استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي، الأشعة الكهرومغناطيسية موجودة في كل الأماكن من حولنا لأنها واحدة من عدة أشكال من الطاقة المنبعثة من الأجسام المشحونة التي تمر عبر المجال المغناطيسي. ويسمى كهرومغناطيسي لأنه يتكون من الكهرباء الموجودة داخل المجال المغناطيسي الذي سنقدمه موقع مرجعي تقدم هذه المقالة شرحًا تفصيليًا للطيف الكهرومغناطيسي، وما هي أنواعه واستخداماته الرئيسية، وما هي خصائصه الرئيسية.
ما هو طيف الموجات الكهرومغناطيسية؟
ويسمى الطيف الكهرومغناطيسي باللغة الإنجليزية بالطيف الكهرومغناطيسي، وهو النطاق الذي يحتوي على الأشعة الكهرومغناطيسية بجميع أجزائها وتردداتها وأطوالها الموجية. تشمل أجزاء الإشعاع الكهرومغناطيسي الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، ويختلف كل منهما عن الآخر حسب امتصاص الموجات وانتقالها وانبعاثها، كما قد يكون هناك تداخل بين خصائص هذه الموجات بسبب عدم وجود حواجز تفصل بينها، ومن الممكن تعريف الإشعاع الكهرومغناطيسي بأنه الطاقة التي تنتشر وتتحرك مع مرور الوقت، ولذا يمكننا القول أن الضوء الصادر من المصباح والموجات المنبعثة من الراديو هي إشعاع كهرومغناطيسي، وأن الحركة الناتجة عن الجزيئات تسبب إنتاج من المجالات الكهربائية والمغناطيسية. يتحركون في الزاوية اليمنى.
أنظر أيضا: وينبعث عادة أثناء الاضمحلال الإشعاعي
أنواع الطيف الكهرومغناطيسي
يحدث إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي في جميع مجالات الحياة، خاصة في هذا العصر الذي يعتبر عصر التكنولوجيا. ومن أهم استخدامات هذا الإشعاع:
موجات الراديو
تم اكتشاف موجات الراديو في نهاية القرن التاسع عشر على يد الفيزيائي هاينريش هيرتز، الذي أثبت أن الحرارة والضوء عبارة عن إشعاع كهرومغناطيسي. تستخدم موجات الراديو من قبل الكثيرين بسبب طولها الموجي الأطول من الضوء المرئي، وهذه الموجات لا يمكن تقسيمها وهي تقنية حديثة بسبب تطبيقاتها العديدة في التلفزيون والهواتف المحمولة والبث الإذاعي، وكذلك في الاتصالات العسكرية. ويعود سبب هذا الاختلاف في الاستخدام إلى اختلاف الأطوال الموجية، ويعتقد أن التعرض العالي لهذه الموجات يسبب زيادة في الإصابة بالسرطان.
موجات الميكروويف
يتراوح تردد موجات الميكروويف من حوالي ثلاثمائة ميجا هرتز إلى ثلاثمائة جيجا هرتز، ومداها يقع ضمن موجات الراديو وموجات الأشعة تحت الحمراء. ويعتبر هذا النوع من الموجات مناسباً للاستخدام في الإشارات التي تتطلب نطاق ترددي كبير، ولذلك يستخدم أيضاً في الهواتف المحمولة وإشارات الرادار والأقمار الصناعية والملاحة البحرية وفي الأجهزة الكهربائية المنزلية.
الطيف المرئي
وهو أحد أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة بسبب وقوع أطوال موجته بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. يمكن تمييز الطيف المرئي عن غيره بسبب الألوان التي يمكن إدراكها، وتتم رؤية هذه الألوان نتيجة احتواء العين على ما يسمى بالمخاريط، وهي عبارة عن أجهزة استقبال مضبوطة على الطول الموجي للطيف المرئي، والتي تحتوي على ثلاثة ألوان رئيسية تحتوي الألوان على: الأحمر، والأخضر، والبنفسجي، ويتم دمج باقي الألوان معًا لتشكل ما يسمى بألوان الطيف السبعة.
الأشعة تحت الحمراء
اكتشفها العالم البريطاني ويليام هيرشل وهي نوع من الطاقة الإشعاعية التي لا نستطيع رؤيتها ولكن يمكن أن نشعر بها كطاقة حرارية. ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك تطبيق الأشعة تحت الحمراء في العديد من المجالات، بما في ذلك الاتصالات، ولكن ضمن نطاق قصير، وفي صناعة المصابيح الحرارية، تمتلك الأشعة تحت الحمراء نطاقًا واسعًا من الأطوال الموجية، وهناك نوعان من الأشعة تحت الحمراء: الأشعة طويلة الموجة، والتي تشبه إلى حد كبير أشعة الميكروويف. والأشعة قصيرة الموجة، وهي ليست موجات حارة ولا يمكن الشعور بتأثيرها، ولكنها خطيرة جداً إذا تعرضت لها لفترة طويلة، لأنها تؤثر على الأنسجة الحساسة في الجسم، مثل الجلد والعينين.
الأشعة السينية
ويستخدم هذا النوع من الأشعة على نطاق واسع في المجال الطبي نظراً لقدرة أنسجة الجسم على امتصاص هذه الأشعة بدرجات متفاوتة. ولذلك يتم استخدامها للتعرف على الكسور وتشخيص أمراض الرئة وسرطان الثدي وغيرها من الأمراض في وجود المجوهرات فلا تظهر الأشعة بأي شكل من الأشكال. يسبب زيادة تعرض المريض لهذه الأشعة وبالتالي يزيد من خطر الإصابة بها.
الأشعة فوق البنفسجية
توجد الأشعة فوق البنفسجية في مجال كهرومغناطيسي يقع بينهما. وبالتالي يحدث تأين للفوتونات فوق البنفسجية، وهذا له دور فعال في المعالجات الكيميائية وفي تطهير الأسطح. ومن الضروري أن نعرف أن التعرض المفرط لهذه الأشعة يسبب ضرراً لأنسجة الجسم كما أنه مسؤول عن حروق الشمس.(1)
أنظر أيضا: ومن الأمثلة على ذلك نقل الطاقة الحرارية من الشمس إلى الأرض
استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي
يستخدم إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي في العديد من المجالات، بما في ذلك:
- وفي الإضاءة، كما ذكرنا سابقاً، يتم تصنيع المصابيح عبر أنواع معينة من الطيف. وبالمثل، فإن ضوء الشمس ليس سوى إشعاع فوق بنفسجي، وبالتالي فهو أحد أنواع الطيف الكهرومغناطيسي.
- يتم استخدامه في المجال الطبي من خلال التصوير بالأشعة السينية، التي تكشف الكسور، وإظهار الأعضاء الداخلية للشخص والقدرة على تشخيص الأمراض.
- يتم استخدامها في المجال العسكري من خلال الرادارات التي تعمل بالموجات الكهرومغناطيسية التي تتيح لها اكتشاف وجود أي جسم متحرك وتحديد سرعته، وكذلك الصواريخ التي يتم توجيهها عن بعد، لأنها تستخدم الإشعاع الكهروضوئي الذي تم يتم استخراجها عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي.
أنظر أيضا: ثاني أعلى موجات الطاقة أو الإشعاع هي:
خصائص الطيف الكهرومغناطيسي
هناك العديد من المميزات التي يتميز بها الطيف الكهرومغناطيسي، ومن أهمها:
- يتكون الطيف الكهرومغناطيسي من جميع أنواع وأشكال الأشعة الموجودة في الكون.
- يمكن تقسيم الطيف الكهرومغناطيسي إلى قسمين: الطيف المرئي والطيف غير المرئي.
- تحتوي على أنواع مختلفة من الطاقة، بعضها ذو تردد عالٍ ومضر للإنسان، مثل الأشعة فوق البنفسجية، وبعضها ذو تردد أقل وغير ضار بالصحة، مثل الأشعة تحت الحمراء.
أنظر أيضا: أصغر جزء من الطاقة الضوئية موجود بشكل مستقل
وفي نهاية هذا المقال نكون قد انتهينا من الشرح التفصيلي لـ استخدام إشعاع الطيف الكهرومغناطيسي، لقد تعلمنا ما هو الطيف الكهرومغناطيسي، وما هي أنواع هذا الطيف، وكيف يتم استخدام كل نوع من هذه الأنواع، وما هي الخصائص الرئيسية للطيف الكهرومغناطيسي.
(وسومللترجمة)أنواع الطيف الكهرومغناطيسي
