(((* الحقل الكهرومغناطيسي *)))
(((* Electromagnetic Field***)))
.
قد تعرف أن اشارة الراديو و الموبايل هي حقل كهرومغناطيسي ، و لكن
قد لا تعرف أن الحرارة التي تصلك من المدفأة هي عبارة عن حقل كهرومغناطيسي. و أن الضوء الذي تشاهده بعينيك هو حقل كهرومغناطيسي. و أن الأشعة النووية القاتلة هي حقل كهرومغناطيسي.
و لكن ماذا تعني كلمة حقل كهرومغناطيسي؟ و كيف يكون تارة حرارة و تارة ضوءاً و تارة اشارة راديو ؟
الفرق هو في التردد فقط.
إن كلمة حقل تعني مجال تأثير قوة ما ، فالقوة المغناطيسية لها حقل مغناطيسي يقع بين قطبي المغناطيس ، و القوة الكهربائية لها حقل يقع بين صفيحتي مكثف مشحون، أما الحقل الكهرومغناطيسي فهو حقل منتشر عبر الفراغ إلى مالانهاية.
.
في الحالة الساكنة يمكن الحصول على القوة المغناطيسية لوحدها أو القوة الكهربائية لوحدة ، و لكن مع بدء اهتزاز أحدهما فإنها تولّد القوة الأخرى و لذلك نجدهما مرتبطتان معاً تحت اسم القوة الكهرومغناطيسية، و القوة المغناطيسية هي التي تولّد الحقل الكهرومغناطيسي.
يظهر في الشكل المرفق مركبات الحقل الكهرومغناطيسي حيث نجد أن القوتان المغناطيسية و الكهربائية متعامدتان مع بعضهما البعض و لكنهما مرتبطتان ببعضهما.
.
عندما تهتز القوة الكهرومغناطيسية يهتز معها الحقل الكهرومغناطيسي بنفس التردد ، و في حين أن القوة الكهرومغناطيسية تنبع من الأجسام المادية فإن الحقل الكهرومغناطيسي هو الذي ينتشر في الفراغ حاملاً معه تأثير القوة التي نشأ عنها و صفاتها، و هذا الحقل عبارة عن جسيمات صغيرة مهتزة من الطاقة اسمها (فوتونات Photons) و هي جسيمات عديمة الكتلة المادية.
.
إن للحقل الكهرومغناطيسي معرفين أساسيين هما طول الموجة و التردد
كلما زاد التردد نقص طول الموجة و بالعكس.
.
إن الحقل الكهرومغناطيسي المهتز داخل مولّدة الكهرباء بتردد 50 هزة في الثانية (50 هرتز) يولّد كهرباء المنازل المعروفة.
و الحقل الكهرومغناطيسي في محوّل وحدة تغذية متقطعة يهتز بتردد 40 ألف هرتز( 40 كيلو هرتز) ناقلاً الطاقة من الملف الأولي إلى الملف الثانوي دون اتصال سلكي بينهما.
كما أن الطباخ التحريضي Induction cooker يعتمد على حقل كهرومغناطيسي بتردد 50 كيلو هرتز (50KHz).
.
أمواج الراديو MW هي حقل كهرومغناطيسي يبدأ بالتردد 400KHz و ينتهي بالتردد 1600KHz.
و أمواج الراديو FM تبدأ بالتردد 88 مليون هرتز (88ميجاهرتز أو 88MHz) و تنتهي بالتردد 108 ميجاهرتز.
يمكن القول أن الأمواج الراديوية تقع بين التردد 100كيلوهرتز(100ألف هرتز) و التردد 1جيجاهرتز (1مليار هرتز).
.
إن 1 مليار تعني 1 بجانبها 9 أصفار ، و لاختصار كتابة الأرقام الكبيرة مع أصفارها فقد تم التعويض عنها برقم عشرة فوقه رقم صغير يعبّر عن عدد الاصفار التي بجانب الواحد ، هذا الرقم الصغير يسمى الأس.
فمثلاً الرقم 100 نكتبه 10² و الرقم 1000 نكتبه 10³ و هكذا.
و لكن بسبب عدم وجود الأس في الكيبوردات بشكل عام فإننا نكتبه بطريقة أخرى (10e2) أو (10e3).
.
الأمواج بين 1مليار هرتز و ألف مليار هرتز تسمى الأمواج المايكروية.
أي تقع بين (10e9 إلى 10e12) .
و منها موجة المايكروويف و هي 2.4 جيجا هرتز ، أو (2.4x10e9).
و منها موجة الرادار و تقع بين 20 – 40 جيجاهرتز أي بين (20x10e9-40x10e9) هرتز.
.
بعد التردد (10e12) هرتز يصبح الحقل الكهرومغناطيسي عبارة عن الأشعة الحرارية التي تأتينا من الأجسام الساخنة ، و تسمى الأشعة تحت الحمراء ، و هي تقع بين التردد (10e12) هرتز و (10e14 ) هرتز.
.
عندما تسخن الأجسام فهذا يعني أن ذراتها تهتز بسرعة ، و كلما زادت السخونة زاد اهتزازها و تبدأ الأجسام بالتوهج ، هذا التوهج يعني أن الأجسام بدأت بانتاج الضوء، و بدأ الاهتزاز يتجاوز التردد (10e14) ليدخل مجال الطيف الضوئي المرئي.
إن الضوء المنظور هو حقل كهرومغناطيسي تردده يقع بين (10e14هرتز) و (10e16هرتز) ، أي واحد بجانبه 16 صفراً .
مع زيادة التردد يختفي الحقل الكهرومغناطيسي عن الرؤية و يصبح الأشعة فوق البنفسجية التي تراها الحشرات فقط، و يقع ترددها بين (10e16-10e19) هرتز.
.
يبدأ الحقل الكهرومغناطيسي يصبح خطيراً بسبب أن زيادة التردد تعني نقصان طول الموجة المهتزة و بالتالي يصبح الحقل الكهرومغناطيسي قادراً على النفوذ من بين الذرات و يخترق المواد و الأجسام ، في هذه الحالة نسمي الحقل بالأشعة السينية و هي تقع بين التردد (10e18-10e20) هرتز.
الأشعة السينية هي المستخدمة في التصوير الشعاعي و التصوير الأمني للحقائب و الشاحنات.
.
مع ارتفاع التردد لفوق (10e20) نحصل على أشعة جاما Gama الخطيرة، و هي الأشعة التي تنطلق من المواد المشعة و الأسلحة النووية و تخترق الخلايا الحية و تدمرها و تقتل الإنسان أو تشوهه ، أو في خال كانت ضعيفة فإنها تسبب السرطانات و التشوهات الخلقية للمواليد الجدد.
يصل تردد أشعة جاما إلى 10e28 و هو أعلى تردد معروف للحقل الكهرومغناطيسي.
.
يظهر في الأشكال المرافقة نماذج تمثيلية لطيف الترددات الكهرومغناطيسية و ما يقابلها من طول الموجة مع رسوم توضيحية لمستوى طول الموجة أي يقع.
.
