الأهداف - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

• تصف كيف تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء. • تحل مسائل تتضمن خصائص الموجات الكهرومغناطيسية. • تصف العوامل المؤثرة في قدرة الموجات الكهرومغناطيسية على التقاط موجة كهرومغناطيسية. • تحل مسائل تتضمن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في المواد العازلة للكهرباء.

الموجات الكهرومغناطيسية الموجات الكهر بائية الموجات المغناطيسية العوازل الكهربائية الهوائي الطيف الكهرومغناطيسي الإشعاع الكهرومغناطيسي المستقبل

على الرغم من أنك قد لا تدرك الموجات الكهرومغناطيسية إلا أنك تعتمد عليها يوميًا. فثبت الإشارات من محطات الإذاعة والتلفزة، والأقمار الاصطناعية التي تدور حول الأرض، وحتى تلك الموجات الصادرة عن المجرات البعيدة، تعد جميعها موجات كهرومغناطيسية. وتستخدم الموجات الكهرومغناطيسية أيضًا في منتجات استهلاكية شائعة مثل الميكروويف، والأجهزة التحكم عن بعد، والهواتف الخلوية وغيرها. وسنتعلم في هذا الجزء عن المجالات التي تعمل بالموجات الكهرومغناطيسية، وكيفية إنتاج هذه الموجات واستقبالها.

Electromagnetic Waves

حدث تقدم كبير في فهم الموجات الكهرومغناطيسية خلال القرن التاسع عشر، وأدت هذه التطورات إلى تطوير أجهزة وتقنيات جديدة كان لها أثر كبير في المجتمع الحديث. سلسلة من الإنجازات في عام 1821م، بينما كان العالم الدنماركي أورستيد يقدم عرضًا لطلابه لاحظ انحراف إبرة البوصلة عند اقترابها من سلك يسري فيه تيار كهربائي، وأدرك أن ملاحظته تعرض ربطًا أساسيًا بين الكهرباء والمغناطيسية. وتوصل أورستيد إلى أن التيار المار في موصل يولد مجالًا مغناطيسيًا، وأن التيار المتغير يولد مجالًا مغناطيسيًا، وقاد هذا الاكتشاف ثورة في الأوساط العلمية، وقد أفاد في سيل من البحوث الجديدة.

وبعد مرور إحدى عشرة سنة على هذه التجارب، اكتشف كل من العالمين مايكل فاراداي وجوزيف هنري – كل على حدة – ألكت الكهرومغناطيسي. ولحث الكهرومغناطيسي هو إنتاج مجال كهربائي بسبب مجال مغناطيسي متغير. ومن المثير للاهتمام أن المجالات الكهربائية الحثية تتولد حتى لو لم يكن هناك أسلاك. كما هو موضح في الشكل 5-5، لذا فإن المجال المغناطيسي المتغير يولد مجالًا كهربائيًا متغيّرًا مماثلاً. لاحظ أن خطوط المجال الكهربائي الحثي تشكل حلقات مغلقة، كما هو موضح في الشكل 5-5؛ وذلك لأنه لا توجد شحنات عند النقاط التي تبدأ منها خطوط المجال، أو عند النقاط التي تنتهي فيها.

هذه الأشكال تمثل مجالاً كهربائياً (a)، ومجالاً مغناطيسياً (b)، ومجالين كهربائياً ومغناطيسياً معاً (c).

--- SECTION: الأهداف --- • تصف كيف تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء. • تحل مسائل تتضمن خصائص الموجات الكهرومغناطيسية. • تصف العوامل المؤثرة في قدرة الموجات الكهرومغناطيسية على التقاط موجة كهرومغناطيسية. • تحل مسائل تتضمن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في المواد العازلة للكهرباء. --- SECTION: المفردات --- الموجات الكهرومغناطيسية الموجات الكهر بائية الموجات المغناطيسية العوازل الكهربائية الهوائي الطيف الكهرومغناطيسي الإشعاع الكهرومغناطيسي المستقبل على الرغم من أنك قد لا تدرك الموجات الكهرومغناطيسية إلا أنك تعتمد عليها يوميًا. فثبت الإشارات من محطات الإذاعة والتلفزة، والأقمار الاصطناعية التي تدور حول الأرض، وحتى تلك الموجات الصادرة عن المجرات البعيدة، تعد جميعها موجات كهرومغناطيسية. وتستخدم الموجات الكهرومغناطيسية أيضًا في منتجات استهلاكية شائعة مثل الميكروويف، والأجهزة التحكم عن بعد، والهواتف الخلوية وغيرها. وسنتعلم في هذا الجزء عن المجالات التي تعمل بالموجات الكهرومغناطيسية، وكيفية إنتاج هذه الموجات واستقبالها. --- SECTION: الموجات الكهرومغناطيسية --- Electromagnetic Waves حدث تقدم كبير في فهم الموجات الكهرومغناطيسية خلال القرن التاسع عشر، وأدت هذه التطورات إلى تطوير أجهزة وتقنيات جديدة كان لها أثر كبير في المجتمع الحديث. سلسلة من الإنجازات في عام 1821م، بينما كان العالم الدنماركي أورستيد يقدم عرضًا لطلابه لاحظ انحراف إبرة البوصلة عند اقترابها من سلك يسري فيه تيار كهربائي، وأدرك أن ملاحظته تعرض ربطًا أساسيًا بين الكهرباء والمغناطيسية. وتوصل أورستيد إلى أن التيار المار في موصل يولد مجالًا مغناطيسيًا، وأن التيار المتغير يولد مجالًا مغناطيسيًا، وقاد هذا الاكتشاف ثورة في الأوساط العلمية، وقد أفاد في سيل من البحوث الجديدة. وبعد مرور إحدى عشرة سنة على هذه التجارب، اكتشف كل من العالمين مايكل فاراداي وجوزيف هنري – كل على حدة – ألكت الكهرومغناطيسي. ولحث الكهرومغناطيسي هو إنتاج مجال كهربائي بسبب مجال مغناطيسي متغير. ومن المثير للاهتمام أن المجالات الكهربائية الحثية تتولد حتى لو لم يكن هناك أسلاك. كما هو موضح في الشكل 5-5، لذا فإن المجال المغناطيسي المتغير يولد مجالًا كهربائيًا متغيّرًا مماثلاً. لاحظ أن خطوط المجال الكهربائي الحثي تشكل حلقات مغلقة، كما هو موضح في الشكل 5-5؛ وذلك لأنه لا توجد شحنات عند النقاط التي تبدأ منها خطوط المجال، أو عند النقاط التي تنتهي فيها. --- SECTION: الشكل 5-5 --- هذه الأشكال تمثل مجالاً كهربائياً (a)، ومجالاً مغناطيسياً (b)، ومجالين كهربائياً ومغناطيسياً معاً (c). --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 5-5a Description: Diagram showing parallel lines entering concentric circles, labeled E and B. Context: Illustrates the relationship between changing magnetic fields and induced electric fields. **DIAGRAM**: الشكل 5-5b Description: Diagram showing a circular path with a dashed line and arrows, labeled B and E. Context: Illustrates the magnetic field generated by a changing electric field. **DIAGRAM**: الشكل 5-5c Description: Diagram showing parallel lines entering concentric circles, with a dashed line and arrows, labeled B and E. Context: Illustrates the combined effect of changing electric and magnetic fields, representing electromagnetic waves.