تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي - هام لطلاب هندسة الالكترونيات والاتصالات

من طرف القبطانة الإثنين نوفمبر 24, 2008 7:25 am

تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي

Electromagnetic Spectrum

تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي - هام لطلاب هندسة الالكترونيات والاتصالات A_2

تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي - هام لطلاب هندسة الالكترونيات والاتصالات 7339

يمكن تقسيم الطيف الكهرومغناطيسي إلى عدة أقسام وذلك حسب طول الموجة في هذا الطيف (أو حسب تردد الموجة وهو المفهوم المرتبط بطول الموجة أيضاً) ومن خلال تقسيمه ينتج لدينا العديد من أنواع الأمواج الكهرومغناطيسية.

يتراوح طول الموجة بين أقصى وأدنى الطيف الترددي الكهرومغناطيسي بين 0.0005 نانومتر (في أشعة غاما) إلى عدة كيلومترات (في الأمواج الراديوية الطويلة) وقبل ذكر المجالات التي تم تقسيم الطيف الترددي الكهرومغناطيسي إليها نشير إلى أن هذه التقسيمات هي تقسيمات متداخلة غير مطلقة (أي لا يوجد بينها فواصل واضحة) تتداخل نهاياتها فتنتقل مواصفات الموجة من تقسيم لآخر بشكل تدريجي وبالتالي يختلف أداءها بالطبيعة أيضاً تدريجياً من تقسيم لآخر وقد نجد ترددات معينة عند حدود التقسيمات لها مواصفات مختلطة لكلا التقسيمين الذين يجانبانها.

يبدأ الطيف الكهرومغناطيسي بالأمواج الأقل طولاً (والأكثر تردداً بالطبع) ثم يتدرج باستمرار فيزداد طول الموجة ويتناقص ترددها ويمكننا تقسيم الطيف إلى ما يلي:

تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي - هام لطلاب هندسة الالكترونيات والاتصالات 915

تعريف بأقسام الطيف الكهرومغناطيسي - هام لطلاب هندسة الالكترونيات والاتصالات 915

أشعة غاما:
وهي الموجات الأقصر طولاً في الطيف الكهرومغناطيسي والأكثر تردداً بالطبع وبالتالي فهي تقع في أول الطيف الكهرومغناطيسي. وتتميز هذه الأشعة بقدرتها على قتل الخلايا الحية وتستخدم لتعقيم الأدوات الطبية بالقضاء على الجراثيم الموجودة عليها. توجد أشعة غاما كثيراً في الفضاء الخارجي وهي تنتج عن انفجارات أشعة غاما التي تحدث في الفضاء كما أنها تنتج أيضاً عن الانفجارات الشمسية وهي تصل إلى كوكبنا مع الإشعاع الشمسي. كما أن الانفجار الناتج عن القنبلة النووية ينتج طاقة هائلة جزء منها على شكل أشعة غاما تكون لها عواقب وخيمة. وقد كان للقنبلتين النوويتين التي ألقيتا على اليابان في الحرب العالمية الثانية نتائج صحية خطيرة ومدمرة على سكان مدينتي هيروشيما و ناغازاكي عانى منها السكان على مدى عشرات السنين ولا يزالون تتمثل في مختلف أنواع الحروق الجلدية والسرطانات الجلدية والسرطانات الداخلية وأمراض الدم والكثير غيرها.

الأشعة السينية:

الأشعة السينية (أو أشعة X) وتأتي بالترتيب بعد أشعة غاما في الطيف الكهرومغناطيسي. وتتميز بقدرتها على اختراق المواد اللينة بينما لا تخترق المواد القاسية ومن أهم تطبيقاتها جهاز التصوير بالأشعة السينية المستخدم في المستشفيات والمراكز الصحية لتصوير الأقسام والأجهزة الداخلية لجسم الإنسان والتعرف على كسور وتشوهات العظام في جسمه. كما تستخدم أيضاً هذه الأشعة في الأنظمة الأمنية (أجهزة تفتيش الحقائب بالأشعة) في المطارات والموانئ ونقاط العبور وغيرها من الأماكن التي تتطلب تشديداَ أمنياً.

الأشعة فوق البنفسجية:

تأتي في الترتيب بعد الأشعة السينية وقبل الضوء المرئي في الطيف الكهرومغناطيسي. وتتواجد بنسبة كبيرة في الأشعة الكونية ولكن معظمها لا يصل إلى سطح الأرض بفضل الغلاف الجوي. كما أنها موجود بالطبع في أشعة الشمس. تتميز بأنها تحوي طاقة تفوق الضوء العادي ولها تطبيقات كيميائية عديدة بسبب التأثير الكيميائي لهذه الطاقة. ومن هذه التأثيرات الكيميائية زيادة إنتاج مادة الميلانين (المسؤولة عن اسمرار الجلد) في الجلد مما يؤدي إلى اسمراره كما يحدث على شاطئ البحر. و من تطبيقاتها أجهزة تعقيم المياه وأجهزة تسمير البشرة (التي تكسب البشرة اسمراراَ صناعياً) وبعض الأجهزة المخبرية. بقي أن نذكر أن التعرض الكثير للأشعة فوق البنفسجية قد يسبب سرطان الجلد وهناك مراهم وكريمات تساعد في تخفيف أثرها.

الضوء (أو الضوء المرئي):

وهو يمثل الجزء الذي تستطيع العين البشرية تمييزه من الطيف الكهرومغناطيسي. ويقع بين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. وهو المسؤول عن كل الأحداث الضوئية المرئية التي نشاهدها من حولنا ويمكننا أن نقسمه هو نفسه إلى أقسام أخرى حسب اللون. أما التطبيقات فحدث ولا حرج.

الأشعة تحت الحمراء:

وتأتي مباشرة في الترتيب بعد الأشعة الضوئية المرئية. وتمثل هذه الأشعة الإشعاع الحراري أي أنها تأتي من الأجسام الساخنة ومصادر الحرارة مثل الشمس وأجهزة التدفئة والمصابيح ولها تطبيقات كثيرة معظمها يندرج تحت التسخين والتدفئة ولكنها أيضاً تستخدم في أجهزة التحكم عن بعد وبعض تطبيقات الاتصال بأجهزة الكومبيوتر والهاتف المحمول.

الموجات المايكروية (أشعة المايكروويف):

وهي موجات راديوية كهرومغناطيسية ذات طول موجي قصير نسبياً تأتي بالترتيب بعد الأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي. ولها تطبيقات عديدة منها أفران المايكروويف المستخدمة في المطاعم والبيوت كما أن للموجات المايكروية تطبيقات عديدة في أنظمة الاتصالات.

الموجات الراديوية الإذاعية والرادارية:

وتشمل طيفاً متنوعاً من تقسيمات الأمواج الكهرومغناطيسية التي ينتجها الإنسان كالأمواج الإذاعية التلفزيونية والبث الإذاعي وأنظمة الاتصالات وأنظمة الرادار.