ما الذي حفز الفلكيين الي دراسة الموجات الكهرومغناطيسية وعدم الاكتفاء بالرصد البصري للأجرام السماوية

Question

*** الموجات الكهرومغناطيسية (الكهرطيسية) هي واحدة من أشكال الطاقة التي تصدره و تمتصه الجسيمات المشحونة، والتي تظهر سلوك يشبه الموجات عند سفرها في الفضاء. الإشعاع الكهرطيسي له حقلان كهربائي والآخر مغناطيسي، وهما متساويان في الشدة، و يتذبذب كل منها بطور معامد للآخر و معامد لاتجاه الطاقة وانتشار الموجة، حيث سرعة انتشار الإشعاع الكهرطيسي في الفراغ تساوي سرعة الضوء. 

*** يعد الإشعاع الكهرومغناطيسي شكل خاص من الحقل الكهرطيسي، يتم انتاجه من خلال الشحنات المتحركة، و يرتبط بالحقول الكهرطيسية البعيدة بشكل تام عن الشحنات المتحركة التي تنتجها، وبهذا فإن امتصاص الإشعاع الكهرطيسي غير مؤثر في سلوك هذه الشحنات المتحركة.

تصنيف الإشعاع الكهرومغناطيسي

يتم تصنيف الإشعاع الكهرطيسي حسب تردد موجته، ويتكون الطيف الكهرطيسي طبقا لزيادة التردد ونقصان الطول الموجي من الموجات الراديوية، يأتي بعدها الموجات الصغرية، ثم الأشعة تحت الحمراء، ثم الضوء المرئي، بعده الأشعة فوق البنفسجية، ثم الأشعة السينية، واخر اشعة هي أشعة غاما. تظهر عيون الكثير من الكائنات حساسية الي نافذة صغيرة ومتغيرة من ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي يطلق عليها الطيف المرئي.

تأثيرات الإشعاع الكهرومغناطيسي

الإشعاع الكهرومغناطيسي له تأثيرات على النظم الحية والأنظمة الكيميائية في ظروف درجة حرارة وضغط قياسي تستند الي قوة وتردد الإشعاع. تعد تأثيرات الإشعاع الكهرطيسي المنخفض التردد وصولًا لتردد الضوء المرئي منحصرة على الخلايا والمواد العادية بالحرارة والتسخين ولهذا تعتمد على قوة الإشعاع. والعكس فيما يخص الإشعاع الذي له تردد أعلى مثل تردد الأشعة الفوق بنفسجية والأعلى منها، فإن الضرر للمواد الكيميائية والخلايا الحية لا يكون مجرد تسخين بسيط فقط وهذا يرجع الي قدرة الفوتونات المفردة في مثل هذه الترددات على تدمير الجزيئات الفردية بشكل كيميائي.

اكتشاف الإشعاع الكهرومغناطيسي

*** يعود الفضل في اكتشاف الإشعاع الكهرومغناطيسي للعالم جيمس ماكسويل الذي قام بوضع فرضية نشوء الموجات الكهرطيسية سنة 1864 م، فقد كان يعلم وفقا لقانون فرداي أن المجال المغناطيسي المتغير ينتج عنه مجال كهربائي متغير. فصاغ ماكسويل قوانين حركة هذه الموجات الكهرومغناطيسية و يطلق عليها معادلات ماكسويل. ثم قام العالم هنريك هيرتز بـإثبات صحتها فيما بعد وهي أن المجال الكهربائي المتغير ينتج مجال مغناطيسي متغير، وبالعكس فالمجال الكهربي يولد أيضا مجالا مغناطيسي. وهكذا تنشأ الموجات الكهرطيسية بنوعيها الكهربائي والمغناطيسي.

*** وسنة 1901 استطاع ماركوني للمرة الأولي إرسال موجات كهرطيسية من خلال المحيط الأطلسي عبر دائرة كهربائية.

توليد الإشعاع الكهرومغناطيسية

تعد الأشعة الكهرومغناطيسية منقسمة إلى قسمين الأول طبيعية والثانية صناعية ولكنهما مثل بعضيهما في خواصهما:

1. الأشعة الكهرومغناطيسية الطبيعية : كالضوء والأشعة السينية التي تنتجها أغلفة بعض الذرات، وأشعة غاما الصادرة من نواة الذرات التي لها نشاط إشعاعي.

2. الأشعة الكهرطيسية الصناعية : هي الأشعة التي نجح الإنسان في توليدها.

وقد تبين فيما بعد أن الإشعاع الكهرطيسي مثل الموجات الكهرطيسية للضوء تتحرك في الفضاء بنفس سرعة الضوء أي بسرعة (299796) كم في الثانية، وميلها له نفس خواص الضوء.

العلاقة بين طاقة الشعاع وطول موجته

نجح العالم الألماني ماكس بلانك عام 1900 عن طريق دراسته لإشعاع الجسم الأسود بإثبات وجود علاقة بين طاقة الشعاع وطول موجته.

حيث أن h ثابت طبيعي يطلق عليه ثابت بلانك،

و c سرعة الضوء في الفراغ وهي كذلك ثابت طبيعي.

Answer 1

ما الذي حفز الفلكيين الي دراسة الموجات الكهرومغناطيسية وعدم الاكتفاء بالرصد البصري للأجرام السماوية, من أسئلة كتاب علوم الأرض والفضاء 1446

نقدم لكم هنا الاجابة النهائية من موقع جاوبلي علي سؤالكم :

الجواب الخاص بسؤال ما الذي حفز الفلكيين الي دراسة الموجات الكهرومغناطيسية وعدم الاكتفاء بالرصد البصري للأجرام السماوية, هو :

الفلكيون يدرسون الموجات الكهرومغناطيسية لأنها تحمل معلومات قيمة عن الأجرام السماوية والظواهر الكونية وتسمح برؤية ما لا يمكن رؤيته بالعين المجردة او بالتلسكوبات البصرية.