ما هي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تنتقل في الهواء، حيث أن الموجات الكهرومغناطيسية هي شكل من أشكال الطاقة المنبعثة من الجسيمات المشحونة، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الموجات الكهرومغناطيسية، وسنشرح ما هي سرعتها . أمواج.

ما هي الموجات الكهرومغناطيسية

الإشعاع الكهرومغناطيسي هو موجة تنتشر عبر الفضاء وتحمل طاقة مشعة كهرومغناطيسية، حيث يتكون الإشعاع الكهرومغناطيسي من موجات كهرومغناطيسية، وهي تذبذبات متزامنة للمجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفراغ، وتنبعث الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة الجسيمات المشحونة كهربائياً المعرضة للتسارع. . ، ويمكن لهذه الموجات أن تتفاعل لاحقًا مع الجسيمات المشحونة الأخرى، مما يؤدي إلى التأثير عليها، حيث تحمل الموجات الكهرومغناطيسية الطاقة والزخم الزاوي بعيدًا عن جسيم مصدرها، ويمكنها نقل هذه الكميات إلى مادة مع ذلك التفاعل، والإشعاع هو المرتبطة بتلك الموجات الكهرومغناطيسية التي تتمتع بحرية الانتشار دون تأثير مستمر على الشحنات المتحركة التي تنتجها، لأنها على مسافة مناسبة من تلك الشحنات.

في الواقع، يمكن توليد الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يولد هذه الموجات بشكل طبيعي أو صناعي، لأن الموجات الكهرومغناطيسية الطبيعية تشبه الضوء والأشعة السينية وأشعة غاما التي تنبعث من نوى الذرات ذات النشاط الإشعاعي، ولكن صناعيًا يتم من خلال الإنسان . الأجهزة المصنعة التي تنقل هذه الموجات في الفراغ، يولد المجال المغناطيسي المتغير مجالًا كهربائيًا، ويولد المجال الكهربائي المتغير مجالًا مغناطيسيًا.

ما سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تنتقل عبر الهواء

مقدار سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تنتقل في الهواء هي 2.99712 × 810 متر / ثانية، حيث تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية بسرعة الضوء في الفراغ، لتصل إلى أقصى سرعتها حوالي 2.99792458 × 810 متر / ثانية، والموجة الكهرومغناطيسية يمكن للموجة أن تنتقل عبر أي شيء سواء كان هواء أو مادة صلبة أو فراغ، وهذه الموجات لا تحتاج إلى وسيط لتنتقل من مكان إلى آخر، ويمكن حساب سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في أي وسط فيزيائي من خلال قانون السرعة. من الموجة الكهرومغناطيسية، والتي تنص على أن سرعة الموجة الكهرومغناطيسية تساوي سرعة الضوء مقسومة على جذر ثابت العزل الكهربائي للوسيط، يمكن كتابة القانون رياضياً على النحو التالي

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسط

V = C ÷ √K

في حين

  • V → هو مقدار سرعة الموجة الكهرومغناطيسية ويقاس بالأمتار / الثانية.
  • c → هو ثابت بحجم سرعة الضوء في الفراغ ويبلغ تقريبًا 2.99792458 × 810 متر / ثانية.
  • √K → هو حجم الجذر التربيعي لكمية العازل الكهربائي في الوسط الذي تنتقل فيه الموجة الكهرومغناطيسية.

باستبدال الأرقام الواردة في السؤال أعلاه، تحصل على ما يلي

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسط وبما أن كمية العازل في الهواء تساوي 1.00054، فالنتيجة هي التالية سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 ÷ √1.00054 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 1.0002699 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 1 2 × 2.99 810 م / ث

أمثلة على حسابات سرعة الموجة الكهرومغناطيسية

هناك العديد من الأمثلة على مدى سرعة تحرك الموجة الكهرومغناطيسية، وإليك بعض الأمثلة العملية لكيفية حساب هذه السرعة

  • المثال الأول احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية عند التحرك في الماء طريقة الحل ثابت العزل الكهربائي للماء = 1.77 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسيط سرعة الموجة الكهرومغناطيسية موجة = 2.99792458 × 810 1.77 سرعة موجة كهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 ÷ 1.330 سرعة موجة كهرومغناطيسية = 2.25337510 × 810 متر في الثانية
  • المثال الثاني احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية عندما تتحرك في الزجاج طريقة الحل ثابت العزل للزجاج = 4.7 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسيط سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 √4.7 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 ÷ 2.1679 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 1.38283949 × 810 متر في الثانية
  • المثال الثالث حساب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية عند التحرك في الماس طريقة الحل ثابت العزل للماس = 5.5 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسيط سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 √5.5 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 ÷ 2.345 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 1.27831933 × 810 متر في الثانية
  • المثال الرابع حساب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية عند التحرك في السيليكون طريقة الحل ثابت العزل الكهربائي للسيليكون = 11.68 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ √ ثابت العزل للوسيط سرعة الكهرومغناطيسية الموجة الموجية = 2.99792458 × 810 11.68 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 × 810 ÷ 3.4176 سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 8.7720133 × 710 متر في الثانية

أنواع الموجات الكهرومغناطيسية

تتكون جميع الموجات الكهرومغناطيسية من فوتونات تنتقل عبر الفضاء حتى تتفاعل مع المادة، لذلك يتم امتصاص بعض الموجات وينعكس البعض الآخر، وفيما يلي الأنواع الرئيسية للموجات الكهرومغناطيسية في الطبيعة، مثل هذا

  • موجات الراديو هي أخفض موجات تردد من الطيف الكهرومغناطيسي.
  • الموجات الدقيقة هذه هي ثاني أدنى موجات تردد في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث تستطيع الموجات الدقيقة اختراق العوائق التي تتداخل مع موجات الراديو مثل السحب والدخان والمطر.
  • موجات الأشعة تحت الحمراء تقع موجات الأشعة تحت الحمراء في النطاق المتوسط ​​الأدنى للترددات على الطيف الكهرومغناطيسي، وتتراوح موجات الأشعة تحت الحمراء في الحجم من بضعة ملليمترات إلى أطوال مجهرية.
  • أشعة الضوء المرئية هي موجات كهرومغناطيسية يستطيع الإنسان رؤيتها.
  • الموجات فوق البنفسجية الموجات فوق البنفسجية هي سبب حروق الشمس ويمكن أن تسبب السرطان في الكائنات الحية.
  • الأشعة السينية هي موجات عالية الطاقة ذات أطوال موجية تتراوح بين 0.03 و 3 نانومتر.
  • أشعة جاما هي موجات كهرومغناطيسية عالية التردد تنبعث فقط من الأجسام الكونية الأكثر نشاطًا، مثل النجوم النابضة والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء.

في نهاية هذا المقال عرفنا ما هي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تنتقل في الهواء، وشرحنا بالتفصيل ما هي الموجات الكهرومغناطيسية، وقد ذكرنا كيفية حساب سرعة هذه الموجات حسب المادة. . الوسائل التي تنتقل بها، بالإضافة إلى التعرف على الموجات الكهرومغناطيسية بأنواعها.