لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم

لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم، يعد الهواء -رغم أننا لا نراه ولا نشعر به- وسطاً لانتشار الكثير من الموجات مثل الموجات الصوتية والموجات الضوئية والموجات الكهرومغناطيسية وغيرها، حيث تنتقل هذه الموجات عن طريق انتشار فوتونات أو تحريك جزيئات أو إشارات مغناطيسية، وتعد الموجات الكهرومغناطيسية موجات مهمة جداً، وفي هذا المقال سنتعرف على هذه الموجات ونعرف لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم.

تعريف الموجات الكهرومغناطيسية

لكي نفهم مصطلح الموجات الكهرومغناطيسية أو الكهرطيسية علينا أن نفهم أولاً معنى الموجات، فالموجات عبارة عن عمليات اهتزاز للمادة مثل الموجات في الماء والموجات الصوتية في الهواء والتي تعد مثالين على الموجات الميكانيكية، تحدث الموجات الميكانيكية بسبب اضطراب أو اهتزاز في المادة، سواء كانت صلبة أو غازية أو سائلة أو بلازما وتسمى المادة التي تنتقل خلالها الموجات بالوسيط، تنتقل هذه الموجات الميكانيكية عبر وسيط عن طريق التسبب في اصطدام الجزيئات ببعضها البعض ، مثل قطع الدومينو المتساقطة التي تنقل الطاقة من واحدة إلى أخرى ولا تستطيع الموجات الصوتية أن تنتقل في فراغ الفضاء لأنه لا يوجد وسيط لنقل هذه الموجات الميكانيكية.

والموجات الكهرومغناطيسية هي موجات تنشأ نتيجة للاهتزازات بين مجال كهربائي ومجال مغناطيسي، بمعنى آخر، تتكون الموجات الكهرومغناطيسية من مجالات مغناطيسية وكهربائية متذبذبة، وتكون الموجات الكهربائية متعامدة مع الموجات المغناطيسية، والموجات الكهرطيسية تشكل عدد كبير من الموجات والإشارات المختلفة التي تختلف عن بعضها البعض بالتردد أو بطول موجة الإشعاع ومنها موجات الراديو ، و موجات الميكروويف ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء (المرئي) ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما وتشكل كل هذه الموجات مع بعضها جزءًا من الطيف الكهرومغناطيسي.^[1]

 لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم

أما عن سبب تسمية الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم فذلك يعود إلى طبيعة هذه الموجات، فالموجة الكهرطيسية تتشكل من تعامد موجتين إحداهما موجة كهربائية والأخرى موجة كهرطيسية، ومن تعامد هاتين الإشارتين تنتج الإشارة الكهرطيسية، تنتشر هذه الإشارات بسرعات عالية جداً حيث تصل سرعتها إلى ثلاثمئة ألف كيلو متر في الثانية، وتختلف هذه الموجات عن بعضها بطول الموجة حيث تتغير شدة الموجة في الفضاء وعبر الزمن بقمم وقيعان متناوبة وتُسمى المسافة من قمة إلى قمة بالطول الموجي.

شاهد أيضاً: لماذا سميت الاقمار الصناعية بهذا الاسم

استخدامات الموجات الكهرومغناطيسية

للأمواج الكهرطيسية العديد من الاستخدامات المفيدة وتختلف استخدامتها حسب طول موجتها وقد بينا لكم أنواع هذه الموجات في الطيف الكهرطيسي:^[2]

• في المجال الطبي: يستخدم الأطباء أشعة جاما، التي يشعها الراديوم، في علاج السرطان، ويستخدمون كذلك الأشعة السينية لعلاج السرطان، كما يستخدمونها في تحديد مكان الاضطرابات الداخلية وتشخيصها، ويتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية في تعقيم الأدوات الطبية والجراحية والقضاء على الجراثيم والفيروسات.
• في مجال الإضاءة: تُستخدم الأشعة المرئية في مصابيح الإضاءة الكهربائية وتُستخدم الأشعة فوق البنفسجية في المصابيح الشمسية، وفي المصابيح الفلورية.
• في مجال صنع الطعام: تستخدم الموجات الميكروية التي تعد أحد أنواع الموجات الكهرطيسية في جهاز الميكرويف الذي يستخدم لسخين الطعام.
• في مجال الاتصالات: تستخدم الموجات الكهرطيسية بشكل كبير في قطاع الاتصالات حيث يحرص مهندسو الاتصالات على تحقيق الاستثمار الأمثل للطيف الكهرطيسي وتوظيف كل قطاع ترددي في خدمة هدف معين، ومن ضمن المجالات الكهرطيسية المستخدمة في مجال الاتصالات، الاتصالات الخليوية والاتصالات الميكروية والاتصالات الفضائية وغيرها.
• مجال الإذاعة والتلفزيون: كما تستخدم الموجات الكهرطيسية في مجال البث الإذاعي والتلفزوني حيث يتم إرسال هذه الإشارات على شكل إشارات كهرطيسية.

شاهد أيضًا: لماذا سمي البحر الاحمر بهذا الاسم

الطيف الكهرومغناطيسي

الطيف الكهرطيسي أو الطيف الكهرومغناطيسي (EM) هو مجال يضم جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي وهذا المجال يقسم حسب التردد أو طول الموجة، ويجدر الملاحظة إلى أن العلاقة بين التردد وطول الموجة علاقة عكسية بالنسبة للثابت الذي يمثل سرعة الضوء حسب القانون:^[2]

C = λf

C: سرعة الضوء (2.9979×810 متر/ثانية) وهي ثابتة.

: طول الموجة: المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين في الموجة، واحدتها: متر.

f: التردد: عدد الموجات أو الاهتزازات في الثانية، وحداته: دورة/ثانية أو هيرتز.

فكلما زاد التردد يقل طول الموجة وبالعكس وسرعة الضوء ثابتة وتساوي 300 مليون متر بالثانية، وكل مجال ترددي من الطيف الكهرطيسي يمثل أحد التطبيقات أو الأشكال التي تستخدم فيها الموجات الكهرطيسية، ونبين لكم هذه المجالات بشكل مبسط في الشكل الآتي:

أهمّ المجالات التي يتكون منها الطيف الكهرومغناطيسي

وبعد أن تعرفنا على مفهوم الطيف الكهرطيسي وبينا العلاقة التي تربط التردد بطول موجة الإشعاع عن طريق سرعة الضوء الثابتة، سنبين لكم فيما يأتي أهم المجالات التي يتكون منها الطيف الكهرطيسي:^[3]

• موجات الراديو: يلتقط الراديو موجات الراديو المنبعثة من محطات الراديو والتي هي عبارة عن موجات كهرطيسية بطول موجي 10000 متر، كما أن لترددات هذا المجال استخدام واسع في مجال الاتصالات الخليوية.
• الميكرويف: يستخدم جهاز الميكرويف الموجات المكروية لتسخين الطعام فهذه الموجات ذات الأطوال الموجية القصيرة نسبياً تستطيع التغلغل بين جزيئات الطعام وإكسابها الحرارة مما يسبب تسخينها، كما أن الموجات المكروية تستخدم أيضًا من قبل علماء الفلك للتعرف على بنية المجرات القريبة.
• الأشعة تحت الحمراء: ومع انخفاض طول الموجة نحصل على الأشعة تحت الحمراء التي تستخدم في نظارات الرؤية الليلية التي تستطيع التقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من الجلد والأجسام بالحرارة، وفي الفضاء ، كما تساعدنا الأشعة تحت الحمراء على رسم خريطة للغبار بين النجوم.
• مجال الطيف المرئي: وهو المجال من الموجات التي يمكننا أن نراها بالعين المجردة والترددات التي تقع ضمن هذا المجال تمثل الألوان حيث كل لون من الألوان يتمثل بتردد معين أو طول موجي معين، وهذه الإشاعات اللونية تنبعث من الأضواء والمصابيح وغيرها.
• الأشعة فوق البنفسجية: تنبعث الأشعة فوق البنفسجية من الشمس وهي تحفز مادة الميلانين في الجلد مما يسبب تسمير البشرة وحروقها، كما تقوم الأجسام “الساخنة” في الفضاء ببثّ الأشعة فوق البنفسجية أيضًا، و للأشعة فوق البنفسجية تطبيقات عديدة ومفيدة، فهي تستخدم في المجال الطبي في تعقيم الأدوات الجراحية.
• الأشعة السينية: أو أشعة إكس لها استخدام واسع في المجال الطبي، حيث يستخدمها الأطباء للتصوير الشعاعي مثل تصوير العظام والأسنان، ولها استخدام في أجهزة الأمان حيث يستخدمها أمن المطار لرؤية محتويات الحقائب دون فتحها.
• أشعة جاما: وهي الموجات الكرطيسية ذات الطول الموجي الأقصر من الطيف الكهرطيسي، يستخدم الأطباء التصوير بأشعة جاما لرؤية ما بداخل جسم الإنسان، وأكبر مولد لأشعة غاما على الإطلاق هو الكون.

شاهد أيضًا: لماذا سمي البحر الميت بهذا الاسم

تأثير الموجات الكهرومغناطيسية على جسم الإنسان

زاد التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية الاصطناعية (EMFs) بشكل كبير في العقود الأخيرة لكن على الرغم من ظهور العديد من الدراسات البحثية حول مجالات الترددات الراديوية والصحة ، فإن الآثار الصحية السلبية المؤكدة الوحيدة المرتبطة بالتعرضات الميدانية للترددات الراديوية في نطاق التردد من 3 كيلوهرتز إلى 300 جيجاهرتز تتعلق بحدوث تسخين الأنسجة وتحفيز الأعصاب (NS) من المدى القصير، ولكن ما تزال هناك مناقشات جارية حول التأثيرات غير الحرارية للموجات الكهرومغناطيسية.

في 31 مايو 2011 صنّفت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) الحقول الكهرومغناطيسية الراديوية ، إلى الفئة 2B على أنها مسببة للسرطان، ويمكن أن تكون خطورة المجالات الكهرومغناطيسية ليس فقط بسبب خطر الإصابة بالسرطان ، ولكن أيضًا بسبب مشاكل صحية أخرى ، بما في ذلك فرط الحساسية الكهرومغناطيسية (EHS)، لكن يجب التنويه إلى أن الأضرار التي تسببها الموجات الراديوية يمكن أن تنتج فقط عند التعرض المستمر ولفترات طويلة لهذه الموجات.^[4]

إلى هنا نصل إلى نهاية رحلتنا المشوقة في مقال لماذا سميت الموجات الكهرومغناطيسية بهذا الاسم والذي تعرفنا فيه على مفهوم الموجات الكهرطيسية وميزنا الفرق بين التردد وطول الموجة والعلاقة التي تربط بينهما كما قمنا باستعراض الطيف الترددي وسلطنا الضوء على أهم المجالات التردية المستخدمة في الحياة العملية وختمنا مقالنا بذكر تأثير الموجات الكهرطيسية على جسم الإنسان، نرجو أن تكونوا قد استفدتم من هذا المقال ودمتم بألف خير.