📚 الطيف الكهرومغناطيسي (جزء)
المفاهيم الأساسية
الطيف الكهرومغناطيسي: مجال واسع من الترددات والأطوال الموجية.
أمواج الراديو: موجات كهرومغناطيسية أطوالها الموجية تزيد على ٠,٣ متر، وتستخدم لنقل المعلومات إلى التلفاز والمذياع.
موجات الميكروويف: أقصر الموجات الراديوية، أطوالها بين ٠,٠٠١ متر إلى ٠,٣ متر، وتستخدم في تسخين الطعام وإرسال واستقبال معلومات الهاتف النقال.
الموجات تحت الحمراء: أطوالها بين ۰٫۰۰۱ متر إلى ۷۰۰ جزء من بليون من المتر، تصدر عن الأجسام الساخنة وتستخدم في أجهزة التحكم (الريموت) والنظارات الليلية.
الضوء المرئي: جزء من الموجات الكهرومغناطيسية يمكن للإنسان رؤيته، أطواله بين ٤٠٠ و ۷۰۰ جزء من بليون من المتر. لونه يعتمد على طوله الموجي.
خريطة المفاهيم
```markmap
الموجات
أنواع الموجات
الموجات الطولية
#### موجات الصوت
##### سرعة الصوت
###### تعتمد على نوع الوسط
###### تكون في: المواد الصلبة > السائلة > الغازات
###### تزداد بزيادة درجة حرارة المادة
##### علو الصوت (الشدة)
###### يحدده مقدار الطاقة التي يحملها
###### الصوت العالي: يحمل طاقة أكبر
###### الصوت الخافت: يحمل طاقة أقل
###### تتناقص الشدة كلما ابتعدنا عن المصدر
###### ترتبط شدة الصوت مع سعته: الصوت ذو السعة الكبيرة يكون عالي الشدة
##### مقياس الديسبل (dB)
###### مستوى شدة الصوت
####### أخفض صوت يمكن سماعه: 0 ديسبل
####### محادثة عادية: 50 ديسبل
####### بداية الشعور بالألم: 120 ديسبل أو أكثر
###### علو الصوت (الإدراك الحسي)
####### زيادة 10 ديسبل في الشدة = تضاعف الطاقة 10 مرات، لكن يُدرك الإنسان أن العلو تضاعف مرتين فقط.
####### زيادة 20 ديسبل في الشدة = تضاعف الطاقة 100 مرة، ويزيد العلو 4 مرات.
##### التردد وحدة الصوت
###### يقاس بالهرتز (Hz)
###### المدى المسموع للإنسان: من 20 هرتز إلى 20000 هرتز
###### حدة الصوت
####### خاصية تعتمد على تردد الموجات
####### تميز الأصوات الحادة (عالية التردد) عن الغليظة (منخفضة التردد)
##### انعكاس الصوت
###### الصدى
####### سماع الصوت بعد انعكاسه عن الأسطح العاكسة
####### تجنبه في القاعات
######## باستخدام مواد لينة على الجدران والأسقف لامتصاص طاقة الصوت
###### تكرار الصدى (Reverberation)
####### تكرار سماع الصدى في مكان مغلق
####### الاستفادة منه في القاعات الكبيرة
######## لتجميع الأصوات المنعكسة لتعويض التناقص في شدة الصوت
######## بحسابات دقيقة لضمان الوضوح وعدم التشويش
###### تطبيقات انعكاس الصوت
####### تحديد مواقع الأجسام
######## كما في الخفاش والدلفين
####### التصوير الطبي بالموجات فوق السمعية
######## لتصوير أعضاء الجسم وفحص الأجنة
##### سماع الأصوات
###### آلية السمع
####### تصل الموجات الصوتية إلى الأذن
####### يهتز غشاء الطبلة وبقية أجزاء الأذن
####### ينتج عن ذلك إدراك الصوت
الموجات الكهرومغناطيسية
#### خصائص موجات الضوء
##### موجات مستعرضة
##### تتكون من مجالين متذبذبين ومتعامدين
###### مجال كهربائي
###### مجال مغناطيسي
##### تردد الموجة
###### عدد اهتزازات المجالين في الثانية
##### الطول الموجي
###### المسافة بين قمتين أو قاعين متتاليين
##### شدة الموجات الضوئية
###### تحدد مقدار سطوع الضوء
###### تقل كلما ابتعدنا عن المصدر (بسبب تشتت الطاقة)
#### الطيف الكهرومغناطيسي
##### مدى كامل لجميع الترددات والأطوال الموجية
##### طرف الترددات المنخفضة
###### أطوال موجية كبيرة
###### تحمل طاقة قليلة
##### طرف الترددات العالية
###### أطوال موجية قصيرة
###### تحمل طاقة كبيرة
##### جميع الموجات (من الراديو إلى أشعة جاما) متشابهة في الطبيعة
###### تختلف فقط في التردد والطول الموجي والطاقة
##### أمواج الراديو
###### أطوال موجية تزيد على ٠,٣ متر
###### تستخدم في نقل المعلومات للتلفاز والمذياع
##### موجات الميكروويف
###### أطوال موجية بين ٠,٠٠١ م إلى ٠,٣ م
###### تستخدم في: تسخين الطعام، اتصالات الهاتف النقال
##### الموجات تحت الحمراء
###### أطوال موجية بين ۰٫۰۰١ م إلى ۷۰۰ جزء من بليون من المتر
###### تصدر عن الأجسام الساخنة
###### تستخدم في: أجهزة التحكم (الريموت)، النظارات الليلية
##### الضوء المرئي
###### أطوال موجية بين ٤٠٠ إلى ۷۰۰ جزء من بليون من المتر
###### الجزء الوحيد من الطيف الذي يمكن للإنسان رؤيته
###### لون الضوء يعتمد على طوله الموجي
###### الضوء الأبيض (كالشمس) يتركب من ألوان مختلفة
###### يمكن تحليله إلى ألوانه السبعة باستخدام المنشور
####### الضوء البنفسجي (أقصر طول موجي مرئي) ينكسر أكثر
####### الضوء الأحمر (أطول طول موجي مرئي) ينكسر أقل
```
نقاط مهمة
- العلاقة بين التردد والطول الموجي في الطيف الكهرومغناطيسي: كلما زاد التردد قل الطول الموجي، والعكس صحيح.
- الضوء ذو التردد الأعلى (والطول الموجي الأقصر) في الطيف المرئي هو الضوء البنفسجي.
- يمكن رؤية الموجات الكهرومغناطيسية التي أطوالها بين ٤٠٠ و ۷۰۰ جزء من بليون من المتر فقط.