تابش الکترومغناطیسی: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
برچسب‌ها: ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
Msha83 (بحث | مشارکت‌ها)
←‏طیف الکترومغناطیسی: این فرکانس مربوط به موج رادیویی بلند می شود
برچسب‌ها: برگردانده‌شده ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه
خط ۷۳: خط ۷۳:


|-
|-
|۳۰۰ [[کیلو]][[هرتز]]||۳ [[مگا]][[هرتز]]||بسامد متوسط ([[ریزموج]])||MF
|۳۰۰ [[کیلو]][[هرتز]]||۳ [[مگا]][[هرتز]]||بسامد متوسط ([[امواج رادیویی بلند]])||MF


|-
|-
|۳۰ [[کیلو]][[هرتز]]||۳۰۰ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد پایین ([[ریزموج]])||LF
|۳۰ [[کیلو]][[هرتز]]||۳۰۰ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد پایین ([[امواج رادیویی بلند]])||LF


|-
|-
|۳ [[کیلو]][[هرتز]]||۳۰ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد خیلی پایین ([[ریزموج]])||VLF
|۳ [[کیلو]][[هرتز]]||۳۰ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد خیلی پایین ([[امواج رادیویی بلند]])||VLF


|-
|-
|۳۰۰ [[هرتز]]||۳ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد در حد صوت ([[امواج رادیویی]]) ||VF
|۳۰۰ [[هرتز]]||۳ [[کیلو]][[هرتز]]||بسامد در حد صوت ([[امواج رادیویی بلند]]) ||VF


|-
|-

نسخهٔ ‏۱۵ دسامبر ۲۰۲۰، ساعت ۱۸:۱۷

موج الکترومغناطیسی نوعی موج عرضی پیش‌رونده است که از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌است. این شکل موجی را نشان می‌دهد که از چپ به راست می‌رود. میدان الکتریکی در صفحهٔ عمودی و میدان مغناطیسی در صفحهٔ افقی هستند.

تابش الکترومغناطیسی پدیده‌ای موجی است که در فضا منتشر می‌شود و از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌است. این میدان‌ها در حال انتشار، بر یکدیگر و بر جهت پیشروی موج عمود هستند.

گاهی به تابش الکترومغناطیسی، نور می‌گویند، اگرچه نور مرئی فقط بخشی از گسترهٔ امواج الکترومغناطیسی است. امواج الکترومغناطیسی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند. تغییر در اندازه یا موقعیت بار الکتریکی، باعث پدید آمدن و انتشار موج الکترو مغناطیسی می‌شود

ماهیت فیزیکی

نخستین بار، ماکسول موج الکترومغناطیسی را پیش‌بینی کرد و سپس هاینریش هرتز آن را با آزمایش به اثبات رساند. ماکسول پس از تکمیل نظریهٔ الکترومغناطیس، از معادلات این نظریه، شکلی از معادلهٔ موج را به دست آورد و نشان داد که میدان‌های الکترومغناطیسی هم می‌توانند موج‌گونه رفتار کنند. بر پایه معادلات ماکسول، سرعت انتشار امواج الکترومغناطیسی، برابر با سرعت نور به دست می‌آمد، بنابراین او نتیجه گرفت که نور هم باید نوعی موج الکترومغناطیسی باشد.[۱]

طیف الکترومغناطیسی

طبق معادلات ماکسول، میدان الکتریکی متغیر با زمان باعث پدید آمدن میدان مغناطیسی متغیر با زمان می‌شود و برعکس؛ بنابراین اگر یک میدان الکتریکی متغیر، میدان مغناطیسی بسازد، میدان مغناطیسی نیز میدان الکتریکی متغیر می‌سازد، و این‌گونه موج الکترومغناطیسی ساخته می‌شود و پیش می‌رود.

نظریهٔ الکترودینامیک کوانتومی، برهم‌کنش تابش الکترومغناطیسی و ماده را توصیف می‌کند.ماکسول برای ایجاد نظریه ی فرکانس های امواج درونی ازمایش گیت های پایانه ای و درونی زمین را با کمک موسسه ی Alانجام داد اما با شکست مواجه شد. فلزات گیت های هواپیمایی امواج مغناطیسی با سطح پایین تولید کرد اما از آنجایی که فلزات جدید به علت خلوص بالا و کربن های غیر کاتالیز و عدم حضور یون ها موجی ساطع نمیکرد برای موفقیت کار آزمایش فوق را بر روی طلاهای ساخت قدیم انجام داد و اینبار وجود میدان دایره ای در فلزات را که به علت یونیزاسیون حاصل از تجزیه ی کربنی کوانتیده شده به اثبات رساند که این دستاورد زمینه ساز ساخت دستگاه های فلزیاب و گنج یاب برای کاوش های باستانی قرار گرفت و امروزه در فرودگاه ها و و گیت هات زیر زمینی بین راهی برای کشف اشیای باستانی قاچاق و جلوگیری از قاچاق اسلحه همچین برای کاوش های زیر زمینی و فرایند های اکتشاف،و ساخت ادوات پزشکی اسفاده ی وسیع دارد.

طیف الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند.

از بسامد تا بسامد نام طیف بسامدی به انگلیسی
۳۰ اگزاهرتز ۳۰۰ اگزاهرتز پرتو گاما
۳ اگزاهرتز ۳۰ اگزاهرتز پرتو ایکس سخت HX
۳۰ پتاهرتز ۳ اگزاهرتز پرتو ایکس نرم SX
۳ پتاهرتز ۳۳ پتاهرتز پرتو فرابنفش دور EUV
۷۵۰ تراهرتز ۳ پتاهرتز پرتو فرابنفش نزدیک NUV
۴۰۰ تراهرتز ۷۵۰ تراهرتز نور مرئی
۲۱۴ تراهرتز ۴۰۰ تراهرتز فروسرخ نزدیک NIR
۱۰۰ تراهرتز ۲۱۴ تراهرتز موج کوتاه فروسرخ SIR
۳۷٫۵ تراهرتز ۱۰۰ تراهرتز موج متوسط فروسرخ MIR
۲۰ تراهرتز ۳۷٫۵ تراهرتز موج بلند فروسرخ HIR
۳۰۰ گیگاهرتز ۲۰ تراهرتز فروسرخ بسیار دور FIR
۳۰ گیگاهرتز ۳۰۰ گیگاهرتز بسامد مافوق بالا (ریزموج) EHF
۳ گیگاهرتز ۳۰ گیگاهرتز بسامد بسیار بالا (ریزموج) SHF
۳۰۰ مگاهرتز ۳ گیگاهرتز بسامد فرابالا (ریزموج) UHF
۳۰ مگاهرتز ۳۰۰ مگاهرتز بسامد خیلی بالا (ریزموج) VHF
۳ مگاهرتز ۳۰ مگاهرتز بسامد بالا (ریزموج) HF
۳۰۰ کیلوهرتز ۳ مگاهرتز بسامد متوسط (امواج رادیویی بلند) MF
۳۰ کیلوهرتز ۳۰۰ کیلوهرتز بسامد پایین (امواج رادیویی بلند) LF
۳ کیلوهرتز ۳۰ کیلوهرتز بسامد خیلی پایین (امواج رادیویی بلند) VLF
۳۰۰ هرتز ۳ کیلوهرتز بسامد در حد صوت (امواج رادیویی بلند) VF
۳۰ هرتز ۳۰۰ هرتز بسامد بسیار پایین ELF[۲]

تابش خورشید و زمین

بیشینهٔ تابش بر اساس قانون پلانک در گسترهٔ دماهای زمینی و خورشیدی

خورشید، این رآکتور گرما-هسته‌ای بزرگ، در سراسر طیف الکترومغناطیسی تابش می‌کند. از پرتوهای x و پرتوهای کیهانی گرفته تا موج‌های رادیویی به طول موج‌هایی تا ۱۵m یا بیشتر. اما چون سطح آن داغ است (۶٬۰۰۰ سانتی‌گراد)، بیشتر انرژی آن در طول موج‌های نسبتاً کوتاه (فرابنفش، مرئی و فروسرخ نزدیک) است و مقدار بیشینهٔ تابش در طول موج نزدیک به ۰٫۵ میکرومتر گسیل می‌شود. افزون بر این، پرتوهای فروسرخ خورشید نیز برای ما منبع گرما بشمار می‌آیند.

بر پایهٔ فرمول‌های تابش پلانک، انرژی گسیل‌شده از جسمی با دمایی برابر با دمای زمین نیز باید در محدوده فروسرخ باشد و طول موج‌های این تابش نیز تقریباً در محدودهٔ ۱۰ میکرومتر متمرکز است.

از آنجا که زمین همواره در حالت شبه‌ترازمندی است، به همان اندازه که از خورشید انرژی دریافت می‌کند، با تابش LW به فضا انرژی از دست می‌دهد. به این ترتیب، مناسب‌ترین شرایط برای زیست موجودات زنده در این کرهٔ خاکی فراهم می‌شود.

منابع

  1. Ivan Tolstoy, James Clerk Maxwell, A Biography (Chicago: University of Chicago Press, 1983)
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation
  • David J. Griffiths (۱۹۸۹Introduction to Electrodynamics (2nd Edition)، Prentice Hall