Page 17 - الكهرومغناطيسية

‫ا�ستقبال الموجات الكهرومغناطي�سي ة‬ ‫‪E ‬‬
‫‪‬‬
‫‪Reception of Electromagnetic Waves‬‬
‫‪‬‬
‫الآن وبعــد أن عرفت كيفية توليد الموجات الكهرومغناطيســية وبثها‪ ،‬كيــف تتوقع طريقة‬ ‫‪‬‬
‫اســتقبالها؟ إن التقاط هذه الموجات يتطلب هوائ ًّيا‪ .‬كما هو موضح في الشكل ‪ ،3-11‬حيث‬
‫تعمل المجالات الكهربائية للموجات على تســارع إلكترونات المادة المكونة للهوائي‪ ،‬ويكون‬ ‫ال�ش��كل ‪ 3-11‬المج�الات‬
‫التسارع أكبر ما يمكن عندما يوجه الهوائي في اتجاه استقطاب الموجة نفسه‪ .‬وهذا يحدث عندما‬ ‫الكهربائي�ة المتغ�يرة إل�ش�ارة محط�ة‬
‫يكون الهوائي مواز ًيا لاتجاه المجالات الكهربائية للموجة؛ حيث يتذبذب فرق الجهد بين طرفي‬ ‫الب�ث الإذاعي�ة تعم�ل عل�ى م�س�ارعة‬
‫الهوائي بتردد الموجة الكهرومغناطيسية نفسه‪ .‬ويصبح للجهد قيمة عظمى عندما يكون طول‬ ‫الإلكترونات الموجودة في الهوائي‪ .‬ثم‬
‫الهوائي مســا ٍو لنصف الطول الموجي للموجة التي نريد التقاطها‪ .‬لذلك يصمم طول الهوائي‬ ‫تحلل المعلومات المحمولة على الموجة‬
‫بحيث يساوي نصف الطول الموجي للموجة التي يفترض التقاطها‪ .‬فالهوائي المصمم لالتقاط‬ ‫الإذاعي�ة وت�ضخمه�ا ث�م ت�س�تخدم‬
‫موجات الراديو وموجات التلفاز أطول كثي ًرا من الهوائي المصمم لالتقاط موجات الميكروويف‪.‬‬ ‫لت�شغيلها في �سماعة أ�و مكبر �صوت‪.‬‬

‫إن استخدام هوائي مكون من سلك واحد يمكننا من الكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية‬ ‫‪ ‬‬
‫إلا أن استخدام عدة أسلاك أكثر فاعلية؛ حيث يتكون هوائي التلفاز غال ًبا من سلكين أو أكثر‬ ‫‪90‬‬
‫تفصل بينهما مسافة تعادل ربع الطول الموجي للموجة‪ .‬وتك ِّون المجالات الكهربائية الناتجة عن‬

‫الأسلاك منفردة أنماط تداخل بنّاء تعمل على زيادة قوة الإشارة‪.‬‬

‫من المهم أن تعرف أن جميع الموجات الكهرومغناطيســية لها خصائص الانعكاس والانكسار‬
‫والحيود‪ .‬ولذلك لا نستغرب أن الأطباق اللاقطة تعكس الموجات الكهرومغناطيسية القصيرة‬
‫ج ًّدا‪ ،‬تما ًما كما تعكس مرايا القطع المكافئ موجات الضوء المرئي‪ .‬وتكون مساحة سطح الطبق‬
‫اللاقط كبيرة؛ وذلك لجمع الموجات وتركيزها‪ ،‬وهذه المساحة تجعله قاد ًرا على التقاط موجات‬
‫الراديــو الضعيفة‪ .‬ويعمل الطبق اللاقط على عكس الموجات التي يســتقبلها‪ ،‬وتركيزها على‬
‫قطعة أو جهاز يســمى اللاقط‪ .‬ويثبت اللاقط بثلاثة قوائم فوق الطبق‪ .‬ويحتوي اللاقط على‬

‫هوائي قصير ثنائي القطب‪ ،‬يرسل إشــارات إلى المستقبل وهو جهاز يتكون من جهاز هوائي‬
‫ودائرة ملف ومكثف وكاشف لفك شفرة الإشارة وتحليلها بالإضافة إلى مضخم‪.‬‬

‫اختيار الموجا ت هناك العديد من محطات الإذاعة والتلفاز التي تبث الموجات الكهرومغناطيسية‬
‫المختلفة في الوقت نفسه‪ .‬فإذا أردنا أن نستقبل المعلومات التي تبث من محطة ما فإنه يجب اختيار‬
‫الموجات الخاصة بهذه المحطة‪ ،‬ولاختيار موجــات ذات تردد معين (ورفض باقي الموجات)‬
‫يستخدم الموالف؛ وهو دائرة مكثف وملف متصل بهوائي‪ .‬وتعدل السعة الكهربائية للمكثف‬
‫حتى يصبح تردد اهتزازات الدائرة مســاو ًيا لتردد الموجة المطلوبة‪ .‬وعندما يحدث ذلك تعمل‬

‫الموجات ذات التردد المطلوب اهتزازات محددة للإلكترونات في الدائرة‪.‬‬

‫الطاقة من الموجا ت تحمل الموجات الطاقة والمعلومات؛ فالموجات التي تردداتها ضمن منطقة الأشعة‬
‫تحت الحمراء وأشعة الميكروويف تعمل على مسارعة الإلكترونات في الجزيئات؛ حيث تتحول طاقة‬
‫الموجات إلى طاقة حرارية في الجزيئات‪ .‬وهذه هي طريقة عمل فرن الميكروويف في تسخين الطعام‪.‬‬

‫ويمكــن لموجات الضوء أي ًضا نقل الطاقة إلى الإلكترونات؛ فمث ًل يســتفاد من هذه الحقيقة في‬
‫الأفلام الفوتوجرافية؛ حيث تعمل الطاقة في موجــات الضوء على إحداث تفاعلات كيميائية‬
‫داخل الفيلم‪ ،‬فتكون النتيجة تسجي ًل دائ ًم للضوء القادم من الجسم‪ ،‬والساقط على الفيلم‪ .‬وفي‬
‫الترددات الكبيرة ‪ -‬ومنها الأشعة فوق البنفسجية ‪ - UV‬تسبب الإشعاعات حدوث العديد من‬
‫التفاعلات الكيميائية‪ ،‬ومنها تلك التي تحدث في الخلايا الحية وتســبب حروق الشمس وسمرة‬

‫الجلد‪ ،‬والأمراض الخطيرة أحيا ًنا‪.‬‬