الموجات الكهرومغناطيسية: أنواعها وخصائصها – العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري

الموجات الكهرومغناطيسية: أنواعها وخصائصها

الموجات الكهرومغناطيسية هي تذبذبات في المجالين الكهربائي والمغناطيسي تنتشر في الفضاء بسرعة الضوء (3×10⁸ م/ث). تتميز بأنها تحتاج إلى وسط مادي ولا تنتشر في الفراغ. الطيف الكهرومغناطيسي يضم جميع أنواع الموجات الكهرومغناطيسية مرتبة حسب طولها الموجي أو ترددها.

خصائص الموجات الكهرومغناطيسية

• تنتشر في الفراغ بسرعة 3×10⁸ م/ث.
• تتكون من مجالين كهربائي ومغناطيسي متعامدين على بعضهما البعض وعلى اتجاه الانتشار.
• موجات مستعرضة (Transverse Waves).
• تحمل طاقة تتناسب مع ترددها (E = hf).
• تتفاعل مع المادة بطرق مختلفة (امتصاص، انعكاس، انكسار، حيود).

العلاقة بين الطول الموجي والتردد

c = λ × f
حيث c سرعة الضوء (3×10⁸ م/ث)، λ الطول الموجي (م)، f التردد (هرتز).
كلما زاد التردد، قل الطول الموجي، وزادت طاقة الموجة.

الطيف الكهرومغناطيسي (Electromagnetic Spectrum)

1. موجات الراديو (Radio Waves): أطول طول موجي (أكبر من 0.1 م). تستخدم في البث الإذاعي والتلفزيوني والاتصالات اللاسلكية.
2. موجات الميكروويف (Microwaves): طول موجي 1 مم – 0.1 م. تستخدم في أفران الميكروويف والرادار والاتصالات الفضائية.
3. الأشعة تحت الحمراء (Infrared): طول موجي 700 نانومتر – 1 مم. تستخدم في التحكم عن بعد والتصوير الحراري وأجهزة الرؤية الليلية.
4. الضوء المرئي (Visible Light): طول موجي 400-700 نانومتر. الطيف الذي تراه العين البشرية، من البنفسجي إلى الأحمر.
5. الأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet): طول موجي 10-400 نانومتر. تسبب اسمرار البشرة، تستخدم في التعقيم.
6. الأشعة السينية (X-rays): طول موجي 0.01-10 نانومتر. تستخدم في التصوير الطبي وفحص الأمتعة.
7. أشعة غاما (Gamma Rays): أقصر طول موجي (أقل من 0.01 نانومتر). تنتج عن التحلل الإشعاعي، تستخدم في علاج السرطان.

تمارين

1. احسب تردد موجة كهرومغناطيسية طولها الموجي 500 نانومتر.
2. رتب أنواع الطيف الكهرومغناطيسي من الأقل طاقة إلى الأعلى طاقة.
3. اشرح استخدامات الأشعة السينية في المجال الطبي.
4. ما الفرق بين الموجات الراديوية وأشعة غاما من حيث الطول الموجي والتردد والطاقة؟

للمزيد من الدروس العلمية، راجع درس البيئة الصحراوية: تكيفات الكائنات الحية، كما يمكنك الاطلاع على النظام البيئي: مكوناته وتوازنه.