ما مقدار سرعة الموجة الكهرومغناطيسية المنتقلة في الهواء

ما هي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تتحرك في الهواء نظرًا لأن الموجات الكهرومغناطيسية هي شكل من أشكال الطاقة التي تقدمها الجسيمات المشحونة ، فسوف نتحدث عن الموجات الكهرومغناطيسية بالتفصيل في هذه المقالة وسنشرح سرعة هذه الموجات.

ما هي الموجات الكهرومغناطيسية

الموجة الكهرومغناطيسية (بالإنجليزية: Electromagnetic Radiation) هي موجات تنتشر في الفضاء وتحمل الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة ؛ يتكون الإشعاع الكهرومغناطيسي من موجات كهرومغناطيسية ، وهي تذبذبات متزامنة للمجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفراغ ، والموجات الكهرومغناطيسية نظرًا لأن الموجات الكهرومغناطيسية تحمل الطاقة والزخم الزاوي بعيدًا عن جسيم مصدرها ، فيجب على الموجات بعد ذلك التفاعل مع الجسيمات المشحونة المختلفة ، مما يؤثر عليها ويمكن نقل هذه الكميات. ويرتبط الإشعاع بالموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر بحرية دون تأثير متجدد. للأحمال المتحركة التي تنتجها ، لأنها على مسافة مناسبة من الشحنات.

في الواقع ، يمكن إنتاج الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي ينتج هذه الموجات بشكل طبيعي أو صناعي ، لأن الموجات الكهرومغناطيسية الطبيعية تشبه الضوء المنبعث من نوى الذرات المشعة والأشعة السينية وأشعة جاما ؛ لقد إنتاج أجهزة تنقل هذه الموجات في فراغ بينما يولد المجال المغناطيسي المتناوب المجال الكهربائي ويخلق المجال الكهربائي المتغير المجال المغناطيسي.

أنظر أيضا:

ما هي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تتحرك في الهواء

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تتحرك عبر الهواء 2.99712 × ⁸10 متر / ثانيةتنتقل الموجات الكهرومغناطيسية بسرعة الضوء في الفراغ ، وبسرعة قصوى تصل 2.99792458 × ⁸10 أمتار / ثانية والموجة الكهرومغناطيسية يمكن أن تمر عبر أي شيء سواء كان هواءًا أو صلبًا أو فراغًا ، وهذه الموجات لا تحتاج لـ وسيط للانتقال من مكان لـ انتهاء ، وتعتمد سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في أي ضمن فيزيائي على السرعة. من الموجة الكهرومغناطيسية لـ جذر ثابت العزل الكهربائي للوسيط.يمكن حساب سرعة الموجة ، التي تنص على أنها تساوي سرعة الضوء التي تم الحصول عليها بقسمتها ، عبر قانون الكهرومغناطيسية ويمكن كتابة القانون رياضيًا على النحو التالي

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل الكهربائي للوسيط

V = ج ÷ √K

بينما:

• الخامس ← سرعة الموجة الكهرومغناطيسية مقاسة بالأمتار / الثانية.
• ج ← المقدار الثابت لسرعة الضوء في الفراغ ، يساوي تقريبًا 2.99792458 × ⁸10 متر / ثانية.
• √K ← هو الجذر التربيعي لمقدار العزل الكهربائي للوسط الذي تتحرك فيه الموجة الكهرومغناطيسية.

عند تغيير الأرقام في السؤال السابق تظهر النتائج التالية:

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل الكهربائي للوسيط
حيث أن كمية العزل الكهربائي للهواء 1.00054 تكون النتيجة كالتالي:
سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 1.00054
سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 1.0002699
سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99712 x ⁸10 متر / ثانية

أنظر أيضا:

أمثلة على حساب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية

هناك الكثير من الأمثلة على مدى سرعة انتقال الموجة الكهرومغناطيسية ، وإليك بعض الأمثلة المهمة لحساب هذه السرعة:

• المثال الأول: احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال تحركها في الماء
  طريقة الحل:
  ثابت عازل الماء = 1.77
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل الكهربائي للوسيط
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 ÷ √1.77
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 1.330
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.25337510 س ⁸10 متر / ثانية
• المثال الثاني: احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال تحركها عبر الزجاج
  طريقة الحل:
  ثابت العزل الزجاجي = 4.7
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل للوسيط
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 ÷ √4.7
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 2.1679
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 1.38283949 x ⁸10 متر / ثانية
• المثال الثالث: احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال تحركها عبر الماس
  طريقة الحل:
  ثابت العزل الكهربائي للماس = 5.5
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل الكهربائي للوسيط
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 ÷ √5.5
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 2.345
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 1.27831933 × ⁸10 متر / ثانية
• المثال الرابع: احسب سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال تحركها في السيليكون
  طريقة الحل:
  ثابت عازل السيليكون = 11.68
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = سرعة الضوء ÷ ثابت العزل الكهربائي للوسيط
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 ÷ 11.68
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 2.99792458 x ⁸10 ÷ 3.4176
  سرعة الموجة الكهرومغناطيسية = 8.7720133 × ⁷10 متر / ثانية

أنواع الموجات الكهرومغناطيسية

تتكون كافة الموجات الكهرومغناطيسية من فوتونات تتحرك عبر الفضاء حتى تتفاعل مع المادة بحيث يتم امتصاص بعض الموجات وينعكس البعض الآخر ، وهنا الأنواع الرئيسية للموجات الكهرومغناطيسية في الطبيعة:

• موجات الراديو: الموجات ذات التردد الأدنى في الطيف الكهرومغناطيسي.
• المايكرويف: إنها ثاني أدنى موجة تردد في الطيف الكهرومغناطيسي ، حيث يمكن لموجات الميكروويف أن تمر عبر العوائق التي تتداخل مع موجات الراديو ، مثل السحب والدخان والمطر.
• موجات الأشعة تحت الحمراء: تقع موجات الأشعة تحت الحمراء في نطاق التردد الأدنى في الطيف الكهرومغناطيسي ، وتتراوح موجات الأشعة تحت الحمراء في الحجم من بضعة ملليمترات لـ أطوال مجهرية.
• أشعة الضوء المرئية: إنها موجات كهرومغناطيسية يمكن للناس رؤيتها.
• الموجات فوق البنفسجية (الإنجليزية: الموجات فوق البنفسجية): ومع ذلك ، فإن الموجات فوق البنفسجية هي سبب حروق الشمس ويمكن أن تسبب السرطان في الكائنات الحية.
• الأشعة السينية (بالإنجليزية: X-rays): هي موجات عالية الطاقة ذات أطوال موجية تتراوح بين 0.03 و 3 نانومتر.
• أشعة غاما: إنها موجات كهرومغناطيسية عالية التردد ولا تصدر إلا من الأجسام الكونية الأكثر نشاطًا مثل الفنانين النابضة والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء.

بنهاية هذا المقال سنعرف ما هي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي تتحرك في الهواءوشرحنا بالتفصيل ماهية الموجات الكهرومغناطيسية وتحدثنا عن طريقة حساب سرعات هذه الموجات كماًا للبيئة المادية التي تتحرك فيها ، وكذلك لوصف أي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية.

مراجع

1. ecictimes.indiatimes.com ، 20/2/2021

2. physicsclassroom.com، 20.02.2021

3. sciencing.com ، 20/2/2021