الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات اللاسلكية أو الكهرومغناطيسية تعد أحد أهم الاكتشافات العلمية في العصر الحديث فلا يكاد يخلو منزل من الأجهزة التي تعتمد في تشغيلها على تلك الموجات، فهي التي تنقل إلينا الأخبار والموسيقى والمعلومات والحوارات عبرالأثير ولملايين الأميال من جميع أنحاء العالم وعلى الرغم من أن هذه الموجات لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة إلا أنها استطاعت أن تغير من ملامح التاريخ والمجتمع الذي نعيش فيه فإذا نظرت حولك ستجد المئات بل الملايين من الأجهزة التي أسهمت وبشكل كبير في تطور البشرية.

و تتميز الموجات الكهرومغناطيسية بعدة مميزات: تنتشر هذه الموجات في الفراغ بسرعة ثابتة, لاتتأثر بالمجالات الكهربائية او المغناطيسية, تنتشر في خطوط مستقيمة وتخضع للخصائص الموجية من حيث الحيود والتداخل, موجات مستعرضة قابلة للإستعراض.

طيف الموجات الكهرومغناطيسية:

تشغل الموجات الكهرومغناطيسية حيزاً كبيراً من الترددات وتتنوع وتختلف عن بعضها في طبيعة مصدرها وطريقة اكتشافها واختراقها للأوساط المختلفة ولكنها تتفق في الخصائص العامة.

ينقسم طيف الموجات الكهرومغناطيسية الى: الموجات الراديوية, الأشعة تحت الحمراء, الضوء المرئي, الأشعة فوق البنفسجية, الأشعة السينية, أشعة جاما.

بعض الأجهزة الرئيسية التي تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية:

الهواتف الاسلكية, أجهزة فتح وغلق الأبواب اتوماتيكياً, شبكات الحاسب الآلي الاسلكية, ألعاب الأطفال التي تعمل بالاسلكي, الهواتف التقالة, اجهزة التلفاز, أجهزة الإستقبال الاسلكية, أجهزة الراديو المتنقلة, أجهزة الإتصالات الفضائية, أجهزة اتصالات الشرطة.

كيف تعمل الملايين من الموجات الكهرومغناطيسية غير المرئية والمنتشرة حول العالم بدون أن يحدث تداخل او تشويش لبعضها البعض؟,؟

أن الموجات الكهرومغناطيسية يتم تحميلها على موجات جيبية ذات ترددات مختلفة و أن هذه التكنولوجيا تعتمد على فكرة أساسية في غاية البساطة وهي أن لكل جهاز يعمل بالموجات اللاسلكية وحدتين رئيسيتين إحداهما للإرسال والأخرى للاستقبال فعندما يقوم جهاز الإرسال ببث أي نوع من البيانات سواء كانت صوتاً أو صورة أو بيانات من خلال وحدة تسمى(الموديم) فإن تلك البيانات يتم تشفيرها وتحميلها على موجات جيبية ذات ترددات مختلفة، تنقل من خلال الموجات الكهرومغناطيسية عبر الأثير وعندئذ يقوم جهاز الاستقبال لدى الطرف الآخر بفك شفرة تلك الرسالة ولكل جهاز إرسال أو استقبال هوائي خاص به للقيام بعملية بث أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية. وتعتبر الهواتف النقالة أو المحمولة من أبرز الأجهزة المعقدة التي تعمل بالموجات الكهرومغناطيسية حيث يحتوي كل جهاز على وحدتين للإرسال والاستقبال يعملان بطريقة تبادلية تستطيع التمييز بين مئات الإشارات والترددات المختلفة ويزود بكل هاتف هوائي خاص به يقوم بعملية الإرسال أو الاستقبال.

الأجهزة التي تعمل بالموجات اللاسلكية مثل الهواتف النقالة وأجهزة الراديو وغيرها مزودة بهوائيات تختلف في أشكالها وأحجامها تبعا لنوع وقوة الترددات التي تستقبلها. فمثلا هوائي راديو السيارة لايتعدى حجمه سلكاً صغيراً جداً يكفي لاستقبال الموجات الإذاعية المختلفة مثل amأو fm، بينما تستخدم وكالة ناسا nasa الأمريكية لعلوم الفضاء والطيران -هوائي- "طبق" قد يصل طول نصف قطره حوالي 200 قدم (60 متراً) لإرسال أو استقبال ترددات من الفضائية التي قد تبعد ملايين الأميال من الأرض، ولكن هناك حقيقة علمية يجب ألا نغفلها وهي أن الحجم الأمثل للهوائي يعتمد على قوة تردد الموجة الكهرومغناطيسية وليس على المسافة التي تنتقل خلالها وأكبر دليل على ذلك أن هوائي الهاتف النقال لا يزيد طوله عن ثلاث بوصات ويرجع ذلك إلى أن الهاتف النقال يعمل على تردد قوته 900 ميجاهرتز فقط.

موجات غير مؤينة:

هناك نوعين من الموجات الكهرومغناطيسية:

موجات مؤينة وموجات غير مؤينة, فبينما تقع أشعة إكس وألفا وأشعة جاما في نطاق الموجات المؤينة، والتي قد تؤدي إلى حدوث انقسام في الخلايا؛ مما يسبب في نهاية المطاف الإصابة ببعض الأمراض، فإن الموجات الكهرومغناطيسية المستخدمة في محطات وأجهزة التليفون المحمول تقع في نطاق النوع غير المؤين، وهي لا تؤثر على خلايا الجسم البشري؛ لأنها قريبة جدًا من ترددات المستخدمة في الإذاعات والرادارات. وكذلك يتعرض الأطفال الذين يلعبون بألعاب تعمل بالريموت كنترول لتردد مشابه لموجات التليفون المحمول، ولكن بطاقة أكبر منها، كما أن جسم الإنسان نفسه يطلق طاقة مقدارها 84 واطا في حالة الاسترخاء، وعشرة أضعاف هذه الطاقة في حالة النشاط العقلي، وجزء كبير من هذه الطاقة يشع من الجسم على هيئة موجات كهرومغناطيسية، لها طبيعة الموجات المستخدمة نفسها في التليفون المحمول، ولكن بترددات أعلى.

التأثير الحراري:

أن طبيعة الموجات الكهرومغناطيسية غير المؤينة المستخدمة في المحمول غير قادرة على الوصول إلى نواة الخلية الحية مهما زادت قوتها، ولم يثبت حتى الآن علميًّا أن هذه الأشعة تسبب خللاً في الكروموزمات أو الجينات الوراثية، وأن التأثير الوحيد لها هو تأثير حراري لا يختلف كثيرًا عن تأثير الأشعة تحت الحمراء، وأن هوائيات التليفون المحمول مصممة بحيث لا يؤدي التعرض لها لرفع درجة حرارة الجسم لأكثر من 0.1 درجة مئوية، وجسم الإنسان له القدرة على التأقلم مع ارتفاع درجة حرارته الداخلية إلى ثلاث درجات مئوية، دون أن يتسبب هذا في أي أضرار صحية. كما أن نسبة السوائل داخل الجسم تصل إلى 70% من الوزن، وتعمل على امتصاص طاقة هذه الأشعة بكفاءة تامة، وتمنع وصولها إلى خلاياه الحية.

مدى تأثر الجسم بالإشعاع الكهرومغناطيسي:

1- يزداد امتصاص هذه الطاقة الكهربية بزيادة الذبذبات الخاصة بالإشعاع.
2- تزداد كمية الامتصاص الإشعاعي بزيادة فترة التعرض له، كما تتأثر هذه الكمية بنوع الأقمشة المرتداة؛ حيث يعمل بعضها كعاكس للموجات.
3- زيادة حركة الهواء المحيط بالجسم يقلل من تأثير الإشعاع.
4- يزداد تأثير الإشعاع بزيادة نسبة الرطوبة في الجو.
5- تأثيرات الإشعاع بزيادة درجة حرارة الجو المحيط.
6- د تأثير الإشعاع في الأعضاء أو الأنسجة التي تقل فيها كمية الدم بصفة عامة مثل العين.
7- اقل العمر زاد امتصاص الجسم للإشعاع؛ فالكمية التي يمتصها الطفل أكبر من التي يمتصها البالغ.

مع تحيات Edunet Cafe

www.edunetcafe.com