الطيف الكهرومغناطيسي

يتكون الطيف الكهرومغناطيسي من جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي المرتبة وفقًا لترددها وطولتها الموجية. لكل لون من ألوان الضوء المرئي المتعددة ترددات وأطوال موجية معينة مرتبطة بها، ويمكنك أن ترى أن الضوء المرئي لا يشكل سوى جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي. ولأن التكنولوجيات التي تم تطويرها للعمل في أجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي مختلفة، ولأسباب تتعلّق بالراحة والتراث التاريخي، فإن الوحدات المختلفة تستخدم عادة في أجزاء مختلفة من الطيف. على سبيل المثال، عادة ما يتم تحديد الموجات اللاسلكية على أنها ترددات (عادة بوحدات ميجا هرتز)، بينما يتم تحديد المنطقة المرئية عادة بأطوال موجية (عادة في وحدات نانومتر أو أنغستروم).  

Figure 1: يُظهر أجزاء من الطيف الكهرومغناطيسي بترتيب زيادة التردد وتقليل الطول الموجي.

أنواع الموجات الكهرومغناطيسية هي الموجات اللاسلكية والميكروويف والأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء الأشعة السينية وأشعة جاما.

تحتوي الموجات اللاسلكية على أطول أطوال موجية، وأقل ترددات، وتحمل أقل كمية من الطاقة. وهي تستخدم في تكنولوجيا الهاتف الخلوي، والبث الإذاعي والتلفزيوني، ومراقبة الحركة الجوية، وما إلى ذلك

الموجات متناهية الصغر لها أطوال موجية أقصر مقارنة بالموجات اللاسلكية. يتم امتصاصها بواسطة الماء ويتم استخدامها لتسخين الطعام وطهيه.  

ثم هناك الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من الأجسام الدافئة. على سبيل المثال، تمتص الأرض الطاقة الإشعاعية من الشمس وتبعث إشعاعات بالأشعة تحت الحمراء. يتم امتصاص بعض الأشعة تحت الحمراء وإعادة انبعاث الغازات من الغلاف الجوي للحفاظ على متوسط درجة حرارة الأرض من خلال تأثير الاحتباس الحراري. ستشعر النظارات الواقية للرؤية الليلية بأشعة الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من أجسامنا.

ولا يمثل الضوء المرئي سوى جزء صغير من الأشعة الكهرومغناطيسية التي تتراوح بين 740 و390 نانومتر. لا يمكن للعين  البشرية إلا أن ترى هذا النطاق الصغير من الأطوال الموجية. يتكون الضوء المرئي بشكل أساسي من سبعة مكونات ملونة، بما في ذلك الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر. أزرق، وبنفسجي.  

الإشعاع فوق البنفسجي له أطوال موجية تتراوح بين 400 إلى 10 نانومتر. إن أشعة الشمس هي المصدر الأكثر ألفة للإشعاع فوق البنفسجي. فهو يحمل طاقة كافية تؤدي، مع التعرض المفرط، إلى حروق الشمس.

يمكن أن تمر الأشعة السينية عبر العديد من المواد، مما يجعلها أداة تصوير مهمة. يستخدم أطباء الأسنان الأشعة السينية لأغراض التشخيص، ويستخدمها أمن المطار لتصور المكونات في حقيبة.

تحتوي أشعة جاما على أطوال موجية صغيرة وترددات عالية وطاقات. وتطلق أشعة غاما بفعل التفاعلات النووية والعناصر المشعة التي تحدث بشكل طبيعي.

الأشعة السينية وأشعة جاما هي أكثر أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي حيوية. ويمكن لطاقاتها العالية تأين الذرات والجزيئات. يمكن أن يتسبب الإشعاع المؤين في حدوث تغير دائم أو تلف للجزيئات البيولوجية. وهي تستخدم لتدمير خلايا السرطان.    

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 6.1: Electromagnetic Energy.