استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي

الطيف الكهرومغناطيسي هو الاسم الذي يطلق على جميع أنواع الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي الموجود. نطاق هذا الطيف غير محدود ولكن يمكن تقسيمه إلى مجموعات كبيرة ، كل منها له خصائص مميزة ، ومن المؤكد أن أسمائها ستبدو مألوفة لك: الراديو ، والميكروويف ، والأشعة تحت الحمراء ، والمرئية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما. وفي مقالنا هذا سنتعرف على استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي في كل نوع من أنواعه .

الطيف الراديوي

  • يتم تنظيم استخدام الطيف الراديوي من قبل العديد من الحكومات من خلال تخصيص الترددات عندما يصطدم الإشعاع الكهرومغناطيسي بموصل ، فإنه يتزاوج معه ويتحرك على طوله ، محفزًا تيارًا كهربائيًا على سطح ذلك الموصل عن طريق إلكترونات مثيرة في المادة الموصلة
  • قد تم تخصيص كل نطاق لتطبيق محدد يتراوح من اتصالات الطيران والبحرية إلى محطات الراديو

فرن المايكرويف

  • يتم امتصاص الموجات الدقيقة بواسطة جزيئات لها عزم ثنائي القطب في السوائل.
  • في فرن الميكروويف يستخدم التأثير لتسخين الطعام. 
  • يتم استخدام إشعاع الميكروويف منخفض الكثافة في شبكة Wi-Fi.
  • يكون فرن الميكروويف المتوسط ​​، عندما يكون نشطًا في نطاق قريب وقوي بما يكفي لإحداث تداخل مع المجالات الكهرومغناطيسية ضعيفة الحماية مثل تلك الموجودة في الأجهزة الطبية المحمولة الرخيصة والإلكترونيات.
  • مراقبة الحركة الجوية والملاحة البحرية والتحكم في الصواريخ والطيران والاتصالات السلكية واللاسلكية وغيرها الكثير.

اشعة T-Ray

إشعاع T-Ray هو منطقة من الطيف تقع بين الأشعة تحت الحمراء البعيدة والموجات الدقيقة.  ومن بعض استخداماتها :

  • تظهر التطبيقات لعرض الصور والاتصالات. 
  • يتطلع العلماء أيضًا إلى تطبيق تقنية T-ray في الجيش ، حيث يمكن استخدامها لاستهداف قوات العدو ، حيث تعطل الموجات عالية التردد المعدات الإلكترونية.
  • يبحث الطب الحديث باستمرار عن بدائل للأشعة السينية ، وأحد هذه الأشعة هو الأشعة T-Ray، ولأنها تحمل طاقة أقل من الأشعة السينية ، فإن الأشعة T-Ray لا تنتج تأثيرات كبيرة على الأنسجة ويمكن استخدامها لتشخيص سرطان الجلد مبكرًا.
  • من المحتمل أيضًا أن تستخدم في المستقبل كبديل أو مكمل لخزعات الأنسجة الظهارية. 

الأشعة السينية

الأشعة السينية هي إشعاع كهرومغناطيسي يتراوح طولها الموجي من 10 نانومتر إلى 0.01 نانومتر ، وكلما كان الطول الموجي أقصر للأشعة السينية ، زادت طاقتها وبالتالي قدرتها على الاختراق.

يتم استخدامها بشكل عام :

  • لفيزياء الطاقة العالية وعلم الفلك. 
  • تمر الأشعة السينية عبر معظم المواد وهذا يجعلها مفيدة في الطب والصناعة. 
  • لعب الاستخدام الطبي للأشعة السينية دورًا مهمًا بشكل متزايد ، ويرجع الفضل في ذلك أيضًا إلى تطوير تقنيات أخرى مثل علم الإلكترونيات والمواد ، مما سمح بتطبيقها على مستويات متطورة للغاية. 
  • كما أنه يستخدم ككاشف في المطارات والأماكن الأخرى.

الأشعة تحت الحمراء

تغطي جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي النطاق من حوالي 300 جيجاهرتز إلى 400 تيراهيرتز. يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أجزاء:

  • أشعة تحت الحمراء البعيدة
  • أشعة تحت الحمراء المتوسطة
  • الأشعة تحت الحمراء القريبة

 من بين الاستخدامات المتعددة التي تم تطويرها للأشعة تحت الحمراء

مقالات ذات صلة
  • يمكن استخدامها لمعدات الرؤية الليلية
  • جهاز التحكم عن بعد
  • الأجهزة الطرفية للكمبيوتر مثل الماوس ومشغلات الأقراص المضغوطة
  • العلاج بالأشعة تحت الحمراء
  • علاجات التجميل
  • التحليل الطيفي (في علم الفلك )
  • الكاميرات الحرارية

المرئية

هو تردد الضوء المرئي والنطاق الذي تصدر فيه الشمس والنجوم المشابهة لها معظم إشعاعها. ربما ليس من قبيل المصادفة أن العين البشرية حساسة للأطوال الموجية التي تنبعث منها الشمس بشدة. حيث يتم امتصاص الضوء المرئي (وضوء الأشعة تحت الحمراء القريب) وانبعاثه بواسطة الإلكترونات في الجزيئات والذرات التي تنتقل من مستوى طاقة إلى آخر.

 تنتج المصادر الطبيعية إشعاعًا كهرومغناطيسيًا عبر الطيف يمكن أن تحمل البيانات التي يتم ترجمتها إلى الصوت أو الصورة يشبه الترميز المستخدم في مثل هذه البيانات ما يتم استخدامه مع موجات الراديو.

الأشعة فوق البنفسجية

هي إشعاع يكون طوله الموجي أقصر من الطرف البنفسجي للطيف المرئي.

نظرًا لكونها نشطة للغاية ، يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تكسر الروابط الكيميائية ، مما يجعل الجزيئات تفاعلية بشكل استثنائي أو تؤينها ، مما يغير سلوكها. تحدث حروق الشمس ، على سبيل المثال ، بسبب الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية على خلايا الجلد ، ويمكن أن تسبب سرطان الجلد إذا أضر الإشعاع بجزيئات الحمض النووي المعقدة في الخلايا (الأشعة فوق البنفسجية هي طفرة). تنبعث من الشمس الكثير من الأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن أن تحول الأرض بسرعة إلى صحراء قاحلة لولا أن طبقة الأوزون في الغلاف الجوي تمتصها قبل الوصول إلى السطح. ومن استخداماتها :

  • يمكن تطبيقها في التحقيق في الحرائق
  • فحص الفواتير
  • التحقق من المستندات
  • في الزراعة
  • في مكافحة الآفات

أشعة جاما

بعد الأشعة السينية الصعبة تأتي أشعة جاما. إنها الفوتونات الأكثر نشاطًا ، والحد الأدنى لطولها الموجي غير معروف.

  • إنها مفيدة لعلماء الفلك في دراسة الأجسام أو المناطق عالية الطاقة
  • مفيدة للفيزيائيين بفضل قدرتها على الاختراق وإنتاجهم للنظائر المشعة. 

نظرًا لقدرتها على اختراق الأنسجة ، فإن لأشعة جاما مجموعة واسعة من الاستخدامات الطبية مثل:

  • التصوير المقطعي المحوسب
  • دراسات الطب النووي
  • على الرغم من خصائصها المسببة للسرطان ، فإن أشعة جاما تستخدم أيضًا لعلاج أنواع معينة من السرطان.

اقرأ ايضًا : تطبيقات القوة الكهرومغناطيسية

المصادر

قد يعجبك ايضًا
اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.