الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات لها شحنات طاقة كهربائية ومغناطيسية دون الحاجة إلى وسائط انتشار. يمكننا أن نجد العديد من استخدامات الموجات الكهرومغناطيسية في الحياة اليومية ، على سبيل المثال ، تقنية الأشعة السينية وأجهزة الميكروويف والإشارة التي تستقبلها الهواتف الذكية بناءً على طولها أو ترددها ، يمكن تصنيف الموجات الكهرومغناطيسية في طيف الموجات الكهرومغناطيسية.
طيف الموجات الكهرومغناطيسية هو طيف مستمر يتم فيه تعريف كل نوع من أنواع الموجات الكهرومغناطيسية المختلفة في نطاق طول موجي معين. يتكون طيف الموجات الكهرومغناطيسية من موجات الراديو ، والميكروويف ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما.
راديو ويف
موجات الراديو هي أطول الموجات الكهرومغناطيسية مع أدنى نطاق تردد في الطيف الكهرومغناطيسي. يتراوح طول الموجة الراديوية من 0.3 إلى 600 متر مع مدى تردد من حوالي 5 × 105 هرتز إلى 109 هرتز. تُشع هذه الموجات عن طريق الشحنات المتحركة المتسارعة وتذبذبات الشحنة في دائرة كهربائية (مثل دائرة LC).
(اقرأ أيضًا: الموجات الكهرومغناطيسية ، التعريف والخصائص)
بناءً على التردد ، تنقسم موجات الراديو إلى عدة نطاقات. يتراوح نطاق الموجات القصيرة بين 500 كيلو هرتز و 54 ميجا هرتز. يوجد بالداخل نطاق راديو AM ، بتردد من 530 كيلو هرتز إلى 1710 كيلو هرتز. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا موجات تلفزيونية في نطاق 54 ميجا هرتز إلى 1000 ميجا هرتز. يوجد فيه موجات راديو FM ، بتردد من 88 ميجاهرتز إلى 108 ميجاهرتز.
المايكرويف
الموجات الدقيقة لها طول موجي أقصر مع تردد أعلى من موجات الراديو. يتم إنشاء الموجات الدقيقة بواسطة الأنابيب المفرغة عالية الطاقة وأجهزة أشباه الموصلات (مثل الترانزستورات ذات التأثير الميداني) والصمامات الثنائية النفقية والصمامات الثنائية Gunn وغيرها. يتراوح مدى الطول الموجي لأجهزة الميكروويف بين 10-3 متر إلى 0.3 متر. التردد يتراوح من 109 هيرتز إلى 3 × 1011 هيرتز.
يمكن رؤية استخدام واحد لأجهزة الميكروويف على الرادار (الكشف عن الراديو وتحديد المدى). الرادار هو تقنية تستخدم لاكتشاف المسافة والسرعة والخصائص الأخرى للأجسام المتحركة. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم أفران الميكروويف أيضًا في أفران الميكروويف.
الأشعة تحت الحمراء
الموجات الكهرومغناطيسية التالية هي الأشعة تحت الحمراء. موجات الأشعة تحت الحمراء لها طول موجي أقصر ، ولكن بتردد أعلى من الموجات الميكروية. تُعرف الأشعة تحت الحمراء أيضًا باسم موجات الحرارة. يتراوح الطول من 8 × 10-7 متر إلى 10-3 متر بتردد 3 × 1011 هيرتز إلى 4 × 1014 هيرتز.
المصدر الرئيسي للأشعة تحت الحمراء هو الإشعاع الحراري المنبعث من جميع الأجسام الساخنة. عندما يتم تسخين جسم ما ، تحصل الذرات والجزيئات التي يتكون منها على طاقة حرارية وتهتز بسعة أكبر. يتم إطلاق الطاقة عن طريق اهتزاز الذرات والجزيئات على شكل أشعة تحت الحمراء. كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم ، زادت قوة اهتزاز الذرات والجزيئات وزادت الأشعة تحت الحمراء التي ينتجها.
ضوء مرئي
الضوء المرئي هو منطقة من الطيف الكهرومغناطيسي يمكن أن تكتشفه العين مباشرة. يتكون الضوء المرئي ، المعروف أيضًا باسم الضوء الأبيض ، من سبعة ألوان مختلفة. يمكننا رؤية الألوان السبعة في قوس قزح عندما ينكسر ضوء الشمس بواسطة قطرات الماء. في طيف الضوء المرئي ، يكون للضوء الأحمر أكبر طول موجي ، بينما يكون للأرجواني أقصر طول موجي.
الأشعة فوق البنفسجية
الضوء فوق البنفسجي عبارة عن موجة كهرومغناطيسية يبلغ طولها الموجي حوالي 380 نانومتر إلى 10 نانومتر. مدى التردد يتراوح من 8 × 1014 هيرتز إلى 3 × 1016 هيرتز. سمي هذا الإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية لأنه يرتبط بتردد أكبر من تردد الضوء الأرجواني في طيف الضوء المرئي.
تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في الحياة اليومية ، على سبيل المثال لقتل الجراثيم في تنقية المياه ، واستخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ، وجراحة العيون بتقنية الليزك.
الأشعة السينية
الأشعة السينية هي طيف من الموجات الكهرومغناطيسية بطول موجي من 10-13 متر إلى 10-8 متر التردد يتراوح من 3 × 1016 هيرتز إلى 3 × 1019 هيرتز. الأشعة السينية هي نوع من الإشعاع عالي الطاقة يمكنه اختراق العديد من المواد بسهولة.
تُعرف الأشعة السينية أيضًا باسم أشعة رونتجن التي تم أخذ اسمها من مكتشفها ، وهو Wilhelm K. العلاج الإشعاعي أو العلاج الإشعاعي.
أشعة غاما
النوع الأخير من الإشعاع الكهرومغناطيسي هو أشعة جاما. أشعة جاما هي أقصر الموجات ذات التردد الأكبر مقارنة بالموجات الكهرومغناطيسية الأخرى. يتراوح الطول بين 0.6 × 10-14 متر إلى 10-10 متر. في غضون ذلك ، يكون التردد من 3 × 108 هرتز إلى 5 × 1022 هرتز. يتم الحصول على مصدر أشعة جاما من التفاعلات النووية والنشاط الإشعاعي النووي.
تستخدم أشعة جاما على نطاق واسع في عملية العلاج الإشعاعي في علاج السرطان والأورام. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام أشعة جاما في صنع النظائر المشعة وفهم الهياكل المعدنية.
