الموجات الكهرومغناطيسيه شرح مفصل عَنّْ سلوكها وتأثيرها وعلاقتها بالفوتون

تُعرف الأشعة التي تحتوي على مجالات كهربائية ومغناطيسية ويكون المجال المغناطيسي عموديًا على المجال الكهربائي بالإشعاع الكهرومغناطيسي أو الموجات الكهرومغناطيسية واسمها العلمي (بالإنجليزية Electromagneticradiation، EMR). كل من هذه الموجات أو الإشعاع هِيْ شكل من أشكال الطاقة المنبعثة من الجسيمات المشحونة، ويمكنك أيضًا امتصاصها من خلال هذه الجسيمات، لأن الطاقة لا تختفِيْ أو تنشأ من الفراغ.

معلومات مهمة عَنّْ الموجات الكهرومغناطيسية.

يُعتقد أن الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الموجات والشعاع الكهرومغناطيسي هُو مجال تم إنشاؤه بواسطة حركة الشحنات، والتي بدورها تعمل على الحركة وتوليد الموجات. يرتبط المجال المغناطيسي أيضًا بالمجالات التي تنتشر بسرعة سواء فِيْ الفراغ أو فِيْ مجالات متعددة، وبالتالي فإن امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي لا يؤثر على سلوك هذه الشحنات المتحركة بطريقة أو بأخرى، كَمْا أن الإشعاع الكهرومغناطيسي لا يؤثر البشر أو الحيوانات.

الموجات الكهرومغناطيسية وسلوكها.

دعونا الآن نفكر فِيْ نوعي سلوك المجال الكهرومغناطيسي المعروفِيْن على النحو التالي. يُعرف السلوك الأول بحقن المجال القريب، المتصل بالبعد، وفقًا لهذا المفهُوم فِيْ الإشعاع الكهرومغناطيسي ببساطة عَنّْ طريق المجال القريب والمجال البعيد، ووفقًا لهذا المفهُوم فإن الإشعاع هُو ببساطة اسم آخر للحقل البعيد، حيث الشحنات ويتم إنتاج تيارات هذا المجال القريب بشكل مباشر ويتم إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل غير مباشر أو بشكل أكثر دقة، فِيْ الإشعاع الكهرومغناطيسي يكون كل من المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي نتيجة لتغيير فِيْ الآخر، أي أي تغيير فِيْ أي من الاثنين تؤثر الحقول على الآخر بنفس الطريقة حيث (يولد المجال الكهربائي المتغير مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا ويكون عموديًا عليه، وبنفس الطريقة يولد المجال المغناطيسي المتغير مجالًا كهربائيًا متغيرًا عموديًا على المجال الآخر) وهذه العلاقة تسمح بالمساواة والاتساق بين الطور لكل من المجالين الكهربائي والمغناطيسي لأن (القمم والقيعان فِيْ كلا الحقلين تتزامن مع منحنى الانتشار) وفِيْ هذا الشكل، يستمر المجال المغناطيسي وموجاته فِيْ الانتشار. يمكن إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي من أشكال أخرى من الطاقة عَنّْدما يتم إنشاؤه وتحويله إلَّى أشكال أخرى من الطاقة عَنّْدما يتم إبادته، مما يعَنّْي أنه يمكن أن ينشأ فِيْ أكثر من مصدر ويقضي على أكثر من شكل.

الفوتون وعلاقته بالموجات الكهرومغناطيسية.

الفوتون هُو تأثير كهرومغناطيسي كَمْي والوحدة أو المكون الأساسي لجميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي وهُو أساس كل تلك التأثيرات التي يمكن أن تحدث فِيْ المجال الكهرومغناطيسي لأن الطبيعة الكَمْومية للضوء تصبح أكثر وضوحًا عَنّْد الترددات العالية. إنها تتصرف مثل الجسيمات أكثر من الفوتونات عَنّْد الترددات المنخفضة كَمْا يمكن ملاحظته أن للفوتونات ترددات أعلى لأن موجاتها نظيفة وقابلة للقياس بسهُولة.

الموجات الكهرومغناطيسية والفِيْزياء الكلاسيكية.

فِيْ الفِيْزياء التقليدية، يمكن إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي عَنّْدما يتم تسريع الجسيمات المشحونة تحت تأثير القوى المؤثرة عليها، مما يعَنّْي أنه تحت سيطرة القوى التي تتحكَمْ فِيْها، يمكن إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي. يتم تسريع حركة الإلكترونات بسرعة عَنّْدما تواجه مجال قوة، وبالتالي فهِيْ مسؤولة بشكل أساسي عَنّْ إنتاج معظم الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد التي يمكن ملاحظتها فِيْ الطبيعة. يمكن أن تنتج العمليات الكَمْية أيضًا إشعاعًا كهرومغناطيسيًا، مثل انبعاث أشعة غاما بواسطة النوى الذرية واضمحلال البيون المحايد. يُصنف الإشعاع الكهرومغناطيسي حسب تردده الموجي، ويتكون الطيف الكهرومغناطيسي من زيادة التردد وتقليل الطول الموجي لموجات الراديو، تليها الموجات الدقيقة، تليها الأشعة تحت الحمراء، يليها الضوء المرئي، يليها الأشعة فوق البنفسجية، تليها الأشعة السينية. وأخيراً أشعة جاما. إن عيون العديد من الكائنات الحية حساسة تجاه نافذة صغيرة ومتغيرة نوعًا ما من ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي تسمى الطيف المرئي.

سلوك الموجات الكهرومغناطيسية.

تنتقل معظم الموجات فِيْ الفراغ بالطريقة نفسها ويظهر الإشعاع الكهرومغناطيسي سلوكًا مشابهًا للموجة حيث يتشابهان فِيْ الطريقة التي تنتقل بها كَمْوجات من نفس الشكل فِيْ الفضاء لأن معظم الموجات تنتقل فِيْ شكل قمم وقيعان وأعمال كهرومغناطيسية هِيْ المجالات الكهربائية ولها تذبذبات، كل منها فِيْ طور مع بعضها البعض وعمودي على كل من اتجاه الطاقة واتجاه انتشار الموجة، أي يعتمد كل منهما على الآخر فِيْ مجال طاقته، لأن الإشعاع الكهرومغناطيسي ينتشر فِيْ فراغ بسرعة الضوء، لأن سرعته تشبه سرعة الضوء.

الموجات الكهرومغناطيسية وتأثيرها.

يؤثر الإشعاع الكهرومغناطيسي وموجاته على الأنظمة الحية وحتى العديد من الأنظمة الكيميائية فِيْ ظل ظروف درجة الحرارة والضغط القياسيين، والتي تعتمد على كل من قوة وتكرار الإشعاع، حيث تقتصر تأثيرات الإشعاع الكهرومغناطيسي منخفض التردد على تردد الضوء المرئي. على الخلايا والمواد العادية ذات الحرارة والتدفئة وبعد هذه الظروف يمكن رؤية الموجات الإشعاعية الكهرومغناطيسية وكل هذا يتوقف على قوة الإشعاع. على العكس من ذلك، بالنسبة للإشعاع ذي التردد العالي، فإن تردد الأشعة فوق البنفسجية والأعلى، لأنه فِيْ هذه الحالات يكون الضرر الذي يلحق بالمواد الحية كبيرًا جدًا ولا يمكن تجاهله، لأن الضرر أكبر بكثير من التسخين البسيط بسبب القدرة لتدمير الفوتونات الفردية بمثل هذه الترددات

تدمر الجزيئات الفردية كيميائيًا حتى خلايا الكائن الحي.