منو
 کاربر Online
322 کاربر online
تاریخچه ی: امواج الکترومغناطیسی

تفاوت با نگارش: 4

Lines: 1-61Lines: 1-70
 !دید کلی !دید کلی
-در ((مکانیک کلاسیک)) و ((ترمودینامیک)) تلاش ما بر این است که کوتاهترین وجمع و جورترین معادلات یا قوانین را که یک موضع را تا حد امکان به طور کامل تعریف می‌کنند معرفی کنیم. در مکانیک به ((قوانین حرکت نیوتن)) و قوانین وابسته به آنها ، مانند ((قانون جهانی گرانش|قانون گرانش نیوتن))، و در ترمودینامیک به سه ((قوانین اساسی ترمودینامیک|قانون اساسی ترمودینامیک)) رسیدیم. در مورد ((الکترومغناطیس)) ، ((معادلات ماکسول)) به عنوان مبنا تعریف می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که معادلات ماکسول توصیف کاملی از الکترو‌مغناطیس به دست می‌دهد و علاوه برآن ((اپتیک)) را به صورت جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری می‌کند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد داد تا ثابت کنیم که ((سرعت نور)) در فضای آزاد طبق رابطه (C=1/√μ0 ε0) به ((تعاریف و اصطلاحات الکترومغناطیس|کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی)) مربوط می‌شود. /> />یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم ((طیف الکترومغناطیسی)) است که حاصل کشف تجربی ((موج رادیویی)) است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمه‌های ماورای زمین دریافت می‌کنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما می‌رسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترو مغناطیسی خارج از زمین در گسترده ((نور مرئی)) از آغاز خلقت بشر مشاهده شده‌اند.
!تعریف فیزیک امواج الکترومغناطیسی
= left>
{picture file=img/daneshnameh_up//amvajeletom001.jpg}
+در ((مکانیک کلاسیک)) و ((ترمودینامیک)) تلاش ما بر این است که کوتاهترین وجمع و جورترین معادلات یا قوانین را که یک موضع را تا حد امکان بطور کامل تعریف می‌کنند معرفی کنیم. در مکانیک به ((قوانین حرکت نیوتن)) و قوانین وابسته به آنها ، مانند ((قانون جهانی گرانش|قانون گرانش نیوتن))، و در ترمودینامیک به سه ((قوانین اساسی ترمودینامیک|قانون اساسی ترمودینامیک)) رسیدیم. در مورد ((الکترومغناطیس)) ، ((معادلات ماکسول)) به عنوان مبنا تعریف می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که معادلات ماکسول توصیف کاملی از الکترو‌مغناطیس بدست می‌دهد و علاوه برآن ((اپتیک)) را به صورت جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری می‌کند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد داد تا ثابت کنیم که سرعت نور در فضای آزاد طبق رابطه (C = 1/√μ0 ε0) به الکترومغناطیس|کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی مربوط می‌شود.

یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم ((طیف الکترومغناطیسی)) است که حاصل کشف تجربی ((موج رادیویی)) است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمه‌های ماورای زمین دریافت می‌کنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما می‌رسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترومغناطیسی خارج از زمین در گسترده نور مرئی از آغاز خلقت بشر مشاهده شده‌اند.



>

>
{picture=EM-wave.gif}
<
/td>
/></tr>
 
 
-

فییک امواج الکترو مغناطیسی یک رده از فیزیک امواج است که دارای مشخصات زیر است. />
*امواج الکترو مغتاطیسی دارای ماهیت و ((سرعت)) یکسان هستند و فقط از لحاظ ((فرکانس)) ، یا ((طول موج)) با هم تفاوت دارند
*در طیف فیزیک امواج الکترو مغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. یعنی هر فرکانس دلخواه را می‌توانیم تولید کنیم.
*برای مقیاسهای بسامد یا ((طول موج)) ، هیچ حد بالا یا پائین تعیین شده ای وجود ندارد.
*از جمله منابع زمینی فیزیک امواج الکترومغناطیسی می‌توان به فیزیک امواج ((دستگاه رله تلفن)) ، چراغهای روشنایی و نظایر آن اشاره کرد.
*این فیزیک امواج برای ((انتشار امواج|انتشار)) خود نیاز به محیط مادی ندارند.
+!تعریف امواج الکترومغناطیی />امواج الکترومغناطیسی یک رده از امواج است که دارای مشخصات زیر است:


*امواج الکترومغناطیسی دارای ماهیت و سرعت یکسان هستند و فقط از لحاظ ((فرکانس)) ، یا ((طول موج)) باهم تفاوت دارند
*در طیف امواج الکترومغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. یعنی هر فرکانس دلخواه را می‌توانیم تولید کنیم.
*برای مقیاسهای بسامد یا ((طول موج)) ، هیچ حد بالا یا پائین تعیین شدهای وجود ندارد.
*از جمله منابع زمینی امواج الکترومغناطیسی می‌توان به امواج ((دستگاه تلفن|دستگاه رله تلفن)) ، چراغهای روشنایی و نظایر آن اشاره کرد.
*این امواج برای انتشار خود نیاز به محیط مادی ندارند.
 *قسمت عمده این فیزیک امواج دارای منبع فرازمینی هستند. *قسمت عمده این فیزیک امواج دارای منبع فرازمینی هستند.
-* فیزیک امواج الکترومغناطیسی جزو ((امواج عرضی)) هستند.
!گستره فیزیک امواج الکترومغناطیسی
فیزیک امواج الکترومغناطیسی از طولانی‌ترین ((موج رادیویی)) ، با طول موج‌های معادل چندین کیلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج رادیویی متوسط و کوتاه تا نواحی ((کهموج)) ، ((امواج مادون قرمز|فروسرخ)) و مرئی امتداد می‌یابد. بعد از ((امواج فرابنفش|ناحیه مرئی فرابنفش)) قرار دارد که خود منتهی به نواحی ((اشعه ایکس)) ، ((اشعه گاما)) و ((پی کیهانی)) می‌شود. نموداری از این طیف که در آن نواحی قراردادی طیفی نشان داده می‌شوند در شکل آمده است که این تقسیم بندی‌ها جز برای ناحیه دقیقا تعریف شده مرئی لزوما اختیاری‌اند.
+* امواج الکترومغناطیسی جزو ((امواج عرضی)) هستند.
!گستره امواج الکترومغناطیسی
امواج الکترومغناطیسی از طولانی‌ترین ((موج رادیویی)) ، با طول موج‌های معادل چندین کیلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج رادیویی متوسط و کوتاه تا نواحی کهموج ، ((امواج مادون قرمز|فروسرخ)) و مرئی امتداد می‌یابد. بعد از ((امواج فرابنفش|ناحیه مرئی فرابنفش)) قرار دارد که خود منتهی به نواحی ((اشعه ایکس)) ، ((اشعه گاما)) و ((ع کیهانی)) می‌شود. نموداری از این طیف که در آن نواحی قراردادی طیفی نشان داده می‌شوند در شکل آمده است که این تقسیم بندی‌ها جز برای ناحیه دقیقا تعریف شده مرئی لزوما اختیاری‌اند. />







{picture=amvajeletom001.jpg}
 !یکاهای معروف فیزیک امواج الکترومغناطیسی !یکاهای معروف فیزیک امواج الکترومغناطیسی
-*((طول موج)) λ بنا به تناسب مورد ، برحسب متر و همچنین میکرون یا میکرومتر μm ، ((واحد طول موج|واحد آنگستروم)) A و واحد ایکس XU نشان داده می‌شود. />
*با به کار بردن متر به عنوان ((واحد طول)) ، طول موجهای نوری بایستی بنا به تناسب برحسب ، nm سنجیده شوند، ولی هنوز ((آنگستروم)) یک واحد رسمی بوده و به عنوان متداول ترین واحد در ((طیف نمایی)) به کار برده می شود. />
*واحد XU ابتدا به شکل مستقل طوری تعریف شده بود که رابطه آن با آنگستروم به صورت 1A=XU 1002.060 بود. این واحد اکنون دقیقا معادل 10-10 یا m 10-13 تعریف شده است. />
*علی رغم طبقه بندی عمومی ((تابش)) با طول موج ، کمیت مهم از نظر ((ساختار اتمی)) و مولکولی فرکانس <ν=c/λvacvh به اختلاف انرژیΔE بین دو حالت ساکن دستگاه مربوط است. در طول موجهای کوتاه تر مناسب تر آن است که به جای ν واحد متناسب با آن یعنی عدد موجی δ=1/λvac=c/v جایگزین شود. مولفین مختلف واحدهای مختلفی را برای ((عدد موج|عدد موجی)) مانند ΄ν ، K و δ به کار می‌برند که همگی یکسان‌اند، در این بحث علامت δ انتخاب شده است، زیرا امکان اشتباه آن با خود ν و یا سایر ثابت ها کم است. />
*واحد عدد موجی یک بر سانتیمتر است که گاهی ((واحد عدد موج|کایزر)) (K) نامیده می‌شود. واحد کوچکتر آن میلی کایزر است که ( mk ) واحد مناسبی برای ((ساختار فوق ریز)) و کارهای مربوط به عرض خطی است. هر چند که متخصصین ((طیف نمایی)) فرکانس رادیویی برای این قبیل کمیتها واحد فرکانس یعنی MHz را به کار می‌برند(MHz 29.979=mk 1 ). />
*((انرژی موج)) را بر حسب واحد الکترون ولت ( ev ) بیان می‌کنند که انرژهای فوتونی خیلی بالا ( مربوط به طول موجهای خیلی کوتاه ) یک ((الکترون ولت)) معادل 1.6x10-19J است.
!طیف نمایی و فیزیک امواج الکترومغناطیسی
*ناحیه مرئی یا ((نور مرئی)) ( 4000-7500 آنگستروم ) توسط نواحی فروسرخ از طرف طول موجهای بلند ، فرابنفش از طرف طول موجهای کوتاه ، محصور شده است. معمولا این نواحی به قسمت های فروسرخ و فرابنفش دور و نزدیک ، با محدوده‌هایی به ترتیب در حدود 30 میکرومتر و 2000 آنگستروم تقسیم می‌شوند که نواحی مزبور دارای ((شفافیت نوری مواد|شفافیت نوری)) برای موادی شفاف از جمله ((منشور|منشورها)) و ((عدسی|عدسها)) می‌باشند. />
*تا این اواخر ناحیه مرئی متشکل از فروسرخ تا فرابنفش نور توسط گافهایی از نواحی رادیویی و ((اشعه ایکس)) سوا می‌شدند که در آنها بر انگیزش و آشکارسازی تابش با طول موجهای متناسب ممکن نبوده است. اختراع رادار در سالهای جنگ ( 45- 1938 ) راه ورود به نواحی فیزیک امواج خیلی کوتاه رادیویی یا ((کهموج)) را باز کرد، در حالی که در همان زمان طیف شناسان فروسرخ دامنه فعالیت خود را تا به نواحی طول موجهای بلندتر توسعه می‌دادند. این دو ناحیه هم اکنون ابعاد کوچکتر از میلیمتر روی هم می‌افتند. />
*گاف طول موج کوتاه ، به خاطر جالب بودنش برای متخصصین ((فیزیک پلاسما)) و ((اختر فیزیک)) به خوبی پر شده است. هم اکنون حدود ((طیف نمایی|طیف نمایی نوری)) به زیر 2 آنگستروم رسیده است در حالی که مرز پرتوهای ایکس نرم تا 50 آنگستروم می‌رسند. تشخیص بین پرتو نوری و پرتو ایکس ، در ناحیه پوشش فوق الذکر بر منش خطوط طیفی مبتنی است. />
*طیف نمایی نوری با گذار‌های الکترونهای خارجی یا ظرفیتی و طیف نمایی ((اشعه ایکس)) با گذارهای الکترونهای داخلی مربوط می‌کند. طیفهای نوری ، طول موجهای خیلی کوتاه از الکترونهای خارجی عناصری با ((درجه یونش)) بسیار بالا به وجود می‌آیند.
!کاربرد‌های فیزیک امواج الکترومغناطیسی
*__((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در مخابرات|کاربردهای فیزیک امواج الکترومغناطیسی در مخابرات)) :__
از این جمله می‌توان ((فیبر نوری)) ، ((دستگاه رله تلفن)) ، ((موجبر|موجبرها)) ، ((ماهواره)) و... اشاره کرد.
*__((کاربرد‌ فیزیک امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی|کاربرد‌های فیزیک امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی)) :__
مانند ((بمب الکترومغتاطیسی)) ، ((انواع رادار)) ، ((ردیاب موشک|ردیابهای موشک)) و...
*__((کاربرد فیزیک امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی|کاربردهای فیزیک امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی)) :__
از قبیل ((عکسبرداری مغناطیسی)) ، ((رادیولوژی)) ، ((سونوگرافی با لیزر)) ، ((کاربرد اشعه ایکس)) و ((کاربرد اشعه گاما|گاما)) در ((فیزیک پزشکی)) و...
*__((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در صنعت|کاربردهای فیزیک امواج الکترومغناطیسی در صنعت)) :__
انواع ((برشکاری‌ لیزری|برشکارهای لیزری)) ، ((قطار الکترو‌مغناطیسی)) و ((صندلی مغناطیسی)) و...
*((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی|کاربردهای فیزیک امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی)) : با مطاله ((طیف الکترومغناطیسی)) گسیل شده از ((جو)) می‌توان به ساختار ((اجرام آسمانی)) پی‌برد.
+*((طول موج)) λ بنا به تناسب مورد ، برحسب متر و همچنین میکرون یا میکرومتر μm ، ((واحد طول موج|واحد آنگستروم)) A و واحد ایکس XU نشان داده می‌شود.>>
*با بکار بردن متر به عنوان ((واحد طول)) ، طول موجهای نوری بایستی بنا به تناسب برحسب ، nm سنجیده شوند، ولی هنوز آنگستروم یک واحد رسمی بوده و به عنوان متداول ترین واحد در ((طیف نمایی)) بکار برده میشود.>>
*واحد XU ابتدا به شکل مستقل طوری تعریف شده بود که رابطه آن با آنگستروم به صورت 1A = XU 1002.060بود. این واحد اکنون دقیقا معادل 10-10 یا m 10-13 تعریف شده است.>>
*علی رغم طبقه بندی عمومی تابش با طول موج ، کمیت مهم از نظر ((ساختار اتم|ساختار اتمی)) و مولکولی فرکانس <ν = c/λvac__~~FF00FF:ΔE = hv~~__ به اختلاف انرژی ΔE بین دو حالت ساکن دستگاه مربوط است. در طول موجهای کوتاهتر مناسبتر آن است که به جای ν واحد متناسب با آن یعنی عدد موجی __~~FF00FF:δ = 1/λvac = c/v~~__ جایگزین شود. مؤلفین مختلف واحدهای مختلفی را برای ((عدد موج|عدد موجی)) مانند ΄ν ، K و δ بکار می‌برند که همگی یکسان‌اند، در این بحث علامت δ انتخاب شده است، زیرا امکان اشتباه آن با خود ν و یا سایر ثابتها کم است.>>
*واحد عدد موجی یک بر سانتیمتر است که گاهی __کایزر__ (K) نامیده می‌شود. واحد کوچکتر آن میلی کایزر است که (mk) واحد مناسبی برای ((ساختار فوق ریز)) و کارهای مربوط به عرض خطی است. هر چند که متخصصین ((طیف نمایی)) فرکانس رادیویی برای این قبیل کمیتها واحد فرکانس یعنی MHz را بکار می‌برند (MHz 29.979=mk 1 ).>>
*((انرژی موج)) را بر حسب واحد الکترون ولت (ev) بیان می‌کنند که انرژیهای فوتونی خیلی بالا (مربوط به طول موجهای خیلی کوتاه) یک الکترون ولت معادل 1.6x10-19J است.
!طیف نمایی و امواج الکترومغناطیسی
*ناحیه مرئی یا نور مرئی (4000-7500 آنگستروم) توسط نواحی فروسرخ از طرف طول موجهای بلند ، فرابنفش از طرف طول موجهای کوتاه ، محصور شده است. معمولا این نواحی به قسمتهای فروسرخ و فرابنفش دور و نزدیک ، با محدوده‌هایی به ترتیب در حدود 30 میکرومتر و 2000 آنگستروم تقسیم می‌شوند که نواحی مزبور دارای شفافیت نوری برای موادی شفاف از جمله ((منشور|منشورها)) و ((عدسی|عدسیها)) می‌باشند.>>
*تا این اواخر ناحیه مرئی متشکل از فروسرخ تا فرابنفش نور توسط گافهایی از نواحی رادیویی و ((اشعه ایکس)) سوا می‌شدند که در آنها بر انگیزش و آشکار سازی تابش با طول موجهای متناسب ممکن نبوده است. اختراع ((رادار)) در سالهای جنگ (45 - 1938) راه ورود به نواحی امواج خیلی کوتاه رادیویی یا کهموج را باز کرد، در حالی که در همان زمان طیف شناسان فروسرخ دامنه فعالیت خود را تا به نواحی طول موجهای بلندتر توسعه می‌دادند. این دو ناحیه هم اکنون ابعاد کوچکتر از میلیمتر روی هم می‌افتند.>>
*گاف طول موج کوتاه ، بخاطر جالب بودنش برای متخصصین ((فیزیک پلاسما)) و ((اختر فیزیک)) به خوبی پر شده است. هم اکنون حدود ((طیف نمایی|طیف نمایی نوری)) به زیر 2 آنگستروم رسیده است در حالی که مرز پرتوهای ایکس نرم تا 50 آنگستروم می‌رسند. تشخیص بین پرتو نوری و پرتو ایکس ، در ناحیه پوشش فوق الذکر بر منش خطوط طیفی مبتنی است.>>
*طیف نمایی نوری با گذار‌های الکترونهای خارجی یا ظرفیتی و طیف نمایی اشعه ایکس با گذارهای الکترونهای داخلی مربوط می‌کند. طیفهای نوری ، طول موجهای خیلی کوتاه از الکترونهای خارجی عناصری با درجه یونش بسیار بالا بوجود می‌آیند.








{img src=img/daneshnameh_up/0/0d/XRAYHAND.GIF}

!کاربرد‌های امواج الکترومغناطیسی
*__((کاربرد امواج الکترومغناطیسی در مخابرات|کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در مخابرات)):__ از این جمله می‌توان ((فیبر نوری)) ، ((دستگاه رله تلفن)) ، ((موجبر|موجبرها)) ، ((ماهواره)) و ... اشاره کرد.


*__((کاربرد‌ امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی|کاربرد‌های امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی)):__ مانند ((بمب الکترومغناطیسی)) ، ((انواع رادار)) ، ((ردیاب موشک|ردیابهای موشک)) و ... .


*__((کاربرد امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی|کاربردهای امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی)):__ از قبیل ((عکسبرداری مغناطیسی)) ، ((رادیولوژی)) ، ((سونوگرافی با لیزر)) ، ((کاربرد اشعه ایکس)) و ((کاربرد اشعه گاما|گاما)) در ((فیزیک پزشکی)) و ... .


*__((کاربرد امواج الکترومغناطیسی در صنعت|کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در صنعت)):__ انواع ((برشکاری‌ لیزری|برشکاریهای لیزری)) ، ((قطار الکترو‌مغناطیسی)) و ((صندلی مغناطیسی)) و ... .


*__((کاربرد امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی|کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی)):__ با مطاله ((طیف الکترومغناطیسی)) گسیل شده از جو می‌توان به ساختار ((اجرام آسمانی)) پی‌برد.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((الکترومغناطیس)) *((الکترومغناطیس))
 *((فیزیک امواج)) *((فیزیک امواج))
 +*((فیزیک رادیو))
 *((موج رادیویی)) *((موج رادیویی))
 *((عکسبرداری مغناطیسی)) *((عکسبرداری مغناطیسی))
 *((شفافیت نوری مواد)) *((شفافیت نوری مواد))
 *((طیف الکترومغناطیسی)) *((طیف الکترومغناطیسی))
 *((کاربرد فیزیک امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی)) *((کاربرد فیزیک امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی))
 *((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در صنعت)) *((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در صنعت))
 *((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در مخابرات)) *((کاربرد فیزیک امواج الکترومغناطیسی در مخابرات))
 *((کاربرد‌ فیزیک امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی)) *((کاربرد‌ فیزیک امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی))
-*((کهموج)) 
 *((معادلات ماکسول)) *((معادلات ماکسول))
 *((بمب الکترومغناطیسی)) *((بمب الکترومغناطیسی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 15 مرداد 1385 [15:48 ]   8   مجید آقاپور      جاری 
 دوشنبه 08 خرداد 1385 [16:05 ]   7   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 23 اسفند 1384 [07:20 ]   6         v  c  d  s 
 سه شنبه 10 خرداد 1384 [10:04 ]   5   احمد شکیب      v  c  d  s 
 چهارشنبه 02 دی 1383 [05:53 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 پنج شنبه 14 آبان 1383 [16:45 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 پنج شنبه 14 آبان 1383 [12:48 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 10 آبان 1383 [17:04 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..