تعريف الموجات الكهرومغناطيسية:
الموجات الكهرومغناطيسية هي تموجات تنتقل في الفضاء بواسطة تذبذب حقول كهربائية ومغناطيسية. تتكون هذه الموجات من مجموعة متنوعة من الترددات والطاقات التي تمتد من الترددات العالية مثل الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، إلى الترددات المنخفضة مثل الأشعة تحت الحمراء والمايكرويف والترددات اللاسلكية والراديو.
يتم توليد الموجات الكهرومغناطيسية عن طريق تسارع الجسيمات المشحونة كالإلكترونات. وعندما تتحرك الجسيمات المشحونة بشكل متسارع، فإنها تنتج حقولًا كهربائية ومغناطيسية تتنقل في الفضاء على شكل موجات. وهذه الموجات تنتقل بسرعة الضوء في الفراغ، وتتفاعل مع المواد التي تصادفها على طول طريقها.
خصائص الموجات الكهرومغناطيسية:
- الانكسار:
- التعريف: تغير اتجاه شعاع الموجة الكهرومغناطيسية عند انتقاله من وسط إلى وسط آخر له خصائص كهربية مختلفة.
- السبب: تغير سرعة الموجة الكهرومغناطيسية عند الانتقال من وسط إلى آخر.
- التطبيق: العدسات، المنشورات، تطبيقات الاتصالات.
- الانعكاس:
- التعريف: تغيير الموجة الكهرومغناطيسية لاتجاهها في نفس الوسط نتيجة لسقوطها على حاجز يفصل هذا الوسط عن وسط آخر يختلف معه في الخصائص الكهربية.
- السبب: تفاعل الموجة مع ذرات الحاجز.
- التطبيق: المرايا، الرادار، تطبيقات الاتصالات.
- الحيود:
- التعريف: قدرة الموجة الكهرومغناطيسية على الانحراف عند الزوايا الحادة والانحناء عن العوائق التي تواجهها.
- السبب: تفاعل الموجة مع الحواف والأطراف.
- التطبيق: تطبيقات الاتصالات، التصوير، تطبيقات طبية.
- التداخل:
- التعريف: اختلاط موجتين أو أكثر عند تواجدهما في نفس المكان والزمان وعندما تكون ترددات هذه الموجات متقاربة.
- السبب: تراكب الموجات.
- التطبيق: تطبيقات الاتصالات، تطبيقات طبية، تطبيقات بصرية.
- الخفوت:
التعريف: تغير في شدة الموجة الكهرومغناطيسية بحيث تضعف عند انتقالها في الفضاء من المرسل إلى المستقبل. وتتمثل أسبابه في:
- الامتصاص: امتصاص بعض طاقة الموجة من قبل الأوساط التي تنتقل عبرها.
- التشتت: تشتت طاقة الموجة في جميع الاتجاهات.
- التداخل: تداخل الموجات مع بعضها البعض.
- التطبيق: تطبيقات الاتصالات، تطبيقات الرادار.
مثال:
موجة كهرومغناطيسية ذات طول موجي 100 مم، احسب ترددها؟
الحل:
معلومة:
- سرعة الضوء (c) = 3 × 10^8 م/ث
- الطول الموجي (λ) = 100 مم = 0.1 م
المعادلة:
التردد (f) = c / λ
التطبيق:
f = 3 × 10^8 م/ث / 0.1 م = 3 × 10^9 هرتز
النتيجة:
تردد الموجة الكهرومغناطيسية هو 3 × 10^9 هرتز.
