أوراق عمل وحدة الموجات الكهرومناطيسية فيزياء الصف الثاني عشر المتقدم
الموجات الكهرومناطيسية
الطيف الكهرومغناطيسي
جميع الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بسرعة الضوء وترتبط سرعة الضوء بالطول الموجي والتردد
بعض استخدامات الموجات الكهرومغناطيسية : التصوير
بالأشعة السينية والتصوير عن طريق الرادار
الطيف الكهرومغناطيسي
يقسم الطيف الكهرومغناطيسي عدة اقسام حسب الاطوال الموجية
الضوء المرئي : الموجات الكهرومغناطيسي التي نستطيع رؤيتها بأعيننا وتراح طولها الموجي من nm 400 اللون الأزرق إلى 700 nm اللون الأحمر
الأشعة تحت الحمراء : أطوالها الموجية اطول قليلاً من الضوء المرئي بما يقارب من 10 ^-4m
الاستخدامات : قياس التسرب الحراري - تحديد موقع البراكين - رؤية الظلام - اجهزة التحكم عن بعد
الأشعة فوق البنفسجية : اطوالها الموجيه أقصر قليلاً من الضوء المرئي ببضعة نانومترات
تحدث الأشعة الفوق بنفسجية أضرار وحروق الجلد
الغلاف الجوي وطبقة الأوزون تعمل على منع امرار الأشعة الفوق بنفسجية الضارة
الاستخدامات : تعقيم الأدوات بالمستشفيات والانبعاث المثار للإشعاع
موجات الراديو : ترددها يتراوح بين (عدة مئات من KHZ راديو AM ) و( 100MHZ راديو FM )
موجات الميكروويف : يستخدم بارسال الرسائل النصية وأفران الميكروويف
الأشعة السينية : لها أطوال موجيه في حدود 10^-10m تستخدم في تحديد البنية الجزيئية للمادة
اشعة جاما : تنبعث اثناء اللانحلال الاشعاعي للنواة ولها اطوال موجيه قصيرة للغاية
الموجات الكهرومغناطيسية المتحركة :
يمكن أن تنتج الموجات الكهرومغناطيسية من الدائرة المحث والمكثف والمقاوم المتصلة بهوائي عبر محول
يستخدم الهوائي ثنائي القطب للتقريب بين القطب الثنائي الكهربائي
يتغير الجهد الكهربائي في الهوائي جيبياً بتغير الزمن وبسبب تذبذب الشحنة المتدفقة في الهوائي
تتحرك الموجات الكهرومغناطيسية المتحركة من الهوائي بسرعة C
تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية بحيث تكون مقدمة الموجه كروية الشكل ولكن تظهر من بعيد وكأنها مستوية أو مسطحة
الارسال والاستقبال : تكون الدائرة الباعثة المكونة من RLC لها تردد تم ضبضه فإذا كانت الدائرة الصانية مضبوطة على نفس التردد فسوف ينتج جهد كهربائي كبير وهذا يحدث عند تردد الرنين
تمرين 9 إذا كانت تردد موجه كهرومغناطيسية يساوي 10^16 HZ ما مقدار الطول الموجي لها بوحدة النانومتر ؟ وهل هي من الأطوال الموجيه المرئية أم لا ؟
……………………………………………………………..
…………………………………………………………………
تمرين 10 :
هوائي سيارة طوله 0.5 m يستخدم لالتقاط إشارات راديوية احسب التردد الذي يمكن تشغيل الجهاز بالسايرة بافتراض أن طول الهوائي يساوي 0.2 من الطول الموجي للإشارة اللازمة لتشغيل الجهاز
……………………………………………………………
……………………………………………………………
كتجه بوينتتج ونقل الطاقة
الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس تحمل الطاقة إلى الأرض
المتجه : يعبر عن معدل نقل الطاقة بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية ( الشدة )
فعالية الألواح الشمسية : هي نسبة تحويل الألواح الشمسية إلى طاقة كهربائية خلال مساحة A
تمرين 12 : قيسص مقدار متجه بوينتتج على بعد 0.5 من مصدر ضوئي فكان مقداره (8 W/m^2 )
احسب مقدار قدره المصدر الضوئي
…………………………………………………………..
تمرين 13: مصدر ليزري شدته (I=5W/m^2 )
ما القيمة الفعالة للمجالين الكهربائي والمغناطيسي لهذه الموجات ؟
……………………………………………………
14- أي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي تكون أطوال الموجيه أطول قليلاً من الضوء المرئي
الأشعة الفوق البنفسجية
موجات الميكروويف
الأشعة تحت الحمراء
الأشعة السينية
15- أي الأشعة التي تستخدم لتصوير العظام لأضهار الجزء المكسور منها
الأشعة الفوق البنفسجية
موجات جاما
الأشعة تحت الحمراء
الأشعة السينية
16- مصباح كهربائي قدرته 400 W وتم قياس شدة أضاءته على بعد معين فكانت تساوي 1.27W/m فإن بعد النقطة التي قيس عندها شدة الضوء عن المصباح تساوس
m5.0 m2.5 m 25.0 m22.5