برېښنایي (الکترو) مقناطیسي وړانګې

په فزیک کې الکترومقناطیسي وړانګې (EMR) د الکترومقناطیسي ساحې (EM) څخه خپرېدونکو څپو ته ویل کېږي، چې د فضا له لارې خپرېږي او الکترو مقناطیسي وړانګینه انرژي لېږدوي. په دې څپو کې د راډیو څپې، مایکروويو (کوچنۍ څپې) ، انفرارېډ وړانګې، (لیدونکې) رڼا، ماورای بنفش وړانګې، ایکسرې او ګاما وړانګې ګډون لري. دا ټولې څپې د الکترومقناطیسي ټولګې (طیف) یوه برخه جوړوي. ^[۱]^[۲]

برېښنایي مقناطیسي وړانګې په کلاسیک بڼه کې، له الکترو مقناطیسي څپو څخه را منځ ته کېږي، چې د برېښنایي او مقناطیسي ساحو هم مهالی اهتزاز دی. الکترومقناطیسي وړانګې یا الکترومقناطیسي څپې د برېښنايي یا مقناطیسي ساحې د دوراني بدلون له امله رامنځته کېږي. دا دوراني بدلون د رامنځ ته کېدو او د برېښنا د تولید د څرنګوالي پر بنسټ، د الکترومقناطیسي طیف د موج بېلابېلې اوږدې او لنډې څپې را منځته کېږي. برېښنایي مقناطیسي څپې په خلا کې د رڼا په سرعت حرکت کوي چې په عمومي توګه په c ښودل کېږي. په ورته او د یو ډول ځانګرتیاوو په لېږدوونکې آله کې، د دوو ساحو دوه اهتزازات يو له بل سره عمودي او د انرژي د څپو د خپرېدو په وړاندې په عمودي بڼه حرکت کوي، چې متقاطعې څپې منځته راوړي. د الکترومقناطیسي څپو د خپرېدو مسیر چې له یوې نقطوي سرچینې (لکه چراغ) څخه خپرېږي، د کورې (کُرې) په نوم یادېږي. په الکترو مقناطیسي طیف کې الکترو مقناطیسي څپې ځای کېدای شي، د هغې د اهتزاز د فریکونسي یا د هغې د څپې د طول پر بنسټ مشخص شي. ډول ډول فریکونسي لرونکې الکترو مقناطیسي څپې په بېلابېلو نومونو یادېږي، ځکه چې دوی بېلابېلې سرچینې او په ماده باندې بېلابېلې اغېزې لري. په ترتیب سره زیاتېدونکې فریکونسي او لڼدېدونکی د څپو موج په لاندې ډول دي: راډیويي څپې، مایکرووېو (کوچنۍ) څپې، انفرارېډ وړانګې، د لید وړ رڼا، ماورای بنفش وړانګې، ایکس وړانګې او ګاما وړانګې. ^[۳]

الکترومقناطیسي څپې د برېښنایي چارج شویو ذراتو په پر مټ له چټک سرعت سره خپرېږي او ورپسې دا څپې له نورو چارج شوو ذراتو سره ټکر کوي چې په هغوی قوه واردوي. الکترو مقناطیسي څپې انرژي، مومنټ او زاویوي مومنټ د سرچینې له خپلو ذراتو څخه لېږدوي او دا کمیتونه په هغه ماده باندې واردوي چې دوی ورسره ټکر کوي. الکترومقناطیسي وړانګې د هغو الکترومقناطیسي څپو سره تړاو لري او د هغه خوځنده چارج له اغېز پرته چې دوی تولیدوي، د خپرېدو لپاره آزادېږي (وړانګې خپروي) ځګه چې دوی له هغه چارج څخه په پراخ واټن کې واقع کېږي. په دې توګه، ځینې وختونه الکترو مقناطیسي وړانګې د لرې ساحې په توګه ګڼل کېږي، چې په دې مفهوم کې نږدې ساحه د الکترو مقناطیسي هغې ساحې ته ویل کېږي چې هغه چارج او جریان ته نږدې واقع وي چې دوی په مستقیم ډول تولید کړي، لکه: د الکترو مقناطیسي القا او د الکترو ستاتیک (ساکن) القا د پېښو په بېلګه کې. ^[۴]^[۵]

د کوانټم په میخانیک کې، د الکترو مقناطیسي وړانګې د پوهېدو بله لار دا ده چې دا وړانګې له فوټونونو څخه را منځ ته شوې دي. دا فوټونونه له صفر ثابتې کتلې سره بې چارجه لومړنۍ ذرې ګڼل کېږي چې د الکترو مقناطیسي ساحې کوامټمونه دي او د ټولو الکترو مقناطیسي تعاملاتو لامل دی. کوانټم الیکتروډینامیک هغه تیوري ده چې په اټومي کچه د مادې سره د الکترو مقناطیسي وړانګې د تعاملاتو څرنګوالی ښیي. د کوانټم اغېزې د الکترو مقناطیسي وړانګې لپاره نورې سرچینې، لکه په اتوم کې د انرژی ټیټې کچې او د تور جسم وړانګې ته د الکترون لېږد چمتو کوي. د یو فوټون انرژي په کوچنیو د سنجش وړ برخو وېشل کېږي او د لوړې فریکونسي فوټونونو لپاره دا بهیر پراخ دی. دا اړیکه د پلانک د معادلې له لارې، E = hf ښودل کېږي، چې په کې E د هر فوټون انرژي، f د فوټون فریکونسي او h د پلانک ثابت دی. د بېلګې په توګه: د ګاما د وړانګې یو یوازینۍ فوټون ښایي د لید وړ رڼا د یو واحد فوټون په پرتله، نږدې ۱۰۰۰۰۰ وارې ډېرځله انرژي ولېږدوي. ^[۶]^[۷]^[۸]

د الکترو مقناطیسي وړانګو اغېزې په کیمیاوي مرکباتو او بیولوژیکي ارګانیزمونو د وړانګو په ځواک او فریکونسي پورې تړلې دي. د لید وړ یا د ټیټې فریکونسي الکترو مقناطیسي وړانګو ته (د لید وړ رڼا، انفرارېډ، مایکروویو او راډیویي څپې) غیر آیون کوونکې وړانګې ویل کېږي، ځکه چې په یوازې توګه فوټونونه دومره انرژي نه لري چې اتومونه یا مالیکولونه ایوني کړي، یا کیمیاوي اړیکې ماتې کړي. د دې وړانګو اغېزې په کیمیاوي اړیکو او ژوندیو نسجونو باندې اساساً د زیاتو فوټونونو د ګډې انرژي له لېږد څخه د تودوخې د اغېزې له امله رامنځ ته کېږي. په بل اړخ کې، د لوړې فریکونسي ماورای بنفش، ایکسرې او ګاما وړانګو ته د ایون کوونکې وړانګې ویل کېږي، ځکه چې د دې لوړې فریکونسي یوازیني فوټونونه د مالیکولونو د ایون کولو یا کیمیاوي اړیکو د ماتولو لپاره پوره انرژي لري. دا وړانګې دا وړتیا لري چې کیمیاوي تعاملات رامنځ ته کړي او له دې ها خوا د ساده تودوخې په پایله کې ژوندیو حجرو ته زیان ورسوي او روغتیا ته خطر را منځ ته کړي. ^[۹]^[۱۰]

سرچينې

↑ * Purcell and Morin, Harvard University. (2013). Electricity and Magnetism, 820p (3rd ed.). Cambridge University Press, New York. ISBN 978-1-107-01402-2. p 430: "These waves... require no medium to support their propagation. Traveling electromagnetic waves carry energy, and... the Poynting vector describes the energy flow...;" p 440: ... the electromagnetic wave must have the following properties: 1) The field pattern travels with speed c (speed of light); 2) At every point within the wave... the electric field strength E equals "c" times the magnetic field strength B; 3) The electric field and the magnetic field are perpendicular to one another and to the direction of travel, or propagation."
↑ * Browne, Michael (2013). Physics for Engineering and Science, p427 (2nd ed.). McGraw Hill/Schaum, New York. ISBN 978-0-07-161399-6.; p319: "For historical reasons, different portions of the EM spectrum are given different names, although they are all the same kind of thing. Visible light constitutes a narrow range of the spectrum, from wavelengths of about 400-800 nm.... ;p 320 "An electromagnetic wave carries forward momentum... If the radiation is absorbed by a surface, the momentum drops to zero and a force is exerted on the surface... Thus the radiation pressure of an electromagnetic wave is (formula)."
↑ Maxwell, J. Clerk (1 January 1865). "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 155: 459–512. Bibcode:1865RSPT..155..459C. doi:10.1098/rstl.1865.0008. S2CID 186207827.
↑ Cloude, Shane (1995). An Introduction to Electromagnetic Wave Propagation and Antennas. Springer Science and Business Media. pp. 28–33. ISBN 978-0-387-91501-2.
↑ Bettini, Alessandro (2016). A Course in Classical Physics, Vol. 4 – Waves and Light. Springer. pp. 95, 103. ISBN 978-3-319-48329-0.
↑ "The Dual Nature of Light as Reflected in the Nobel Archives". nobelprize.org. Archived from the original on 15 July 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.
↑ "Electromagnetic Spectrum facts, information, pictures | Encyclopedia.com articles about Electromagnetic Spectrum". encyclopedia.com (په انګليسي). Archived from the original on 13 June 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.
↑ Tipler, Paul A. (1999). Physics for Scientists and Engineers: Vol. 1: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics. MacMillan. p. 454. ISBN 978-1-57259-491-3.
↑ Elert, Glenn. "Electromagnetic Waves". The Physics Hypertextbook. نه اخيستل شوی 4 June 2018.
↑ "The Impact of James Clerk Maxwell's Work". clerkmaxwellfoundation.org. Archived from the original on 17 September 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.

[1] * Purcell and Morin, Harvard University. (2013). Electricity and Magnetism, 820p (3rd ed.). Cambridge University Press, New York. ISBN 978-1-107-01402-2. p 430: "These waves... require no medium to support their propagation. Traveling electromagnetic waves carry energy, and... the Poynting vector describes the energy flow...;" p 440: ... the electromagnetic wave must have the following properties: 1) The field pattern travels with speed c (speed of light); 2) At every point within the wave... the electric field strength E equals "c" times the magnetic field strength B; 3) The electric field and the magnetic field are perpendicular to one another and to the direction of travel, or propagation."

[2] * Browne, Michael (2013). Physics for Engineering and Science, p427 (2nd ed.). McGraw Hill/Schaum, New York. ISBN 978-0-07-161399-6.; p319: "For historical reasons, different portions of the EM spectrum are given different names, although they are all the same kind of thing. Visible light constitutes a narrow range of the spectrum, from wavelengths of about 400-800 nm.... ;p 320 "An electromagnetic wave carries forward momentum... If the radiation is absorbed by a surface, the momentum drops to zero and a force is exerted on the surface... Thus the radiation pressure of an electromagnetic wave is (formula)."

[3] Maxwell, J. Clerk (1 January 1865). "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 155: 459–512. Bibcode:1865RSPT..155..459C. doi:10.1098/rstl.1865.0008. S2CID 186207827.

[Cloude-4] Cloude, Shane (1995). An Introduction to Electromagnetic Wave Propagation and Antennas. Springer Science and Business Media. pp. 28–33. ISBN 978-0-387-91501-2.

[Bettini-5] Bettini, Alessandro (2016). A Course in Classical Physics, Vol. 4 – Waves and Light. Springer. pp. 95, 103. ISBN 978-3-319-48329-0.

[6] "The Dual Nature of Light as Reflected in the Nobel Archives". nobelprize.org. Archived from the original on 15 July 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.

[7] "Electromagnetic Spectrum facts, information, pictures | Encyclopedia.com articles about Electromagnetic Spectrum". encyclopedia.com (په انګليسي). Archived from the original on 13 June 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.

[Tipler-8] Tipler, Paul A. (1999). Physics for Scientists and Engineers: Vol. 1: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics. MacMillan. p. 454. ISBN 978-1-57259-491-3.

[9] Elert, Glenn. "Electromagnetic Waves". The Physics Hypertextbook. نه اخيستل شوی 4 June 2018.

[10] "The Impact of James Clerk Maxwell's Work". clerkmaxwellfoundation.org. Archived from the original on 17 September 2017. نه اخيستل شوی 4 September 2017.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]

[۱۰]