توليد الإشعاع الكهرومغناطيسي
ينتج الإشعاع أو الموجات الكهرومغناطيسية عندما يغير جسيم مشحون، مثل الإلكترون، سرعته، أي كلما تسارع أو تباطأ، وبالتالي تأتي طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسي من اكتساب الجسم المشحون الطاقة أو فقدانها.[١]
ومن الأمثلة الشائعة على هذه الظاهرة الشحنة المتذبذبة أو التيار في هوائي الراديو، حيث يعتبر هوائي جهاز الإرسال اللاسلكي جزء من دائرة الرنين الكهربائي التي يتم جعل الشحنة تتذبذب فيها بالتردد المطلوب، ويمكن استقبال الموجة الكهرومغناطيسية الناتجة عن طريق هوائي مماثل متصل بدائرة كهربائية متذبذبة في هوائي الاستقبال الذي يتم ضبطه على نفس التردد، وبناءً على هذا المثال، يمكن القول أن أي نظام يصدر إشعاعًا كهرومغناطيسيًا بتردد معين يمكنه امتصاص هذا الإشعاع بجهاز مضبوط على نفس التردد.[١]
يمكن للمرء تصنيف توليد الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى فئتين: الأولى، الأنظمة أو العمليات التي تنتج إشعاعًا يغطي طيفًا مستمرًا واسعًا من الترددات، والثانية، المصادر التي تصدر (وتمتص) إشعاعًا من الترددات المنفصلة التي تتميز بها أنظمة معينة، وتعد الشمس مع طيفها المستمر هي مثال على الأول، في حين أن هوائي إرسال الراديو الذي تم ضبطه على تردد محدد، يمثل الفئة الثانية.
الضوء المنبعث من المصباح الكهربائي ناتج عن الحركة الحرارية التي تسرع الإلكترونات في الفتيل الساخن بما يكفي لإنتاج ضوء مرئي، هو مثال على إنتاج أو توليد الموجات الكهرومغناطيسية، فالضوء المرئي (Visible Light) جزء من الطيف الكهرومغناطيسي.
خصائص الطاقة الكهرومغناطيسية
تشير مصطلحات الضوء والموجات الكهرومغناطيسية والإشعاع الكهرومغناطيسي جميعها إلى نفس الظاهرة الفيزيائية: الطاقة الكهرومغناطيسية، حيث يمكن وصف هذه الطاقة بالتردد أو الطول الموجي أو الطاقة، إذ عادةً ما يتم وصف موجات الراديو والميكروويف من حيث التردد (Hertz) والأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي من حيث الطول الموجي (بالأمتار) والأشعة السينية وأشعة جاما من حيث الطاقة (إلكترون فولت).[٢]
التردد
يوصف عدد القمم التي تمر بنقطة معينة خلال ثانية واحدة على أنها تردد الموجة (بالإنجليزية: Frequency)، وتسمى الموجة الواحدة - أو الدورة - في الثانية هيرتز (Hertz)، تيممًا بالعالم هاينريش هيرتز الذي أثبت وجود موجات الراديو.
الطول الموجي
يُعدّ الطول الموجي (بالإنجليزية: Wave Length) المسافة بين قمم الموجات، ويقدر طول أقصر الأطوال الموجية بطول أجزاء من حجم الذرة، في حين أن أطول الأطوال الموجية التي يدرسها العلماء حاليًا يمكن أن تكون أكبر من قطر كوكبنا!
الطاقة
يمكن أيضًا وصف الموجة الكهرومغناطيسية من حيث طاقتها (بالإنجليزية: Energy) - بوحدة قياس تسمى إلكترون فولت (eV)، والإلكترون فولت هو مقدار الطاقة الحركية اللازمة لتحريك إلكترون خلال جهد واحد فولت.
تزداد الطاقة مع نقصان الطول الموجي للموجة، ولفهم ذلك، تخيل شخصين يمسكان بحبل، يحرك كل منها طرف الحبل، لأعلى ولأسفل، ستلاحظ نشوء موجات في الحبل عند تحريكه، فإذا أرادا زيادة عدد هذه الموجات، فبالتأكيد سيحتاجان إلى بذل مزيد من الطاقة لتحريكه بحيث يحتوي على مزيد من الموجات.
المراجع
- ^ أ ب "The electromagnetic spectrum", britannica, Retrieved 30/7/2022. Edited.
- ↑ "Anatomy of an Electromagnetic Wave", nasa, Retrieved 30/7/2022. Edited.
