استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي

استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي، يعد اشعاع الطيف الكهرومغناطيسي من انواع الاشعاعات الكهرومغناطيسية التي يكثر استخداماتها، أهم استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي، الإشعاع الكهرومغناطيسي موجود في جميع الأماكن من حولنا حيث أنه أحد أشكال الطاقة المختلفة المنبعثة من الأجسام المشحونة المتحركة في مجال مغناطيسي ويسمى الكهرومغناطيسي لأنه يتكون من كهرباء داخل المجال المغناطيسي وفي هذا المقال سوف نشرح بالتفصيل الطيف الكهرومغناطيسي وأنواعه واستخداماته الرئيسية، وكذلك الخصائص الرئيسية التي تميزه.

ما المقصود بطيف الموجات الكهرومغناطيسية

يسمى الطيف الكهرومغناطيسي باللغة الإنجليزية الطيف الكهرومغناطيسي، وهو النطاق الذي يحتوي على الأشعة الكهرومغناطيسية في جميع أجزائها والترددات والأطوال الموجية، وأجزاء من الإشعاع الكهرومغناطيسي هي الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، وهي تختلف باختلاف الامتصاص والانتقال والانبعاث موجات، وقد يحدث تداخل بين خصائص هذه، من الممكن تعريف الأشعة الكهرومغناطيسية على أنها الطاقة التي تنتشر وتتحرك مع الوقت، وبالتالي يمكننا القول أن الضوء من المصباح والموجات المنبعثة من الراديو هي أشعة كهرومغناطيسية، والحركة التي تنتج عن الجسيمات هي التي تسبب التوليد، من المجالات الكهربائية والمغناطيسية تتحرك بزوايا قائمة.

ما أنواع الطيف الكهرومغناطيسي

يحدث الإشعاع الطيفي الكهرومغناطيسي في جميع مجالات الحياة وخاصة في عصرنا الذي يعتبر عصر التكنولوجيا ومن أهم تطبيقات هذه الإشعاعات ما يلي

موجات الراديو

تم اكتشاف موجات الراديو في أواخر القرن التاسع عشر من قبل الفيزيائي هاينريش هيرتز، الذي أثبت أن الحرارة والضوء هما إشعاع كهرومغناطيسي، ويستخدم الكثيرون موجات الراديو بسبب طولها الموجي، وهو أطول من الضوء المرئي، ولا يمكن تقسيم هذه الموجات، إنها تقنية معاصرة نظرا لتطبيقاتها العديدة في البث التلفزيوني والهاتف الخليوي والراديو والاتصالات العسكرية وسبب هذا الاختلاف في الاستخدام يرجع إلى اختلاف الأطوال الموجية ويعتقد أن التعرض الكبير لهذه الموجات يؤدي إلى زيادة في الإصابة بالسرطان.

أفران ميكروويف

يبلغ تردد الموجات الدقيقة حوالي 300 ميغا هرتز و 300 جيجاهيرتز، ويكون مداها ضمن موجات الراديو وموجات الأشعة تحت الحمراء للأجهزة الكهربائية البحرية والمنزلية.

الطيف المرئي

هو أحد أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي المرئي للعين المجردة بسبب أطوال موجته الواقعة بين الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية، ويمكن تمييز الطيف المرئي عن غيره بسبب الألوان المرئية وتظهر هذه الألوان نتيجة العين التي تحتوي على ما يسمى بالمخاريط وهي مستقبلات مضبوطة على الطول الموجي للطيف المرئي والتي تحتوي على ثلاثة ألوان رئيسية هي الأحمر والأخضر والبنفسجي، وتندمج الألوان المتبقية مع بعضها لتشكل ما يسمى سبعة ألوان من الطيف.

الأشعة تحت الحمراء

اكتشفه العالم البريطاني ويليام هيرشل، وهو أحد أنواع الطاقة المشعة التي لا يمكن رؤيتها ولكن يمكننا الشعور بها كطاقة حرارية، ومن الأمثلة الرئيسية الشمس والنار، وتستخدم الأشعة تحت الحمراء في العديد من المجالات، بما في ذلك الاتصالات، ولكن من مسافة قريبة، وفي صناعة المصابيح الحرارية، للأشعة تحت الحمراء مدى واسع من الأطوال الموجية، وهناك نوعان من الأشعة الحمراء الأشعة طويلة الموجة، والتي تشبه إلى حد بعيد أشعة الميكروويف، والأشعة القصيرة الأشعة، وهي ليست موجات حارة آثارها غير محسوسة، لكنها خطيرة للغاية إذا تعرضت لها لفترة طويلة، حيث تهاجم الأنسجة الحساسة في الجسم مثل الجلد والعينين.

رونتجن

يستخدم هذا النوع من الإشعاع على نطاق واسع في المجالات الطبية حيث يمكن أن تمتص أنسجة الجسم هذه الأشعة بدرجات متفاوتة ولذلك يستخدم للكشف عن الكسور وتشخيص أمراض الرئة وسرطان الثدي وأمراض أخرى وعندما يكون التعرض لهذه الأشعة في وجود المجوهرات، لا تظهر الأشعة في الجسم وهذا يؤدي إلى زيادة تعرض المريض لهذه الأشعة وبالتالي يزيد من مخاطر الإصابة به.

الأشعة فوق البنفسجية

توجد الأشعة فوق البنفسجية في مجال كهرومغناطيسي يقع بين الأشعة السينية والضوء المرئي، وتنقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة مجالات تختلف عن بعضها البعض وفقًا لطول الموجة، وهي الأشعة فوق البنفسجية القريبة والبعيدة والمتوسطة، وهذه الأشعة لها شدة عالية جدًا، طاقة قادرة على كسر العديد من الروابط الكيميائية، لذلك يحدث تأين للفوتونات فوق البنفسجية مما يلعب دورًا فعالاً في المعالجات الكيميائية وتطهير الأسطح، ومن الضروري معرفة أن التعرض العالي لهذه الأشعة يتسبب في تلف أنسجة الجسم كما أنه مسؤول عن حروق الشمس.

استخدامات إشعاعات الطيف الكهرومغناطيسي

يستخدم الإشعاع الطيفي الكهرومغناطيسي في العديد من المجالات بما في ذلك

• في الإضاءة، كما ذكرنا سابقًا، تصنع المصابيح بواسطة بعض أنواع الطيف، وكذلك ضوء الشمس، وهو ليس أكثر من الأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي ينتمي إلى أنواع الطيف الكهرومغناطيسي.
• يتم استخدامه في المجال الطبي من خلال التصوير الشعاعي الذي يتم من خلاله الكشف عن الكسور وكذلك لإظهار الأعضاء الداخلية للإنسان وتشخيص الأمراض.
• يتم استخدامها في المجال العسكري بواسطة الرادارات التي تعمل على الموجات الكهرومغناطيسية، وبفضلها يمكن اكتشاف وجود جسم متحرك مع القدرة على تحديد سرعته، وكذلك الصواريخ الموجهة باستخدام الحزم الكهروضوئية المستخرجة من الحزم الكهرومغناطيسية.

أبرز خصائص الطيف الكهرومغناطيسي

هناك العديد من الخصائص التي يتسم بها الطيف الكهرومغناطيسي، ومن أهمها

• يتكون الطيف الكهرومغناطيسي من جميع أنواع وأشكال الإشعاع في الكون.
• يمكن تقسيم الطيف الكهرومغناطيسي إلى جزأين، المرئي وغير المرئي.
• يحتوي على أنواع مختلفة من الطاقة، بعضها عالي التردد وضار بالبشر، مثل الأشعة فوق البنفسجية، وغيرها من الأشعة منخفضة التردد وغير ضارة بالصحة مثل الأشعة تحت الحمراء.