فيديو السؤال: تحديد مصادر موجات الراديو الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

أي الاختيارات التالية يمكن أن يكون مصدرًا لموجات الراديو؟ (أ) اضمحلال نواة الذرة. (ب) التيارات الكهربية المستمرة. (ج) التيارات الكهربية المترددة. (د) اصطدام الإلكترونات العالية السرعة بلوح معدني. (هـ) لا توجد إجابة صحيحة.

دعونا أولًا نتذكر أن موجات الراديو هي نوع من الإشعاعات الكهرومغناطيسية تتميز بأن لها أدنى مدى من الطاقة والتردد في الطيف الكهرومغناطيسي. حسنًا، يذكر خيار الإجابة (أ) اضمحلال نواة الذرة، ما يشير إلى تفكك نواة الذرة، الأمر الذي يسبب انطلاق طاقة في صورة إشعاع كهرومغناطيسي. وعادة ما تكون لهذا الإشعاع قيم مرتفعة للغاية من الطاقة والتردد، ويقع في نطاق الأشعة التي تعرف باسم أشعة ‪𝛾‬‏. تقع أشعة ‪𝛾‬‏ في أقصى الطرف الآخر من الطيف، ما يعني أن اضمحلال نواة الذرة لا يمثل مصدرًا محتملًا لموجات الراديو.

بعد ذلك، يذكر خيار الإجابة (ب) التيارات الكهربية المستمرة. لعلنا نتذكر أن الإشعاع الكهرومغناطيسي يسببه في الأساس تسارع الشحنة الكهربية. وعلى الرغم من أن التيار الكهربي تسببه حركة الشحنة الكهربية، فإنه في حالة التيار المستمر، تتحرك الشحنة بمعدل ثابت بمرور الوقت. لذا، فبمجرد تولد تيار مستمر، لن تتسارع الشحنة مرة أخرى، ومن ثم لن تصدر عنها إشعاعات كهرومغناطيسية مثل موجات الراديو.

أما خيار الإجابة (ج) فيذكر التيارات الكهربية المترددة. إذن نحن نتحدث هنا أيضًا عن حركة الشحنة الكهربية، لكن التيار المتردد تتغير قيمته باستمرار بمرور الوقت. وهذا يعني أن التيارات الكهربية المترددة تسبب تسارع الشحنة الكهربية مرارًا وتكرارًا. وهذه العملية يصدر عنها إشعاع كهرومغناطيسي في حالة الموجات التي تقع عند الطرف ذي الطاقة الأقل في الطيف الكهرومغناطيسي، ويشمل ذلك موجات الراديو. إذن يبدو الخيار (ج) إجابة مناسبة جدًّا، ويمكننا استبعاد الخيار (هـ).

لكن دعونا نتابع ونتحقق من الخيار (د). يتضح لنا أن الإلكترونات التي تتحرك بسرعة عالية وتصطدم باللوح المعدني تسبب تسارع الإلكترونات الموجودة في اللوح بمعدل كبير للغاية، ما يتسبب في إصدار إشعاع كهرومغناطيسي في صورة أشعة سينية عادة، وهذه ذات طاقة أعلى بكثير مقارنة بموجات الراديو. لذا دعونا نستبعد خيار الإجابة (د). نعلم إذن أن الخيار (ج) هو الإجابة الصحيحة. التيارات الكهربية المترددة مصدر محتمل لموجات الراديو.