انتشار امواج الکترومغناطیس

انتشار امواج الکترومغناطیس

امواج الکترومغناطیسی امواجی هستند که توانایی حرکت در خلا را دارند. امواج مکانیکی، برخلاف امواج الکترومغناطیس برای حرکت و انتقال انرژی خود از یک مکان به مکان دیگر نیاز به محیط مادی دارند. امواج صوتی نمونه ای از امواج مکانیکی، و امواج نوری نمونه ای از امواج الکترومغناطیس هستند.

نحوه بوجود آمدن امواج الکترومغناطیس

امواج الکترومغناطیس توسط ارتعاش یک بار الکتریکی بوجود می آیند. این ارتعاش باعث بوجود آمدن یک موج با اجزای الکتریکی و مغناطیسی می شود. انتقال انرژی امواج الکترومغناطیس در خلا برابر با 108×3 متر بر ثانیه می باشد. سرعت انتقال انرژی امواج الکترومغناطیس در محیط مادی کمتر از مقدار ذکر شده است.
 

مکانیسم امواج الکترومغناطیس در محیط مادی

مکانیسم حمل و نقل انرژی امواج الکترومغناطیس در محیط شامل جذب و تخلیه ی انرژی توسط اتم های ماده است. وقتی یک موج الکترومغناطیس به روی یک ماده اثر گذاری می کند، انرژی موج الکترومغناطیس توسط اتم های ماده جذب می شود. جذب انرژی موج الکترومغناطیس باعث ارتعاش الکترون موجود در اتم های ماده می شود.

پس از یک دوره کوتاه حرکت ارتعاشی الکترون ها، یک موج الکترومغناطیسی جدید با همان فرکانس به عنوان اولین موج الکترومغناطیس از آن ماده را ایجاد می کند.

در حالی که این موضوع  در مدت زمان بسیار اندکی رخ می دهد، وجود یک محیط مادی نسبت به خلا این عملیات را به تاخیر می اندازد.

انرژی موج الکترومغناطیس بازتاب شده توسط یک اتم، در فضای کوچکی از بیرون اتم حرکت می کند. با رسیدن به اتم بعدی، انرژی موج الکترومغناطیس جذب می شود و ارتعاش دوباره الکترون ها را در بر دارد که یک موج الکترومغناطیس دیگر را پدید می آورد. جذب و تخلیه انرژی توسط اتم ها در محیط مادی نسبت  به خلا باعث تاخیر در حرکت موج الکترومغناطیس نسبت به خلا می شود.

سرعت واقعی امواج الکترومغناطیس بستگی به محیط مادی و تراکم اپتیکی آن محیط دارند. مواد مختلف باعث بوجود آمدن تفاوت در فرآیند جذب و تخلیه مجدد انرژی امواج الکترومغناطیس  می شوند.

حرکت امواج الکترومغناطیس در هدایت کننده ها

امواج الکترومغناطیس در هدایت کننده ها (مانند سیم ها یا آنتن ها) دارای فرکانسی مشابه با جریان متناوب در آن هدایت  کننده هستند.

در اکثر مواقع در جریان های بوجود آمده، دوقطبی های لحظه ای بوجود می آیند که باعث جدا شدن بارهای الکتریکی از اتم ها می شوند. دوقطبی ایجاد شده باعث نوسان جداگانه ی بارهای جدا شده می شود. این نوسان باعث بوجود آمدن تغییر در میدان های الکتریکی و مغناطیسی می شود و سپس باعث بوجود آمدن تابش امواج الکترومغناطیس می شود.

 

تابش امواج الکترومغناطیس در سطوح کوانتومی

تابش امواج الکترومغناطیس در سطوح کوانتومی  با نوسان  دسته ای از ذرات باردار و شتاب گرفتن ذرات بوجود می آید. ذرات باردار درحالت سکون تابشی را ایجاد نمی کنند. برای حرکت ذرات باردار نیاز به دو قطبی الکتریکی  لحظه ای است تا تابش الکترومغناطیس را بوجود آورد.

دوقطبی های لحظه ای بوجود آمده وظیفه ی انتقال تابش را دارند. هنگامی که فوتون ها (دسته های انرژی) به صورت اتمی توسط یک ابر رسانا حرکت می کنند، دوقطبی را بوجود می آورند و تابش الکترومغناطیس را به دنبال دارند. به عنوان مثال امواج نوری جز دسته ی امواج الکترومغناطیس هستند که حاصل حرکت دسته های انرژی (فوتون ها) هستند.

شرکت دانش بنیان سلامت سینا با ارائه ی محصولات مختلف مانند کاغذ دیواری ضد امواج الکترومغناطیس، پرده ضد امواج، رنگ ضد امواج، منسوجات ضد امواج، کاور وای فای و… انتشار امواج الکترومغناطیس از محیط داخل و خارج از خانه و محل کار را تا 99 درصد کاهش داده است. استفاده از این محصولات باعث افزایش ایمنی و سلامت افراد جامعه شده است.

 

منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation#Propagation_speed

https://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/em.cfm