لأمواج الكهرومغناطيسية

ماهي الأمواج الكهرومغناطيسية؟

عندما نقول "موجة"، قد يتبادر الى الأذهان موجة البحر. هنا انه واضح ما يحدث -- الماء على سطح البحر يتذبذب صعودا وهبوطا. اما في حالة موجة الصوت، فإنها جزيئات الهواء هي التي تهتز. حسناً ما هو الشئ الذي يهتز عندما تمر موجة كهرومغناطيسية ؟ الجواب هنا ليس سهل. الأموج الكهرومغناطيسية هي إهتزازات المجالين المغناطيسي و الكهربائي. لذلك فإن الأموج الكهرومغناطيسية لا تحتاج الى وسط مادي كالهواء للتنقل. فهي لا تحتاج الى أي شيء على الأطلاق بل يمكنها التنقل عبر الفراغ و بسرعة الضوء.

ماهو الطيف الكهرومغناطيسي؟

الطيف المغناطيسي

ماذا نعني بطول الموجة و ذبذبتها؟

الأمواج الكهرومغناطيسية قد تظهر أنها مختلفة إلا أن جميعها لها نفس النوع من الإهتزازات و لكن تختلف هذه الإهتزازات عن بعضها البعض في طولها و ذبذبتها.

:طول الموجة

هي المسافة من ذروة موجة ما الى ذروة الموجة التي تليها. بالمعنى الدقيق للكلمة ، "المسافة من أي نقطة على موجة إلى نفس النقطة في الدورة المقبلة من الموجة. الذروة أو القمة هي مكان مفيد فقط لبدأ القياس منه.

:التردد

التردد هو كلمة تستخدم في الرياضيات على أنها تعني "كم مرة يحدث شيء ما". و هنا تعني "كم هو عدد الموجات في الثانية الواحدة" ويمكن قياسها بما يلي: 

 

هيرتز و يعني موجة في الثانية 

 

كيلوهيرتز حيث 1 كيلو هرتز هو 1،000 موجات في الثانية الواحدة 

 

ميغاهرتز حيث 1 ميغاهيرتز هو 1000000 موجة في الثانية الواحدة. ربما أن محطة الإذاعة المفضلة لديك تبث على الأرجح نحو 100 ميغاهيرتز 

 

غيغاهرتز حيث 1 غيغاهيرتز هو 1،000 مليون موجة في الثانية الواحدة.

الأمواج الراديوية

كيف تتكون؟

يتم توليد موجات الراديو عن طريق أنواع مختلف من طرق الارسال, اعتمادا على طول الموجة. يتم كذلك توليدها بواسطة النجوم و البرق، وهذا هو السبب الذي يجعلك تسمع على الراديو الخاص بك بعض التشويش أثناء وقوع عاصفة رعدية.

:إستعمالاتها

مرسل رادياوي ترددات موجات الراديو هي الأدنى في الطيف الكهرومغناطيسي، و تستخدم بشكل رئيسي للاتصالات. و تنقسم إلى مايلي: 

 

الموجة الطويلة: و هي التي طولها الموجي حوالي 1 ~ 2 كم . هنا تبث محطة إذاعة "المحيط الأطلسي 252". 

 

الموجة المتوسطة: طولها الموجي حوالي 100 م، و تستخدم من قبل هيئة الاذاعة البريطانية وغيرها من المحطات. 

 

ذات التردد العالي جدا: و هي الموجات التي طولها حوالي 2 م. و هنا تبث محطات الإذاعة FM مثل هيئة الاذاعة البريطانية الأولى, أما الترددات الأعلى فتستخدم من طرف الطائرات المدنية و سيارات الأجرة. 

 

ذات التردد فوق العالي: هي موجات طولها أقل من متر واحد. انها تستخدم للاتصالات اللاسلكية للشرطة و في البث التلفزيوني كما تستخجمها الطائرات العسكرية -- على الرغم من ان الاتصالات العسكرية هي الآن في الغالب رقمية و مشفرة.

:أخطارها

يعتقد أن جرعات كبيرة من موجات الراديو قد تسبب السرطان، مثل سرطان الدم وغيره. و يدعي البعض أن حقل التردد المنخفض جدا من الأسلاك الكهربائية العلوية بالقرب من منازلهم قد أثر على صحتهم.

الموجات الدقيقة

كيف تتكون؟

الموجات الدقيقة هي أساسا عبارة عن موجات راديو ذات ترددات عالية جدا، و التي يتم توليدها بواسطة أنواع مختلف من أجهزة الارسال. في الهاتف المحمول يتم الإرسال الإستقبال بواسطة شريحة إلكترونية و هوائي صغير، أما في فرن الميكروويف، فجهاز الإرسال هو عبارة عن المغنطرون (أنبوبة مفرغة من الهواء بها مجال مغناطيسي قوي عندما تمر عبره حزمة من الإلكترونات تهتز لتنتج موجات دقيقة). الطول الموجي لها هو عادة بضعة سنتيمترات. نجوم أيضا تقوم بتوليد بإرسال الموجات الدقيقة. 

 

:إستعمالاتها

كاميرا السرعة الموجات الدقيقة تؤدي الى إهتزاز جزيئات المياه و الدهون، مما يجعل المواد ساخنة. لذلك يمكننا أن نستخدمها لطهي أنواع كثيرة من المواد الغذائية. 

 

كذلك تستخدم الهواتف النقالة الموجات الدقيقة، و التي يتم توليدها من قبل هوائي صغير، وهو ما يعني أن الهاتف لا يحتاج الى أن يكون كبير جدا. العيب الوحيد هو أن صغرها لا يسمح لها بإعطاء طاقة كبيرة كافية للبث و الإستقبال على مسفات بعيدة، وهذا يعني أن شركات الهاتف النقال في حاجة إلى أبراج إرسال كثيرة اذا أرادوا جذب الزبائن 

 

كما تستخدم أيضا من قبل كاميرات السرعة المثبت على حواف الطروقات لمراقبة حركة المرور، 

 

كذلك تستخدم في الرادار و الذي يستعمل في الطائرات و السفن و المحطات التي تبث معلومات الطقس. 

 

النوع الاكثر شيوعا من الرادارات يعمل بإرسال دفعات من الموجات الدقيقة، و يقوم بإلتقاط الأصداء العائدة من الموجات التي تصتدم بالشيء المدروس، ثم يستعمل الزمن الذي يمستغرقه الصدى في العودة لحساب اليعد.

:أخطارها

ومن المعروف أن التعرض الى الموجات الدقيقة لفترات طويلة يتسبب في "إعتام عدسة العين"، مما يمنعك من الرؤية بوضوح. لذلك لا تجعل من عادتك الضغط بوجهك ضد باب فرن الميكروويف لترى ما اذا كان الغذاء الخاص بك جاهز! 

 

تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الموجات الدقيقة الصادرة عن الهواتف المحمولة يمكن أن تؤثر على أجزاء من الدماغ ألا أنه لم يتم التأكد من ذلك بشكل قاطع-- بعد كل شيء ، أنت من يهمك الأمر و جهاز الارسال قريب من رأسك أنت, النصيحة هي حاول أن تجعل مكالماتك قصيرة. 

 

يرتدي الأشخاض الذين يعملون على ظهر السفن حاملة الطائرات سترات خاصة و التي تعكس الموجات الدقيقة، لتجنب "طبخهم أحياء" من قبل وحدات الرادار القوية الموجودة على الطائرات العسكرية الحديثة.

تحت الحمراء

موجات الأشعة تحت الحمراء ليست سوى موجات تقع أسفل الضوء الأحمر المرئي في الطيف الكهرومغناطيسي. ربما يمكنك أن تفكر فيها كحرارة، لأنها يتم توليدها من قبل الأجسام الساخنة، فهي مصدر للحرارة يمتص بسهولة من معظم المواد لذالك يمكنك أن تشعر بدفإها على جلدك عندما تتعرض الى الأشعة الشمس. 

 

ضوء الأمن من مصادر موجات الأشعة تحت الحمراء أيضا لدينا النجوم و المصابيح و النيران وأي شيء آخر حار -- بما فيهم أنت. الكاشف في هذا الضوء المستخدم للأمن يلتقط الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن الجسم الذي يمر أمامه وعندها يشتعل الضوء. 

 

- اكتشفها العالم الإنجليزي هرشل سنة 1800م عن طريق تأثيرها الحراري على مستودع الثرمومتر. 

 

:إستعمالاتها

تستخدم موجات الأشعة تحت الحمراء في الكثير من المهام، على سبيل المثال: أجهزة التحكم عن بعد لتلفزيون و مسجلات الفيديو, كما يستخدم المختصين في العلاج الطبيعي مصابيح الحرارة لتساعد على إلتئام الجروح الرياضية. كما تستخدم الأشعة تحت الحمراء للاتصالات قصيرة المدى, على سبيل المثال بين الهواتف النقالة، أو في سماعة الرأس لنظام دولبي المستخدمة في بعض دور السينما. 

 

الرؤية الليلية

بالإضافة الى أجهزة التحكم عن بعد فإن واحد من الاستخدامات الحديثة الأكثر شيوعا للأشعة تحت الحمراء هي في مجال الأمن. حيث تستخدم في أجهزة الكشف المستعملة في نظم الإنذار ضد السرقة, و التحكم في الإضاءة الأمنية. و التي تكشف عن الاشعة تحت الحمراء التي تنبعث من الناس و الحيوانات. 

 

الرؤية اليلية المستخدمة في الأسلحة تستعمل في بعض الأحيان جهاز الكشف الحساس للأشعة تحت الحمراء. حيث يمكن لأجهزة الرؤية الليلية من تحويل فتونات الأشعة تحت الحمراء المحيطة بالجسم الى إلكترونات يتم تضخيمها بواسطة عمليات كميائية و كهربائية ثم إعادة تحويلها الى ضوء مرئي. 

 

الطقص ربما تكون قد شاهدت بعض البرامج التلفزيونية أين تقوم مروحيات الشرطة بتعقب المجرمين في الليل وذلك باستخدام كاميرات "التصوير الحراري" التي يمكن أن ترى في الظلام. هذه الكاميرات تستخدام الموجات تحت الحمراء بدلا من الضوء العادي، ولهذا السبب يظهر الأشخاص أكثر إضاءة في هذه الصور. كما تستخدم كاميرات مماثلة من قبل عمال الاطفاء و فرق الانقاذ الأخرى للعثور على أشخاص محاصرين تحت الانقاض. 

 

يقوم خبراء الطقس بإستخدام صور الأقمار الصناعية لمعرفة ما ينتظيرونا في الأمام على الطريق. بعض الصور التي يستخدمونها تؤخذ تواسطة كاميرات الأشعة تحت الحمراء لأنها تظهر الأنماط المختلفة للسحاب و المطر بوضوح أكثر.

:أخطارها

الخطر الذي قد يصيبك في حالة التعرض الكثير للأشعة تحت الحمراء هو في غاية البساطة -- الحرارة الزائدة.

الضوء المرئي

مصباح لا يمكن لعيوننا الكشف سوى عن جزء ضئيل من الطيف الكهرومغناطيسي و يدعى بالضوء المرئي. وهذا يعني ببساطة أن هناك قدرا كبيرا من الأشياء التي تحدث حولنا و لا علم لنا بها ما لم يكن لدينا أدوات للكشف عنها. 

 

يتم الحصول غلى موجات الضوء عن طريق أي شيء ساخن سخونة الكفاية للتوهج. هذه هي الطريقة التي تعمل بها المصابيح الكهربائية حيث يعمل التيار الكهربائي على ارتفاع درجة حرارة فتيلية المصباح إلى حوالي 3000 درجة، مما يجعلها بيضاء ساطعة مضيئة. أن درجة حرارة سطح الشمس تصل الى حوالي 5600 درجة، و هي تعطي قدرا كبيرا هائلاً من الضوء. 

 

منشور أن الضوء الأبيض في الحقيقة هو ضوء مركب يتكون من مجموعة كاملة من الألوان مختلطة معا. يمكننا أن نرى هذا إذا أردنا تمرير الضوء الأبيض من خلال منشور زجاجي -- الضوء البنفسجي يميل "ينكسر" بدرجة أكبر من الأحمر لأنه طوله الموجي أقصر, ونحن نرى الألوان و قد شكلة قوس قزح. وهذا ما يسمى 'التشتت، ويسمح لنا بالعمل على معرفة المواد التي تتكون نمها النجوم من خلال النظر في خليط الأطوال الموجية التي يتكون منها الضوء.

إستعمالاته

نستخدم نحن الضوء لرؤية الأشياء! كما أن الشمس ترسل ضوء كثير الى كوكبنا, لقد قمنا نحن البشر بمجهود كبير لالاستفادة من تلك الموجات من أجل الشعور و التعرف على بيئتنا. 

 

قرص يمكن توليد موجات الضوء أيضا بإستخدام الليزر و الذي يعمل بشكل مختلف عن المصباح الكهربائي، فهو ينتج ضوء "متماسك". و يستخدم الليزر في الأقرص المضغوطة و دي في دي اللاعبين حيث ينعكس الضوء من حفر صغيرة في القرص و التي يمكن الكشف عن نمطها الذي يمكن ترجمته و تحويله إلى صوت أو بيانات. 

 

يستخدم اليزر أيضا في الطابعات الليزرية و في سلاح الطائرات على أنظمة التصويب.

:أخطاره

يمكن للضوء الكثير أن يتسبب في تلف شبكية العين. يمكن أن يحدث هذا عندما تنظر إلى شيء مشرق للغاية, مثل الشمس. على الرغم من أن الضرر يمكن أن يلتئم، إلا أنه إذا كان الضرر سيئا للغاية فإنه سوف يكون دائم.

فوق البنفسجية

يمكن توليد الأشعة فوق البنفسجية من ضوء مصابيح خاصة مثل المصابيح المستعملة على سرير التشمس. تعطي الشمس كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية. 

 

بنفسجي الصورة المقابلة تظهر مصباح للأشعة فوق البنفسجية في متجر للمأكولات السريعة. المصباح يعطي أشعة فوق بنفسجية (و التي لا يمكن مشاهدتها) بالإضافة الى الضوء البنفسجي (و الذي نستطيع أن نراه). الأشعة فوق البنفسجية تجذب أليها الحشرات التي يتم صعقها كهربائياً عن طريق أسلاك عالية الجهد موضوعة بالقرب من المصباح -- حتى لا تهبط تلك الحشرات على الغذاء و تلوثه.

:إستعمالاتها

إن إستخدمات ضوء الأشعة فوق البنفسجية تشمل على التشمس و الكشف عن الأوراق النقدية المزورة في المحلات التجارية و جعل بعض أنواع المواد المستعملة في حشو الأسنان صلبة و قاسية. 

 

تستعمل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في النوادي و ذلك لجعل ملابسك تتوهج يحدث هذا لأن المواد "الفلورسنت" الموجودة في مسحوق الغسيل تمتص ضوء الأشعة فوق البنفسجية ثم تقوم بإعادة بثها على شكل ضوء ذو موجات أطول. يطلق على هذه المصابيح أحيانا المصابيح السوداء "blacklights" لأننا لا نستطيع رؤية الأشعة فوق البنفسجية القادمة التي تصدرها. 

 

تستخدم أقلام الأمنم الحبر غير مرئ يمكن رؤيته فقط عندما يسلط عليه ضوء مصباح الأشعة فوق البنفسجية فيتألق. 

 

ويمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية لقتل الجراثيم. المستشفيات تستخدم مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم المعدات الجراحية و الهواء في غرف العمليات. المواد الغذائية وشركات الأدوية أيضا تستخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم منتجاتها. 

 

إن إمتصاص الجسم لجرعة مناسبة من الأشعة فوق البنفسجية يتسبب في إنتاجه لفيتامين (د)، لذلك تستخدم الأشعة فوق البنفسجية من قبل الأطباء لعلاج نقص فيتامين د و بعض الأمراض الجلدية.

:أخطارها

يمكن لجرعات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية تلف شبكية العين لذلك فمن المهم التأكد من ان النظارات الشمسية الخاصة بك يمكنها صد ضوء الأشعة فوق البنفسجية. 

 

نظارات إن النظارات الشمسية رخيسة الثمن عادةً لا يمكنها حمايتك ضد الأشعة فوق البنفسجية. و هذا قد يكون خطيرا جدا على عينيك. عند ارتداء النظارات الشمسية فإن حدقة عينك تكبر و ذلك بسبب قلة الضوء الذي يصل الى العين. هذا يعني أنه إذا كانت لديك نظارات شمسية لا تصد الأشعة فوق البنفسجية بشكل جيد فإن عينك في الواقع تتلقى مزيدا من الضوء فوق البنفسجية مما لو كنت لا ترتدي هذه النظارات و هذا بدون أن تشعر. لذلك يستحسن قبل شراء النظارات الشمسية التحقق من أنها توفر حماية كافية من لأشعة فوق البنفسجية! 

 

إن التعرض الى جرعة كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية يسبب حروق الشمس وربما سرطان الجلد. لحسن الحظ فإن طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض تحمينا من معظم الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس.

الأشعة السينية

الأشعة السينية هي موجات ذات تردد عالي جدا تحمل الطاقة كبيرة يمكنها أن تخترق و تمر عبر معظم المواد, مما يجعلها مفيدة في الطب و الصناعة لرؤية الأشياء الداخلية. 

 

تعطى الأشعة السينية عن طريق النجوم, و بقوة من قبل بعض أنواع السديم. 

 

جهاز الأشعة السينية يعمل عن طريق اطلاق شعاع من الالكترونات نحو "الهدف". إذا قمنا بإطلاق إلكترونات بالطاقة كافية فسوف نتحصل على الأشعة السينية.

:إستعمالاتها

تستخدم الأشعة السينية من قبل الأطباء لمعرفة الناس في الداخل. أنها تمر بسهولة من خلال الأنسجة اللينة، ولكن ليس ذلك بسهولة من خلال العظام. نرسل شعاع من الأشعة السينية من خلال المريض وعلى قطعة من الفيلم، الذي يذهب الظلام حيث الأشعة السينية عصفت به. وهذا يترك بقع بيضاء على الفيلم حيث عظام كانوا في الطريق. 

 

في بعض الأحيان يقوم الطبيب بإعطاء المريض "وجبة الباريوم" وهو مشروب من كبريتات الباريوم الذي يتجمع في الأمعاء و يمتص الأشعة السينية بكمية أكبر من الأنسجة العادية و هكذا فإن أمعاء المريض سوف تظهر بوضوح على صورة الأشعة السينية. 

 

كما تستخدم الأشعة السينية في المطار لغرض التفتيش الأمني, بحيث تسمح برؤية ما بداخل الحقائب من الأمتعة. كما أنها تستخدم من قبل علماء الفلك -- العديد من الأشياء في الكون تبعث بالأشعة السينية و التي يمكن الكشف عنها باستخدام تلسكوبات لاسلكية مناسبة.

:أخطارها

يمكن للأشعة السينية أن تسبب تلف الخلايا و السرطان. هذا هو السبب في الذي يجعل تقني الأشعة في المستشفيات يقف وراء درع عندما يقوم بتصوير المرضئ بإستخدام الأشعة السينية. على الرغم من أن الجرعة المستخدمة في التصوير ليست قوية لوضع المريض في خطر فإن التعرض اليومي المتكرر لهذه الجرعة الخفيفة يمكنه أن يتراكم بسرعة ليكون جرعة خطيرة.

أشعة غاما

يمكن الحصول على أشعة غاما عن طريق النجوم و بعض المواد المشعة. هي موجات عالية التردد للغاية, تنطوي على كمية كبيرة من الطاقة. يمكن لها أن تمر عبر معظم المواد و يصعب جدا توقفها -- تحتاج الى الرصاص أو الإسمنة السلح من أجل منع خراجها.

:إستعمالاتها

gama_camera يمكن لأشعة غاما أن تقتل الخلايا الحية، و ذلك يتم استخدامها لقتل الخلايا السرطانية دون الحاجة الى اللجوء الى عملية جراحية صعب, و هذا ما يسمى "بالعلاج الإشعاعي". ففي العلاج الإشعاعي يتم قتل الخلايا السرطانية دو الخلايا السليمة المحاطة بها و السر في ذلك يعود الى أن الخلايا السرطانية لا يمكنها إصلاح نفسها مثل الخلايا السليمة عندما تضررت بفعل أشعة غاما بسبب إنقسمها السريع. 

 

هناك أيضا العلاج الإشعاعي المستهدفة حيث يتم استخدام مادة مشعة لقتل الخلايا السرطانية -- هذه المادة تتجمع في عضو معين أو جزء محدد من الجسم, وبالتالي فإن باقي الجسم لا يحصل الا على جرعة منخفضة. و من الأمثلة على ذلك استخدام اليود المشع لعلاج سرطان الغدة الدرقية. 

 

النشاط الإشعاعي يلحق ضررا بالغا بالخلايا التي تنقسم بسرعة مثل الخلايا السرطانية. و هذا ما يفسر أيضا لماذا يصيب ذلك الضرر الناجم عن العلاج الإشعاعي مناطق أخرى من الجسم خلاياها سريعة الإنقسام مثل بطانة المعدة (مما يسبب الغثيان) و بصيلات الشعر (ميلان الشعر إلى السقوط) و الجنين في مرحلة تطوره (بسبب سرعة إنقسام الخلايا).

:أخطارها

أشعة غاما تسبب تلف الخلايا ويمكن أن تسبب مجموعة متنوعة من أنواع السرطان. 

 

انها تسبب طفرات في الأنسجة التي هي في حلة نمو ، لذك فإن الأجنة بوجه خاص هم عرضة لهذا الخطر. 

 

فجميع الإشعاعات المؤينة تسبب أضرار مماثلة على المستوى الخلوي، ولكن لأن كل من أشعة جسيمات ألفا وجسيمات بيتا هي أشعة ضعيفة الاختراق نسبيا، فإن التعرض الخارجي لها يسبب ضررا طفيف فقط، على سبيل المثال الحروق على الجلد. أشعة غاما والنيوترونات هي أكثر قدرة على الاختراق، مما يجعلها تتسبب في أضرار يمكنها أن تنتشر في جميع أنحاء الجسم (على سبيل المثال مرض الإشعاع، وزيادة حالات الإصابة بالسرطان) بدلا من حروق سطحية. وينبغي أيضا التمييز بين التعرض الخارجي للإشعاع و التعرض الداخلي للأشعاع، فبلع أو استنشاق المواد المشعة يسبب ضرراً موضعي يمكنه الإنتشار، أكثر أشكال الأضرار البيولوجية لأشعة غاما تحدث في المجال بين 3 و 10 إلكترون فولت، ومع ارتفاع الطاقة تصبح أشعة غاما أقل ضررا لأن الجسم شفاف نسبيا للهذه الأشعة فهي تخترقه بدن أن يمتص منها شئ يذكر. أما إذا أنخفظت طاقة الأشعة عن الحد الأدنى فإنها تصبح غير قادرة على إخترق الجسم.

 

 

 

 

 الاشعاع Radiation وهذه الطريقة تؤدي إلى ارتفاع حرارة الجسم الذي يستقبل الإشعاع ولا يرافق ذلك أي انتقال للمادة (تماماً مثل انتشار الطاقة الشمسية عبر الفضاء إلى الأرض وغيرها من الكواكب). إن عمليات الإصدار Emission والامتصاص Absorbtion  تحصل للضوء والصوت والحرارة لكن بآليات مختلفة.

 

ويرافق انتشار الضوء ظواهر فيزيائية معروفة هي الانعكاس Reflection والانكسار Refraction والانعراج Diffraction والانتثار Dispersion والاستقطاب Polarization والتداخل interference

 

ء _ الألوان في الطيف المرئي:

 

        من المعلوم أن الضوء الأبيض (ضوء الشمس) يتحلل إلى سبعة ألوان التي تظهر في قوس قزح وهي: الأحمر- البرتقالي- الأصفر- الأخضر- البني- أرزق- البنفسجي

 

وكان إسحاق نيوتن (1642/1727) م هو أول من حلل الضوء بواسطة موشور زجاجي عام 1672م وعندما أخذ موشوراً آخر بنفس مواصفات الموشور الأول ووضعه مقلوباً وملاصقاً للموشور الأول عاد وحصل على الضوء الأبيض وفي هذه التجربة يتم تحليل الضوء في الموشور الأول وإعادة تركيب الضوء في الموشور الثاني. إن الاختلاف بين الألوان هو اختلاف في تردد الشعاع الضوئي (أو بتعبير مماثل اختلاف بطول موجة الشعاع الضوئي) وهكذا يكون اللون هو صفة من صفات الأشعة الضوئية التي تستقبلها العيون وليس صفة من صفات الجسم الذي نراه. مثلاً إذا أخذنا ورقة تبدو لنا زرقاء اللون في ضوء الشمس وسلطنا عليها ضوء وحيد اللون (أحمر) مثلاً فإننا سنرى الورقة تبدو لنا سوداء اللون. وفي النتيجة يمكن قبول القاعدة التالية:

 

-                   إذا كان سطح الجسم يعكس إلى العين جميع الترددات الموجودة في الطيف المرئي نجد أن لون الجسم يكون أبيضاً.

 

-                   وإذا قام الجسم بامتصاص كل الترددات ولم يعكس للعين أي منها نقول إن لون الجسم أسود.

 

-                   وإذا قام الجسم بامتصاص كل الترددات عدا التردد الموافق للون الأحمر الذي ينعكس عن سطح الجسم إلى العين نقول إن لون هذا الجسم أحمر.

 

وهكذا نجد أن الزجاج الشفاف يمرر كافة الترددات في الطيف المرئي بينما الزجاج الأحمر مثلاً فإنه يمتص جميع الألوان ويمرر فقط تردد اللون الأحمر.

 

ه _ العلاقة بين اللون ودرجة الحرارة:

 

        إذا أخذنا مصباح كهربائي متوهج (ذو فتيلة من معدن التنغستين) وقمنا بتغذية المصباح بتيار كهربائي قابل للعيار (ومعلوم أن المصباح الكهربائي يقوم بتحويل الطاقة الكهربائي إلى حرارة وضوء) فعندما يكون التيار صغيراً يمكننا الإحساس بالحرارة الصادرة عن المصباح في منطقة من الطيف غير مرئية وتسمى تحت الحمراء Infra Red وبزيادة التيار قليلاً يتوهج المصباح بضوء أحمر وبزيادة التيار إلى قيمة أعلى نجد أن اللون قد أصبح برتقالي وتكون درجة حرارة الفتيلة قد وصلت إلى قيمة أعلى من سابقتها وهكذا بازدياد التيار وارتفاع درجة حرارة التنغستين يتحول إلى اللون الأبيض وتنتقل الطاقة إلى المجال المرئيAْ  (4000-7000) لكننا نلاحظ أيضاً أن جميع الأجسام تشع كمية من الحرارة باستمرار فلماذا لا تنخفض درجة حرارتها وبالطبع تبقى درجة حرارة كل جسم ثابتة إذا كان يمتص من المحيط كمية من الحرارة تساوي الكمية التي يصدرها وترتفع درجة حرارة الجسم إن كان الامتصاص أكبر من الإصدار والعكس صحيح أي تنخفض درجة حرارة الجسم إن كان الامتصاص أصغر من الإصدار

 

3- أقسام الطيف الكهرطيسي

 

        يتألف هذا الطيف من سبعة أنواع من الإشعاعات المرئية منها وغير المرئية ويختلف كل نوع عن الآخر بالتردد أو بطول الموجة، كما أنه يختلف بدرجة تأثيره على الكائنات الحية ومجالات استخدامه وتطبيقاته.

 

1-    الأمواج الراديوية ولها طول موجة m (10- 10000) وتسمى الأمواج المترية

 

2-    الأمواج الميكروية cm (1- 100) وتسمى الأمواج السنتمترية

 

3-    الأمواج تحت الحمراء أو الأمواج الميليمترية mm (1- 0.01)

 

4-    الضوء المرئي أو الأمواج النانومترية nm (400- 750)

 

5-    الأشعة فوق البنفسجية الميكرومترية (10-7 – 10-8) ميكرومتر

 

6-    الأشعة السينية (10-9 ­ -  10-10) ميكرومتر

 

7-    أشعة غاما أو الأمواج البيكومترية (10-11 – 10-14) بيكومتر

 

لكن كيف تم اكتشاف أقسام هذا الطيف؟

 

 

 

 

 

 

أرصاد فلكية يمكن أن تناقض نظرية الإنفجار الأعظم .

1 - رصد وجود فراغ هائل بطول حوالي 5 مليارت سنة , وهذا يصعب تشكله حسب نظرية الإنفجتر الأعظم.

2 - رصد وجود مجرة هائلة حجمها أكبر من مجرتنا ب 216 ألف مرة فطولهاحولي 6 مليارات سنة صوئية بينما طول مجرتنا 100 ألف سنة ضوئية,وهذه أيضا يصعب تشكلها حسب نظرية الإنقجار الأعظم , نتشكل هذه المجرة بابنلاع المجرات التي حوله يحتاج لزمن طويل جدا لأن هذه المجرات يكون أغلبه بعيد عنها وهذا يلزمه وفت طويل وكذلك يصعب تشكلها في بداية الإنفجار الأعظم في زمن تشكل المجرات .

3 - يجب أن لا نرصد أو لا نشاهد مجرات أبعد من 7 ملايين سنة ضوئية لأن هذه المجرات هي موجودة قبل 7 ملايين سنة وبالتالي سوف يكون عمرها أكبر من عمر الكون 13.5 مليار سنة كي تنشأ وتبتعد عنا 7 بلايين سنة ,

4 - وجود الكوازارات على هذا البعد الكبير جدا 6 - 10 مليلرات سنة ضوئية يصعب تفسيرة حسب نظرية الإنفجار الأعظم      

 

كشف علماء من جامعة "ستانفورد" عن حاسوب وصفوه بالثوري، إذ أنه مصمم للعمل مثل دماغ الإنسان. وأطلق العلماء على الحاسوب الجديد اسم "نيورو غريد"، وهو يحتوي على ما مقداره مليون خلية عصبية وبلايين الموصلات التشابكية، وبالتالي يعمل 9 آلاف مرة أسرع من الحواسب الحالية. وبعد سنوات من الأبحاث وبتمويل من المعهد الوطني للصحة، توصل العلماء إلى ابتكار الحاسوب "نيورو غريد"، وهو بحجم جهاز "آي باد"، ويتميز بقدرته على تنفيذ أكثر المهام تعقيداً بسرعة فائقة ومن دون استهلاك الكثير من الطاقة. ويأمل علماء الأعصاب في أن يتمكنوا من استخدام الحاسوب الثوري في التحكم بالروبوتات المستقبلية، لكنهم ما زالوا يعملون على تبسيط طريقة عمله كي يتمكن مهندسو الكومبوتر من استخدامه. كما يعمل العلماء على تطوير أطراف اصطناعية لذوي الإعاقة يمكن التحكم بها بواسطة رقاقة فائقة القوة ومتناهية الصغر، ويقول الأستاذ المشارك في الهندسة الحيوية "كوابينا بوهن"، إنه لكي يتمكن من برمجة هذه الرقاقة، ينبغي عليه دراسة الدماغ البشري بشكل دقيق ومكثف. وعلى الرغم من التطور الفائق الذي تمكن العلماء من التوصل إليه عند صناعة الحاسوب "نيورو غريد"، فإنهم يؤكدون أنه لا يمكن مقارنته بالعقل البشري الأكثر تعقيداً على الإطلاق، ويقول "بوهن": "إن الدماغ البشري يحوي خلايا عصبية تفوق الحاسوب الحالي بأكثر من 80 ألف مرة، لكنه مع ذلك يستهلك طاقة أقل بـ3 مرات من الجهاز الذي ابتكرناه". ويختم "بوهن" بالقول إن التحدي الأكبر الذي يواجه العلماء، يكمن في اختراع جهاز قادر على مقارعة الدماغ البشري، وهو أمر ما يزالون بعيدون عنه حتى اليوم.

علماء يطورون حاسوباً يعمل مثل دماغ الإنسان

 

 

لنجم النيوتروني Neutron star 

يعد النجم النيوتروني أحد أغرب الأنواع في الكون لتميزه بخصائص فريده مازالت تحير العلماء حتى الآن، ولنتحدث أولاً عن نشأته فالنجم النيوتروني ينشأ من إنهيار نجم ضخم يعادل 3 أضعف كتلة الشمس ولكن هذا الإنهيار ليس إنهياراً عادياً بل يسميه علماء الفلك إنهيار تجاذبي Gravitational collapse فعندما ينفذ الوقود النووي للنجم ولم يعد قادراً على إنتاج الطاقه تتجاذب مادة النجم وتنهار على نفسها نحو مركز النجم وهذا الإنهيار الشديد لمادة النجم يؤدي إلي تقارب الإلكترونات من نواة الذرة وهذا التقارب يعطي للإلكترونات طاقه عاليه جداً فتندمج الإلكترونات مع البروتونات لتكون النيوترونات وفي النهايه تتحول أغلب مادة النجم المنهار إلى نيوترونات ولهذا سمي بالنجم النيوتروني، وكتلة هذا النجم النيوتروني كبيرة جداً فإن كتلة 5 ملليلتر من مادته تساوي كتلة هرم خوفو 900 مره ، كما أن النجم يدور حول نفسه بسرعه مذهله تبلغ مليون مليون دورة في الثانية الواحده وبالطبع كتلة النجم الضخمه ودورانه المذهل حول نفسه يكون حوله مجال مغناطيسي شديد القوة يعمل على إرسال موجات راديويه إلى الفضاء وقد أمكن للعلماء رصدها بالتلسكوبات الراديويه عام 1967