أنواع الموجات الكهرومغناطيسية

بالقرب من منتصف الطيف الكهرمغناطيسي ( الطاقةالإشعاعية ) يوجد مدى من الأطوال الموجية يسمى " الطيف المرئي " . وهو الجزء منالطيف الكهرمغناطيسي الذي نستطيع رؤيته .
أما بقية الطيف الكهرمغناطيسي فإننالا نستطيع رؤيته ولكننا نستطيع الكشف عنه بوسائل أخرى . فعلى سبيل المثال : محطةالإذاعة حولك تصدر موجات في كل الاتجاهات وأنت لا تستطيع رؤيتها ولا سماعها ولاالإحساس بها ولا تستطيع الجزم بوجودها إلا إذا استخدمت جهاز الراديو الخاص بكلالتقاطها وتحويلها إلى موجات صوتية تستطيع سماعها وادراك وجودها .

الطولالموجي :

الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء ، وموجات الميكروويف والراديو ، أكبر من الأطوالالموجية للطيف المرئي . وكذلك فإن الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعةالسينية وأشعة جاما والأشعة الكونية لها أطوال موجية أقصر من الأطوال الموجية للطيفالمرئي .

إن أطوال الموجات هي موجات الراديو التي يمتد طولها إلى نحو 100ألف كيلو متر . واقصرها هي الأشعة الكونية فهي لا تتجاوز 1 × 10 –16 من المترالطولي . ويتراوح الطول الموجي للضوء المرئي ما بين 400 نانومتر إلى 700 نانومتر .

سرعة الطاقة الإشعاعية :
عرفت أن الأشكال المختلفة للطاقة الإشعاعية فالطيف الكهرمغناطيسي لها أطوال موجية مختلفة ، وعلى الرغم من هذا التفاوت فيالأطوال الموجية فإنها تنتقل جميعها بنفس السرعة في الفراغ وهذه السرعة تساوي 300000 كم / ث . أو 186000 ميل /ث .

لاحظ هنا أن الطاقة الإشعاعية لا تنتقلفي الفراغ فقط . بل إنها تنتقل في الأوساط المادية المختلفة . فعلى سبيل المثالينتقل الضوء المرئي وكل أشكال الطاقة الإشعاعية الأخرى في الهواء . كما ينتقل الضوءالمرئي أيضاً في الزجاج والماء والبلاستيك الشفاف وفي أوساط مادية أخرى .

عندما ينتقل الضوء في وسط مادي فإن سرعته تختلف عن سرعته في الفراغ . فالأوساط المادية الشفافة المختلفة تعمل على تقليل سرعة الضوء عما هي في الفراغ . وكل وسط يعمل على تقليل سرعة الضوء بمقدار تختلف عن الوسط الآخر . فمثلاً الضوءالمرئي ينتقل في الماء الصافي بسرعة 224000 كم / ث . في حين أنه ينتقل في الزجاجبسرعة 200000 كم / ث .

لماذا تكون سرعة الضوء المرئي في الهواء أكبر منهافي الماء ؟المستوى الثانيعرفت أن الطيف الكهرمغناطيسييتكون من انواع مختلفة الموجات ، وتُسمى الأنواع المختلفة من الطاقة الإشعاعيةبأسماء مختلفة ولكن كل واحد منها يشكل جزءاً من الطيف الكهرمغناطيسي .
فإذادققت في الرسم التوضيحي السابق ، تُلاحظ أن بعض مكونات الطيف الكهرمغناطيسية تسمىبالأشعة مثل الأشعة السينية وأشعة غاما والبعض الآخر يسمى بالموجات مثل الميكرويفوالموجات الراديوية .
بعض أنواع الموجات :
1- موجات الراديو : تنشأ موجاتالراديو عن اهتزاز الالكترونات في الهوائي تُرسَل موجات الراديو بطريقة خاصة توضحاستخدامها كموجات للراديو أو للتلفاز وكيفية استخدامها لتكوين الصور أو الأصوات .

2-الموجات الطويلة والمتوسطة : هذا النوع من الموجات يتميز بأنه يستطيع أنيحيد حول التلال بحيث تتمكن أجهزة الراديو من التقاطها حتى في أخفض الأودية .

3- الموجات ذات التردد العالي Very High Frequency Waves VHF
تستخدم فيأنظمة الراديو الصوتية المجسمة ذات الجودة العالية .


4- الموجات ذاتالتردد فائق العلو Ultra High Frequency Waves UHF
تستخدم هذه الموجات فيالتلفاز . وهذه الموجات لا تحيد جيداً حول التلال . لذلك فإنك لا تستطيع الحصول علىاستقبال جيد لها الا إذا كان هوائي التلفاز أو المذياع على طريق مستقيم من محطةالارسال .


5- الموجات الدقيقة Micro Waves : هي موجات راديوية قصيرةالطول الموجي يتراوح طولها بين ( 10 ْ نانومتر إلى 3 × 810 نانومتر ) ويمكن توليدهابوساطة أجهزة الكترونية خاصة . ولقصر طولها الموجي فإنها تستثمر في أنظمة البثالإذاعي وفي التلفاز والرادار وملاحة الطيران وأنظمة الاتصالات من مثل أجهزة الهاتفالنقال .ومن التطبيقات العملية لهذه الموجات أيضاً أفران الميكروويف إذ تؤمن عملياتالطبخ المنزلي بوقت قصير .

6- الموجات تحت الحمراء Infrared Waves :
تطلق الأجسام الحارة هذا النوع من الإشعاع . وفي الحقيقة فإن كل الأجسام تطلقالأشعة تحت الحمراء بنسب متفاوتة حيث ينتج هذا الإشعاع عن اهتزاز الجزيئات السريع . وكلما زادت حرارة الجسم فإن الموجات تحت الحمراء تصبح أقصر .

7- الموجاتفوق البنفسجية Ultraviolet Rays :
لا تستطيع العين الكشف عن الاشعاعات فوقالبنفسجية على الرغم من توافرها بكثرة في الاشعاع الشمس . وهذا النوع من الأشعة هوالمسؤول عن تلوين جلدك باللون الذي تراه . ولكن التعرض بكثرة للاشعاعات فوقالبنفسجية يؤدي إلى حروق في الجسم وضرر كبير على العينين .
وبعض الموادالكيميائية عندما تمتص الاشعاع فوق البنفسجي فإنها تطلق الضوء . وهو ما يعرف بظاهرةالتهيج "الفلورسنت" ] النور الاستشعاعي [ . وهذا هو سر " الأكثر بياضاً من اللونالأبيض" لمساحيق الغسيل ، حيث تمتص هذه المواد الموجات فوق البنفسجية الصادرة عنالشمس . وتصبح بعد ذلك أكثر اشعاعاً مما يجعل الملابس تبدو أكثر نضارة مما قبل .

8- الأشعة السينية X - Rays :
يستخدم أنبوب خاص لانتاج هذا النوع منالموجات حيث تقذف الالكترونات السريعة جداً على هدف معدني مما ينتج عنه انطلاق أشعةقصيرة الموجة وتتميز بقدرة عالية على الاختراق . وتستطيع هذه الأشعة الانتقال عبرالمواد عالية الكثافة مثل الرصاص . وكلما كان الطول الموجي للأشعة السينية كبيراًكلما قلّت قدرتها على الاختراق وعندئذ تستخدم لاختراق اللحم داخل جسم الإنسانولكنها لا تستطيع اختراق العظم . ولذلك فإن الصورة باستخدام الأشعة السينية تظهرصورة العظام واضحه . وجميع أنواع الأشعة السينية ضارة حيث أنها تتلف الخلايا الحيةفي جسم الإنسان .

9- أشعة جاما g- Rays :
موجات كهرمغناطيسية عاليةالتردد ذات طاقة عالية جداً لها آثار مدمرة على الأنسجة والخلايا الحية وتستخدم فيالطب لعلاج الأورام السرطانية .
تصدر عن الأنوية المشعة للمواد المشعة فيالطبيعة عندما تعود هذه الأنوية من حالة التهيج إلى وضع الاستقرار .

وعن اثار الموجات الكهرو مغناطيسية
د.عصام حشيش؛ ذكر عددًا من العوامل التي تحدد مدى تأثرالجسم بالإشعاع الكهرومغناطيسي، وهي:
1- يزداد امتصاص هذه الطاقة الكهربيةبزيادة الذبذبات الخاصة بالإشعاع.
2- تزداد كمية الامتصاص الإشعاعي بزيادة فترةالتعرض له، كما تتأثر هذه الكمية بنوع الأقمشة المرتداة؛ حيث يعمل بعضها كعاكسللموجات.
3- زيادة حركة الهواء المحيط بالجسم يقلل من تأثير الإشعاع.
4- يزداد تأثير الإشعاع بزيادة نسبة الرطوبة في الجو.
5- تزداد تأثيرات الإشعاعبزيادة درجة حرارة الجو المحيط.
6- يزداد تأثير الإشعاع في الأعضاء أو الأنسجةالتي تقل فيها كمية الدم بصفة عامة مثل العين.
7- كلما قل العمر زاد امتصاصالجسم للإشعاع؛ فالكمية التي يمتصها الطفل أكبر من التي يمتصها البالغ.
بينماأوضح د. محمود عمرو- مدير مركز السموم بكلية طب القصر العيني- أن الأبحاث مستمرةحول تأثير الموجات الكهرومغناطيسية على المخ والجينات الوراثية، وإذا ثبت تأثيرهاالضار؛ فإن شركات التليفون المحمول التي تستثمر في مليارات الدولارات سوف تغلقأبوابها.
وقال: إن ما تم التوصل إليه حتى الآن هو أن موجات التليفون المحمولتسبب القلق عند النوم بسبب تأثيرها على إفراز مادة الميلانونيين؛ ولذلك يجب غلقهإذا كان في حجرة النوم، كما أنه قد يؤدي إلى خفض ضغط الدم؛ ولذلك يجب عدم إطالة مدةالمكالمة، خاصة أن أثر المستخدم لجهاز التليفون المحمول بالموجات أكثر من تأثرالمحيطين بمحطات المحمول التي يجب أن تكون بعيدًا عن المستشفيات والمدارس.
اتفقد."عادل النادي"- الأستاذ بمعهد بعلوم الليزر بجامعة القاهرة- مع الرأي نفسه بضرورةإنشاء محطات المحمول بعيدًا عن المستشفيات؛ لأن الإشعاع – بصفة عامة – خطر بلاجدال؛ مشيرًا إلى أن اثنين من العلماء كانا يعملان بمركز أبحاث أمريكي به أجهزةميكروويف قد ماتا بالسرطان، وإن لم يثبت وجود علاقة مباشرة بين المرض والموجاتالمستخدمة في الميكروويف.
مستويات الأمان العالميةوعن شروط الأمان في محطاتالمحمول أوضح د.عصام حشيش، في بحثه، أن معهد مهندسي الإلكترونيات والكهرباء فيالولايات المتحدة الأمريكية IEEE قد حدد المواصفات القياسية الخاصة بالحد المأمونلمستوى كثافة الطاقة الكهرومغناطيسية المسموح بتعرض الأجسام لها عند نطاقات الترددالمختلفة التي تبدأ من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز.
وبالنظر في هذهالمواصفات، وكذلك ما حددته الهيئة الفيدرالية للاتصالات FCC؛ فإن المستوى الآمن عندتردد 900 ميجا هرتز الذي تعمل في نطاقه التليفونات المحمولة في مصر الآن يمكنتصنيفه كالآتي:
أ- المستوى الأول: وقيمته 3 ملي واط/ سم2 لمدة لا تزيد على 6دقائق، فيما يتعلق بالعاملين أو الأشخاص المدركين لوجود الإشعاع الكهرومغناطيسي،والذين يمكنهم التحكم في زمن تعرضهم للإشعاع، وقد وضع هذا المقياس باعتبار التعرضلمعدل امتصاص لا يزيد على 8 ملي واط/ جرام من أنسجة الجسم في مكان التعرضللإشعاع.
ب- المستوى الثاني: وقيمته 0.6 ملي واط/ سم2 لمدة في حدود 30 دقيقة،وذلك بالنسبة للأشخاص غير المدركين لوجود الإشعاع، وقد وضع هذا المقياس باعتبارالتعرض لمعدل امتصاص لا يزيد على 1.6ملي واط/ جرام من أنسجة الجسم في مكان التعرضللإشعاع.