الموجات الكهرومغناطيسية
| English | العربية |
|---|---|
| electromagnetic wave/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk weɪv/ | موجة كهرومغناطيسية |
الراديو، الحرارة، الضوء، الأشعة السينية — كلها نفس النوع من الموجات
- راديوك، وميكروويفك، وضوء الشمس، وأشعة X الطبية تبدو وكأنها من عوالم مختلفة تماماً.
- ومع ذلك فهي كلهم نفس الشيء: موجات كهرومغناطيسية، تختلف فقط في الطول الموجي.
- الموجة الكهرومغناطيسية هي تموج ذاتي الاستمرار لمجالين كهربائي ومغناطيسي.
- مرتبة حسب الطول الموجي، تشكل الطيف الكهرومغناطيسي."
ما هي الموجة الكهرومغناطيسية
- الموجة الكهرومغناطيسية هي موجة من مجالات كهربائية ومغناطيسية متذبذبة، ومتعامدة على بعضها البعض.
- لا تحتاج إلى وسط — تنتقل عبر الفراغ (وهكذا يصل إلينا ضوء الشمس).
- جميع الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بسرعة الضوء $c$ في الفراغ ($\approx 3\times10^8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$).
- هي موجات مستعرضة، ولهذا يمكن استقطاب الضوء.
في الفراغ، موجات الرادييو والأشعة السينية تسير بسرعة:
تنتقل جميع الموجات الكهرومغناطيسية بسرعة الضوء $c$ في الفراغ.
يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتقل عبر الفضاء الفارغ دون وسط مادي.
الموجات الكهرومغناطيسية لا تحتاج إلى وسط مادي — وهذا هو السبب الذي يجعل ضوء الشمس يعبر الفضاء وصولاً إلى الأرض.
الموجات الكهرومغناطيسية هي موجات ____، ولهذا يمكن استقطاء الضوء.
الموجات الكهرومغناطيسية مستعرضة (مجالات عمودية على اتجاه الانتشار)، لذا يمكن استقطاؤها.
الطيف
- بالترتيب تصاعدياً حسب التردد (تناقص الطول الموجي): الراديو، الميكروويف، الأشعة تحت الحمراء، المرئية، فوق البنفسجية، الأشعة السينية، غاما.
- الضوء المرئي هو مجرد شريط رفيع تكتشفه أعيننا عن طريق الصدفة — من الأحمر (طويل $\lambda$) إلى البنفسجي (قصير $\lambda$).
- الموجات ذات التردد الأعلى (فوق البنفسجية، الأشعة السينية، غاما) تحمل طاقة أكثر لكل فوتون وقد تكون ضارة.
- الموجات ذات التردد الأقل (راديو، ميكرو) أقل حدة وتحمل معلومات وحرارة.
استكشف الطيف
انزلق عبر الطيف من الرادييو إلى جاما وشاهد تغير الطول الموجي والاستخدامات.
أي مما يلي له أعلى تردد؟
الأشعة جاما تقع عند الطرف عالي التردد (قصير الطول الموجي) من الطيف.
الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد الأعلى (مثل الأشعة السينية) تحمل طاقة أكبر لكل فوتون مقارنة بالموجات الراديوية.
تزداد طاقة الفوتون بزيادة التردد، لذا تحمل الأشعة السينية طاقة أكبر لكل فوتون من الموجات الراديوية.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول الموجات الكهرومغناطيسية.
كل الموجات الكهرومغناطيسية مستعرضة، لا تحتاج إلى وسط مادي، وتنتقل بسرعة $c$. الموجه الراديوية ليست أبطأ من الضوء.
استخدامات يومية
- الراديو والميكرو — الاتصالات، الطهي، الرادار.
- تحت الأحمر — الحرارة، التحكم عن بعد، الرؤية الليلية.
- المرئي وفوق البنفسجي — البصر، حروق الشمس، التعقيم.
- أشعة X وغاما — التصوير الطبي، علاج السرطان، تعقيم المعدات.
جميع الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بنفس السرعة $c$ في الفراغ — الراديو ليس أبطأ من الأشعة السينية. ما يختلف هو طولها الموجي وترددها (وبالتالي طاقتها)، وليس سرعتها. بما أن $c = f\lambda$ ثابت، فإن التردد الأعلى يعني دائماً طولاً موجياً أقصر.
موجة راديو وموجة ضوئية كلاهما يسيران عبر فراغ. أيهما أسرع؟
- كلاهما ليسا أسرع — كلاهما يسيران بسرعة $c \approx 3\times10^8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- يتفقان فقط في الطول الموجي: طول موجة الراديو أطول بكثير من طول موجة الضوء.
الموجات الكهرومغناطيسية هي تموجات مستعرضة لمجالين كهربائي ومغناطيسي لا تحتاج إلى وسط وتنطلق جميعها بسرعة الضوء $c$ في الفراغ. يمتد الطيف من الراديو إلى غاما بتزايد التردد (تناقص الطول الموجي)؛ التردد الأعلى يعني طاقة أكبر لكل فوتون.