ما هو اسم الجهاز الذي يولد الموجات الكهربائية وما هي خصائصها وأنواعها؟ يقدم موقع مقال mkaal.com لكم إجابة عن سؤال: ما هو صانع الموجات؟ قد يتبادر هذا السؤال إلى أذهاننا عند استخدام تطبيق الموجات بأشكالها وأنواعها المختلفة.
نظرا لأجهزة مثل الراديو والهواتف المحمولة وغيرها التي تعتمد على الموجات الناتجة عن الاهتزاز، سنقدم في مقالنا التالي أهم المعلومات حول الموجات وتطبيقاتها.
ما هو اسم الجهاز الذي يولد الموجات الكهربائية ويحدد خواصها وأنواعها؟
هيا بنا نعلم معلومات كافية عن مولدات الموجات الكهربائية:
الرادار
- يتم استخدام نظام الموجات الكهرومغناطيسية لتحديد المسافة والارتفاع والاتجاه وسرعة الأجسام الثابتة.
- كما تشمل المركبات المتحركة مثل الطائرات والسفن، وأيضا تشكل الطقس والتضاريس.
- يقوم المرسل بإرسال موجات راديوية تعكس على الهدف، مما يسمح للمستقبل بالكشف عنها، وتكون الموجات المرتجعة ضعيفة في العودة إلى المستقبل.
- لذلك يتم تكبير هذه الموجات في المستقبل، مما يسهل تمييزها بواسطة أجهزة الرادار.
- من خلال موجات أخرى (مثل إرسال الموجات الصوتية والموجات الضوئية من خلاله).
- يتم استخدام الرادار في مجالات متنوعة مثل الأرصاد الجوية ومجالات أخرى لكشف هطول الأمطار.
- يستخدم الرادار في مراقبة الحركة الجوية وكشف السرعة، ويتم استخدامه أيضا في القطاع العسكري. يطلق اسم الرادار على جهاز الكشف اللاسلكي والمدى.
نشأة الرادار
- كان الهدف الأول من قصة الرادار استخدام موجات الراديو للكشف عن وجود المعادن من مسافة بعيدة، وكان العالم كريستيان هولسماير هو أحد رواد هذه الفكرة.
- أظهرت عملية كشف السفن من خلال الضباب، لكنها لم تكشف عن بعد 1904
- تسبق تسيلا في مجال العلوم الإلكترونية، حيث وضع العلاقة بين الموجات ومستويات الطاقة قبل الحرب العالمية الثانية، وكان مخترع الرادار الأصلي.
- بالنسبة إلى جهاز الرادار أحادي النبض، قدمته إميلي جيراردو في الولايات المتحدة عام 1934، ثم في ألمانيا وفرنسا.
- حيث قدموا أول رادار فرنسي يستند إلى الأفكار الأساسية.
- كان اول ظهور للرادار العريض النطاق في المملكة المتحدة كوسيلة للدفاع ضد اي هجوم جوي.
- وفي عام 1935 خلال الحرب، توصلت الدراسات إلى أن استخدام أفضل أنظمة الرادار يمكن أن يكون وسيلة دفاعية فعالة حتى ظهور أنظمة الرادار المتحركة ذات المواصفات المحسنة.
- بعد الحرب، استخدم الرادار على نطاق واسع في المجالات المدنية، مثل مراقبة الملاحة الجوية والأرصاد الجوية وعلم الفلك.
ومن هنا يمكنكم التعرف على: ما هو اسم مخترع الرادار وفوائده؟
ما الذي يولد الموجات؟
- الموجات: هو الانتشار المنظم أو الاهتزاز من مكان إلى آخر بتردد وطول موجة ثابتين في نفس الوقت.
- من بينها الموجة تنقسم إلى نوعين حسب الوسيط الموصل: يطلق على الأولى اسم الموجة الميكانيكية، وتشبه الصوت وتحتاج إلى وسيط موصل.
- والثاني هو الموجة الكهرومغناطيسية، وهي مثال على الضوء، ولكن في فراغ ينتشر فيه.
سلوك الموجات
تتمتع الأمواج بمجموعة متنوعة من السلوكيات التي تساعد على انتشارها، بما في ذلك ما يلي:
الانعكاس
- عندما تصل الموجة إلى حاجز يمنع انتشارها، ستصطدم الموجة بالحاجز وتعكس بزاوية مساوية لزاوية سقوطها.
- تعتمد سرعة الموجة على وسيلة الانتقال، فعلى سبيل المثال، سرعة انتشار الموجات الصوتية في الماء أسرع منها في الهواء.
الانحراف
- عندما تواجه الموجة طول موجي أقصر من طولها أو حاجزا.
- فإنها ستتجاوز العقبة أو تنتشر عبر الثقب، وتعرف هذه الخاصية بالانحراف.
التشويش
- قد يتداخل الموجات التي تحتوي على واحدة أو أكثر من مراكز الاضطراب مع بعضها البعض أثناء انتشارها أو إلغائها.
خصائص الموجات
وتتمثل في الآتي:
الطول الموجي
- تستند تقسيم الموجة إلى موجات عرضية وفقا للطول، والموجة الطولية تتكون من ذروتين متتاليتين أو قيعان متتابعة.
- والنوع الثاني من الموجات هو الموجات الطولية، ويمكن تعريف الطول الموجي على أنه فترة اهتزازين متتاليين.
الزمن الدوري
- تقاس هذه الفترة بالثواني، وتعرف على أنها الوقت الذي تستغرقه موجة كاملة لتمرير نقطة معينة.
التردد
- هو عدد تكرارات نفس الموجة في كل وحدة زمنية، وهذا العدد يتناسب عكسيا مع طول الموجة. كلما زاد طول الموجة، قل التردد، والعكس صحيح، أي أن التردد يقاس بالهرتز.
سرعة انتشار الموجة
- تعرف بسرعة انتشار الموجة في وسط موصل، وتسمى أيضا سرعة التجديد الذاتي، وتقاس بالوحدات (م / ث).
السعة
- هي المسافة بين قمة الموجة وقاعها، وتضعف حركة الموجة عند وصولها إلى مستوى الصفر، ويتناسب اتساع الموجة مع طاقتها.
طاقة الأمواج
- الطاقة المنقولة من طاقة الأمواج إلى أي نوع آخر من الطاقة.
تطبيقات الأمواج الكهرومغناطيسية في حياتنا
- تستخدم العديد من تطبيقات الإشعاع الكهرومغناطيسي في حياتنا ومختلف المجالات، حيث تستكشف أشعة جاما لعلاج الخلايا السرطانية.
- يتضمن ذلك إجراء اختبارات مدمرة على الغاز الطبيعي وأنابيب النفط، وتعقيم البكتيريا والأغذية المتعلقة بها، وتطوير المفاعلات النووية.
- بالنسبة للأشعة السينية، يستخدم في تصوير العظام ومراقبة الأمتعة في نقاط التفتيش بالمطارات والفنادق وأماكن أخرى.
- والتحقق من جودة مواد التصنيع، ودراسة التركيب البلوري للمواد وفهم تركيبتها، مثل دراسة الأشعة السينية المنعكسة.
- تعتمد مواد التآكل والعديد من الأجهزة على الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الموجات الدقيقة والراديو وأجهزة التحكم عن بعد وأنظمة الاتصالات والرادارات وغيرها.
أنواع الموجات
وتتمثل في الآتي:
الموجات الراديوية
- توجد الموجات الراديوية في النطاق الأدنى من الترددات الكهرومغناطيسية.
- بترددات عالية تبلغ 30 جيجاهرتز أو 30 مليار هرتز.
- وأطوال موجية أطول من 10 ملم (0.4 بوصة).
الموجات الميكروية
- تنتمي الموجات الدقيقة إلى الطيف الكهرومغناطيسي، وتقع بين موجات الراديو والأشعة تحت الحمراء.
- بترددات تتراوح بين 3 جيجاهرتز و30 تريليون هرتز / 30 تيراهيرتز، وأطوال موجية تتراوح من 10 ملم (0.4 بوصة) إلى 100 ميكرون (0.004 بوصة).
- يتم استخدام الموجات الدقيقة في الاتصالات التي تعمل بترددات عالية، وفي الرادار، وكمصدر للحرارة في أفران الميكروويف المعروفة أيضا بأفران الميكروويف، بالإضافة إلى التطبيقات الصناعية الأخرى.
الأشعة تحت الحمراء
- تنتمي الأشعة تحت الحمراء إلى الطيف الكهرومغناطيسي بين الميكروويف والضوء المرئي، وتتراوح ترددها بين 30 تيراهيرتز و 400 تيراهيرتز.
- يبلغ طولها الموجي ما بين 100 ميكرون (0.004 بوصة) و 740 نانومترا (0.00003 بوصة).
- بسبب عدم قدرة العين البشرية على كشف الأشعة تحت الحمراء، ولكن إذا كانت مغلفة بكثافة، يمكننا أن نشعر بها.
أشعة جاما
- تنتمي أشعة جاما إلى الطيف الكهرومغناطيسي وتكون ترددها أعلى من أشعة الأشعة السينية بترددات تزيد عن 1018 هرتز وأطوال موجية أقل من 100، وتتسبب في تدمير أنسجة الكائنات الحية
- لذلك، عند استخدامها بكميات محددة، يمكن استخدامها لقتل الخلايا السرطانية.
- ضع القياس في منطقة صغيرة، ومع ذلك، يعد التعرض غير المنتظم خطيرا جدا بالنسبة للإنسان.
الأشعة السينية
- تنقسم الأشعة السينية إلى نوعين: الأشعة السينية خفيفة وحادة، وتوضع بين الأشعة جاما وأعلى البنفسجية في الطيف الكهرومغناطيسي
- يتردد بتردد يتراوح بين 3 × 10^16 و 10^18 هرتز، ويكون طول الموجة بين 10 نانوهرتز و 100 مساء.
- توجد أشعة سينية حادة وأشعة جاما في نفس الطيف الكهرومغناطيسي.
- والفرق الوحيد بينهما هو مصدر الاثنين: تنتج الأشعة السينية عن طريق تسريع الإلكترونات، بينما تنتج الأشعة الجاما عن طريق تسريع نواة الذرة.
الأشعة الفوق بنفسجية
- تقع الأشعة فوق البنفسجية ضمن الطيف الكهرومغناطيسي بين الضوء البصري والأشعة السينية، ولها ترددات تتراوح بين 8 × 1014 هرتز.
- وعلى الرغم من أن الضوء هو جزء من أشعة الشمس وغير مرئي للعين البشرية، إلا أنه يتمتع بالعديد من الاستخدامات الطبية والصناعية. ومع ذلك، يمكن أن يسبب تلفا للأنسجة الحية.
وبهذا الشكل يتم تقديم معلومات شاملة وبسيطة حول الجهاز الذي يولد الطاقة الكهرومغناطيسية لك، عزيزي القارئ.
