Page 11 - الكهرومغناطيسية
P. 11

‫افــرض الفيزيائي الإســكتلندي جيمس ماكســويل في عــام ‪1860‬م أن عكس الحث‬
‫صحيح أي ًضا؛ فالتغير في المجال الكهربائي يولد مجالاً مغناطيس ًّيا متغ ّ ًيا‪ .‬وهذا مو ّضح في‬
‫الشكل ‪ .3-5b‬واقترح ماكسويل أي ًضا أن الشحنات الكهربائية ليست ضرورية؛ فالمجال‬
‫الكهربائي المتغير وحده يمكن أن يولد مجالاً مغناطيســ ًّيا‪ .‬ثم توقع ماكســويل أن ك ًّل من‬
‫الشحنات المتسارعة والمجالات المغناطيســية المتغيرة تولد مجالات كهربائية ومغناطيسية‬

                                                        ‫تتحرك م ًعا في الفضاء‪.‬‬
‫ويس َّمىالمجالانالمغناطيسيوالكهربائيالمنتشرانم ًعافيالفضاءالموجاتالكهرومغناطيسية‪،‬‬
‫أوموجة‪.EM‬ويوضحالشكل‪3-5c‬اتجاهاتالمجالاتالتيتك ّونموجةكهرومغناطيسية‪.‬‬
‫وفي عام ‪1887‬م أثبت الفيزيائي الألماني هنريش هرتز عمل ًّيا صحة نظرية ماكسويل‪ .‬كما أدت‬

                         ‫نظريةماكسويلإلىوضعتصوركاملللكهرباءوالمغناطيسية‪.‬‬
‫خ�صائ���ص الموج��ات الكهرومغناطي�س��ية  وجد مؤخ ًرا أن سرعة الموجة الكهرومغناطيســية‬
‫تساوي تقري ًبا​‪ ،3.00×10​8​ m/s‬ويرمز لها بالرمز ‪ ،c‬وهي سرعة الضوء‪ .‬وتنتقل الموجات‬
‫الكهرومغناطيســية‪ -‬ومنها الضوء‪ -‬في الفضاء بسرعة ‪ .c‬ويرتبــط كل من طول الموجة‬

                              ‫الكهرومغناطيسية وترددها وسرعتها بالعلاقة الآتية‪:‬‬

                            ‫العلاقة بين الطول الموجي والتردد لموجة	 ​  ‪λ = ​_v f‬‬
                ‫الطول الموجي للموجة يساوي مقدار سرعتها مقسو ًما على ترددها‪.‬‬

‫في هذه المعادلة يقاس الطول الموجي ‪ λ‬بوحدة ‪ ،m‬وتقاس السرعة ‪ v‬بوحدة ‪ ،m/s‬ويقاس‬
‫الــردد ‪ f‬بوحدة ‪ .Hz‬ولاحظ أن السرعة ‪ v‬لأي موجة كهرومغناطيســية تنتقل في الفراغ‬

 ‫تساوي سرعة الضوء ‪ ،c‬ولذلك فإن العلاقة الخاصة بالموجة الكهرومغناطيسية تصبح‪:‬‬
                                                   ‫​  ‪λ = _​c f‬‬
                                                   ‫حيث ‪ c = 3.00× 1​ 0​8​ m/s‬‬

‫لاحظ أن حاصل ضرب الطول الموجي في التردد لأي موجة كهرومغناطيســية هو مقدار‬
‫ثابت ويســاوي ‪ .c‬ولذلك عندما يزداد الطول الموجي يقل الــردد‪ ،‬والعكس صحيح‪.‬‬
‫أي أن الموجة الكهرومغناطيســية ذات الطول الموجي الكبــر لها تردد صغير‪ ،‬بينما الموجة‬

                        ‫الكهرومغناطيسية ذات الطول الموجي الصغير لها تردد كبير‪.‬‬

  ‫	‪ . 15‬ما مقدار سرعة موجة كهرومغناطيسية في الهواء إذا كان ترددها ‪3.2×​10​19​ Hz‬؟‬
               ‫	‪. 16‬ما طول موجة الضوء الأخضر إذا كان تردده​‪5.70×101​4​ Hz‬؟‬
                     ‫	‪. 17‬ما طول موجة كهرومغناطيسية ترددها​‪8.2× 10​14​ Hz‬؟‬
                ‫	‪. 18‬ما تردد موجة كهرومغناطيسية طولها الموجي ‪2.2× ​10​-2​ m‬؟‬

                                                                                             ‫‪84‬‬
   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16