تولد الإشعاع الكهرومغناطيسي
تنقسم الأشعة الكهرومغناطيسية إلى قسمين طبيعية وصناعية ولكنهما متماثلين في خواصهما :
- اللأشعة الكهرومغناطيسية الطبيعية مثل الضوء والأشعة السينية التي تنتج من أغلفة بعض الذرات ،وأشعة جاما التي تصدر من أنوية الذرات ذات النشاط الإشعاعي.
- اللأشعة الكهرومغناطيسية التي ولدها الإنسان :
تبث الدوائر
الكهربائية التي تحمل تيارات متذبذبة عالية التردد أشعة كهرومغناطيسية على هيئة مجالين يتعامدان على بعضهما, أحدهما
كهربائي والأخر
مغناطيسي, ويتعامد مستوى أحدهما على مستوى الأخر. المجال
المغناطيسي المتغير يولد المجال
الكهربائي, كما أن المجال
الكهربائي المتغير يولد المجال
المغناطيسي.
وقد إتضح فيما بعد أن
الإشعاع الكهرومغناطيسي تماثل تماما الموجات الكهرومغناطيسية
للضوء وهي تتحرك في الفضاء بسرعة
الضوء أي بسرعة 299796 كيلومتر في الثانية أو بسرعة 186284 ميل في الثانية، ولها نفس خواص الضوء
الإشعاع الكهرومغناطيسي
الإشعاع الكهرمغنطيسي هو انتشار
الأمواج الكهرمغنطيسية بمكوناتها
الكهربائية والمغناطيسية في الفضاء, ويتم هذا الانتشار مع اهتزاز الحقلين الكهربائي والمغناطيسي بحيث يشكلان زوايا قائمه مع بعضهما ومع اتجاه الانتشار. كما تقوم الموجات الكهرومغناطيسية بنقل
الطاقة والعزم بانتشر الأشعة في الفراغ أو في المواد الشفافة مثل الزجاج، وتنتقل طاقة الشعاع وعزمه إلى
المادة عند امتصاص المادة للشعاع. وتختلف الموجات الكهرومغناطيسية تماما عن موجات الصوت، فموجات الصوت تعتبر موجات ميكانيكية تحتاج إلى وسط مادي للانتشار فيه مثل الهواء والماء والمعادن وغيرها. أما الموجات الكهرومغناطيسية مثل الضوء فهي التي لا تحتاج لوسط مادي لتنتقل فيه، فأشعة الشمس مثلا تصلنا في الفراغ وكذلك ضوء النجوم.
- وتوجد استخدامات كثيرة للأشعة الكهرومغناطيسية التي يوّلدها الإنسان. منها الإضاءة، جميع أنواع اللمبات يـُصدر ضوءا عبارة عن موجات كهرومغناطيسية. والراديو، والتلفزيون، والرادار، والمحمول الخلوي، وغيرها. كما أن الاتصال بين الأرض ورواد الفضاء، وكذلك توجيه مركبات الفضاء والمركبات المتحركة التي يرسلها الإنسان إلى الكواكب المحيطة بنا مثل المريخ والقمر، كل هذه الاتصالات تتم بواسطة الأشعة الكهرومغناطيسية.
طاقة كهرومغناطيسية
أثبت العالم الألماني
ماكس بلانك عام 1900 من خلال دراسته لإشعاع
الجسم الأسود أنه توجد علاقة بين طاقة الشعاع وطول موجته. فإذا رمزنا
لطول الموجة شعاع ب (
λ) فإن الطاقة المقترنة بها E (طاقة الشعاع) تعطى بالعلاقة :
E = h c /
λ
حيث h ثابت طبيعي يسمى
ثابت بلانك،
و c سرعة الضوء في الفراغ (وهي أيضا ثابت طبيعي).
كما أن الطاقة ترتبط مع التردد بالعلاقة التالية:
E = h
ν
حيث
ν التردد.
كما يرتبط تردد موجة كهرومغناطيسية بطول موجتها بالعلاقة (المعروفة أيضاً عن الصوت):
λ.
ν = c
حيث c سرعة الضوء في الفراغ.