استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي

استخدامات الطيف الكهرومغناطيسي

يدخل الطّيف الكهرومغناطيسيّ في صناعات مختلفة تستخدم يوميًّا على نطاق واسع، إذ تدخل في الصناعات اللاسلكية كالاتصالات، شبكات الإنترنت، البث الإذاعيّ، التصوير الطبيّ الإشعاعيّ، علاج أمراض مثل السرطان، وحتى في أجهزة الطهي، وكل موجة من موجات الطيف الكهرومغناطيسيّ تختص في استخدامات معينة، وهنالك أنواع عديدة من الموجات الكهرومغناطيسيّة والّتي تدخل في مجالات صناعيّة متنوعة وهي كالآتي:

موجات الراديو

تستخدم موجات الراديو بشكل أساسيّ في الاتصالات الصوتيّة، كأجهزة الهاتف، الراديو والإذاعات، وتمتاز أمواج الراديو بقدرتها على أن تغطي نطاقًا واسعًا من البث وذلك بسبب طوله الموجيّ الكبير، وتستخدم أمواج الراديو كذلك في الاتصالات البحريّة وذلك بسبب قدرة البحار والمحيطات على امتصاص هذا النوع من الموجات الكهرومغناطيسيّة.

تستخدم كذلك أمواج الراديو في تصوير الرنين المغناطيسيّ ، كما تًستخدم في صناعة التلسكوبات الراديويّة، والّتي تساعدنا على التعرف على الكواكب، المذنبات، سحب الغاز، الغبار، النجوم والمجرات.

الميكروويف

يعتبر الرادار من أبرز التطبيقات الشائعة لأمواج الميكروويف، حيث يعمل الرادار على الكشف عن الموجات الصادرة عن الأقمار الصناعيّة والتقاطها، وبالتالي تمكّنه من معرفة معلومات مثل تكوّن السحب، الطائرات العابرة، الزلازل.

تدخل أمواج الميكروويف في صناعة الأفران، حيث أن الأطعمة تحتوي على جزيئات الماء، حيث يكسّر جزيء الماء إلى أكسجين وهيدروجين ما ينشأ شحنات متساوية ومتعاكسة، وذلك ما يمنح الجزيء عزمًا ثنائي القطب، ثم تقوم هذه الأمواج بتحريك الجزيئات مما يؤدي إلى احتكاكها وتصادمها ما يسبب امتلاكها طاقة حرارية، وذلك ما يجعل الطعام ساخنًا.

الأشعة تحت الحمراء

تنتج الأشعة تحت الحمراء نتيجة الاهتزاز والدوران للذرات والجزيئات حيث تسبب هذه الحركة طاقة حراريّة، وتستخدم الأشعة الحمراء في بعض الصناعات مثل الأقمار الصناعيّة ، حيث تستطيع الكشف عن المركبات والأجسام عن طريق انبعاث للأشعة تحت الحمراء.

تُستخدم الأشعة تحت الحمراء في سخانات الكوارتز، وتستخدم في التدفئة، وذلك بسبب قدرتها على امتصاص الأشعة تحت الحمراء ذات الطاقة الحراريّة، كما تُستخدم في أجهزة التحكم عن بعد، ويجب التوجيه المباشر للأشعة تحت الحمراء لجهاز التلفاز، حيث أنّها غير قادرة على اختراق الأجسام.

الضوء المرئي

تمكننا أطياف الضّوء المرئيّ من الرؤية، كما إنّ الضوء يشمل الألوان الّتي يستطيع الإنسان رؤيتها، كما يستخدم التمثيل الضوئيّ أجزاءً من الطيف الضوئيّ لصنع السكريات والمواد الّتي تحتاجها النبتة للنمو، ومنح النباتات اللون الأخضر بفعل صبغة الكلوروفيل .

الأشعة فوق البنفسجيّة

تعتبر الأشعة فوق البنفسجيّة من أخطر أنواع الأشعة إذ تتسبب حروق للبشرة، وقد يؤدي التعرض الطويل لها إلى الإصابة بسرطان الجلد، أو إحداث تلف في الحمض النوويّ ما قد يسبب ظهور طفرات جينيّة، وللأشعة فوق البنفسجية 3 أنواع هي الأشعة فوق البنفسجية العادية وهي غير ضارة، والأشعة فوق البنفسجية المتوسطة، والأشعة فوق البنفسجية الشديدة وقد تتسبب بسرطان الجلد.

على الرغم من مضار الأشعة البنفسجية إلّا أنّ لها العديد من الإيجابيات والفوائد، مثل ما يأتي:

• التعرض لأشعة الشّمس في فترة الصباح الباكر تجعلنا نحصل على الأشعة فوق البنفسجيّة من النوع الأول المفيدة، والّذي بدوره يساعدنا على الحصول على فيتامين C.
• تساعد الأشعة فوق البنفسجيّة في صبغ النقود الورقيّة أصباغ معينة مخفيّة لا تظهر إلّا بالضوء، للحمايّة من التزوير.

الأشعة السينيّة

تدخل في محاربة الأنواع المختلفة من السرطانات نتيجة قدرتها على اختراق الجسم وقتل الخلايا السرطانيّة الخبيثة، كما يعتبر الاستخدام الأوسع للأشعة السينيّة في الطب هو تصوير العظام، وأجزاء مختلفة من جسم الإنسان.

أشعة غاما

تستخدم في علاج مرض السّرطان، وفي التشخيص الطبيّ لأمراض عديدة، تستخدم كذلك في الطب النوويّ، كما تستخدم أشعة جاما في الكشف عن مواطن النفط، والتأكد من سلامة الأنابيب النفطية، وتستخدم في تعقيم الأغذية المعلبة والحبوب، كما تدخل في صناعة الصواريخ والقنابل النووية.