المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
النقل البحري
2024-11-06
النظام الإقليمي العربي
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية
2024-11-06
تقييم الموارد المائية في الوطن العربي
2024-11-06
تقسيم الامطار في الوطن العربي
2024-11-06
تربية الماشية في الهند
2024-11-06



الموجات الكهرومغناطيسية الصادرة من هوائي ثنائي القطب  
  
6373   02:32 صباحاً   التاريخ: 18-1-2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة :
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الكهربائية والمغناطيسية / الكهرومغناطيسية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-01-21 882
التاريخ: 10-10-2020 779
التاريخ: 17-1-2016 3690
التاريخ: 18-1-2016 10229

الموجات الكهرومغناطيسية الصادرة من هوائي ثنائي القطب

ان النتائج العامة لنظرية ماكسويل سنفحص عن قرب أكبر الموجات الكهرومغناطيسية التي يولدها جهد مهتز مطبق على ثنائي قطب كهربي. سنقوم أولاً بتوصيل مصدر جهد متردد التيار إلى قضيبين موصلين كما هو موضح على يسار الشكل (1). ويقوم مصدر التيار المتردد بجعل الجهد المطبق يتغير جيبياً بتردد مقداره f:

الشكل ((1: تبعث الشحنات المترددة على هوائي ثنائي القطب اضطراب مجال كهربي بعيداً عن الهوائي

 

الشكل (2): تغطى موجة المجال الكهربي التي يبثها الهوائي مساحة قد تكون بعيدة عن محطة الإرسال.

نستطيع أن ننظر إلى المجال الكهربي على أنه اضطراب يبعث به مصدر ثنائي قطب وذلك مثلما نعتبر الموجة التي تتكون على وتر أنها اضطراب يدفع للانتقال عبر الوتر بواسطة مصدر مهتز. ويمثل الشكل (1) المجال المنتشر عبر محور x في لحظة معينة. إن المجال يبين تاريخ الشحنة على ثنائي القطب. لقد أطلقت المجالات المتجهة إلى أسفل عندما كانت قمة ثنائي القطب موجبة ؛ أما المجالات المتجهة إلى أعلى فقد أطلقت متأخرة نصف دورة، عندما كانت قمة ثنائي القطب سالبة. وتنتقل هذه الموجة مبتعدة خارج ثنائي القطب بسرعة الضوء c.

          وفي حالة محطة إذاعة فإن ثنائي القطي (الهوائي) غالباً ما يكون مجرد سلك طويل. ولو أنك زرت محطة إرسال إذاعي لرأيت أن الهوائي عبارة عن سلك طويل ــ يمتد بين برجين مرتفعين أو سلك رأسي مثبت على برج واحد. وتنثر الشحنات على الهوائي بواسطة جهد متردد التيار صادر من نظام محولات خاص. وتغطى موجة المجال الكهربي الذي يبثه الهوائي الأرض من حوله، كما هو مبين في الشكل 2)). وينعكس المجال دورياً مع مرور الموجة عند نقطة مثل a على مسار الموجة. وتردد المجال الكهربي المهتز عند a هو نفس تردد المصدر. ونلاحظ إلى جانب ذلك، أن المقدار الذي يتذبذب، وهو متجه المجال الكهربي، يكون متعامداً دائماً على اتجاه انتشار الموجة. وعلى ذلك تكون موجة المجال الكهربي موجة مستعرضة.

ومن السهل ملاحظة أن هوائي محطة الإذاعة يولد بالضرورة موجة مجال مغناطيسي عندما يولد موجة كهربائي ولبيان ذلك يرجع إلى الشكل (3) ، حيث تتحرك الشحنات، عند محطة الإذاعة إلى أعلى وإلى أسفل الهوائي المبين في الشكل ( 3أ) لتنتج شحنات مترددة كما سبق وناقشنا. تحدث هذه الشحنات المتحركة تياراً متردداً في الهوائي، وحيث أن هناك مجال مغناطيسي يحيط بالتيار فإن مجالاً مغناطيسياً مهتزاً ينتج هو الآخر كما يبين الشكل (3 ب). ومثلما ينتشر المجال الكهربي المهتز

 

 

الشكل 3)) : (أ) مع اندفاع الشحنة إلى أعلى وإلى أسفل الهوائي، (ب) موجة المجال المغناطيسي تنتشر مبتعدة كما هو مبين.

فإن المجال المغناطيسي ينتقل هو الآخر عبر محور x على هيئة موجة مستعرضة. وبما أن اتجاه التيار يهتز، فإن اتجاه المجال المغناطيسي هو الآخر يفعل نفس الشيء.

ويلاحظ من هذا، أن المجال المغناطيسي يكون في اتجاه محور z ، بينما يكون المجال الكهربي في اتجاه المحور y . . وكما يتضح من الشكل 4)) فإن المجال المغناطيسي متعامد مع كل من المجال الكهربي واتجاه انتشار الموجات. وقد رسمت الموجتان متوافقتين في الطور (أي أنهما تصلان إلى قيمتيهما معاً). وإن كان هذا ليس بالضرورة واضحاً عند مسافات تبعد عن الهوائي بالعديد من أطوال الموجات، حيث أن الأمر يتطلب حسابات مفصلة.

ومن السمات الأخرى لتولد الموجات الكهرومغناطيسية التي لابد من التأكيد عليها أن الشحنات التي تهتز إلى أعلى وإلى أسفل الهوائي تكون في حالة تسارع. ومن المعروف أن الشحنات إذا تسارعت (تحركت بعجلة) فإنها تبعث بإشعاع كهرومغناطيسية وكلما زاد التسارع (او التباطؤ) زاد انبعاث الإشعاع من الشحنات. ولهذا فلو تعرض جسيم يتحرك بسرعة التصادم ما فإنه يطلق دفعة من الإشعاع الكهرومغناطيسي عندما يتوقف فجأة.

 

الشكل 4)): تكون موجة المجال المغناطيسي متعامدة مع كل من المجال الكهربي واتجاه الانتشار.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.