي ، الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة السينية ، أشعة جاما. بعض هذه الموجات الكهرومغناطيسية لها أطوال موجية وترددات مختلفة. فيما يلي صورة لطول الموجة وترددها لبعض طيف الموجات الكهرومغناطيسية.

أمثلة على الموجات الكهرومغناطيسية

فيما يلي مثال لمشكلة في الموجات الكهرومغناطيسية:

1. سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في الوسط 2.8 × 10⁸ آنسة. إذا كانت سماحية الوسط 12.76 × 10^–7 wb / am ، إذن ما هي نفاذية الوسط؟
حل:
معروف:
ج = 2.8 × 10⁸ آنسة
= 12.76 × 10^–7 wb / صباحا
إجابه:

وهكذا تم شرحه عن الموجات الكهرومغناطيسية: التعريف ، الخصائص ، الصيغ ، الفوائد ، الطيف، نأمل أن تضيف إلى بصيرتك ومعرفتك. شكرا لزيارتك ولا تنسى قراءة مقالات أخرى.