بوهر للتدريب الفنى الهندسة الكهربية والكهروميكانيكية مقدمة
نشعر بالحرارة والدفء بتعريض أجسادنا لأشعة الشمس (الضوء) ، والضوء المرئى حيز من أحوزة الموجات الكهرومغناطيسية، وإذا ركزنا اشعة الشمس بعدسة مجمعة على الجلد لاحترق مما يثبت أن الموجات تحمل طاقة وفسرها العالم بلانك بالصفة الجسيمية للموجة (الفوتونات) وأنها عبارة عن جسيمات حاملة للطاقة ، ووضع بلانك معادلته الشهيرة ( p=hf) أى أن ماتحمله الموجة من طاقة يساوى مضروب ترددها فى ثابت سمى بأسمه (ثابت بلانك)، يعنى أنه بزيادة تردد الموجة تزداد طاقتها ، وزيادة تردد الموجة يعنى قصر طولها الموجى لذا يمكن صياغة تعريف بلانك للطاقة الموجية بأنها تتناسب عكسى مع طولها الموجى .
الموجات الكهرومغناطيسية ؟
بتسليط جهد كهربى متردد بين طرفي موصل كهربى يتولد حوله وفى مستوى متعامد على القضيب مجال مغناطيسى بنفس تردد الجهد الكهربى ليكن لدينا مجالين أحدهما كهربى والأخر مغناطيسى متعامدين كما فى شكل 2 ، وبزيادة تردد الجهد الكهربى إلى 3 كيلوهرتز فإنة يحدث إشعاع للموجة المركبة ( كهربية ومغناطيسية) لتنتشر فى الفضاء المحيط بالموصل وتكون سرعة انتشار الموجة هى سرعة 2.9 108 m/sec وفى الاتجاة الموضح بالسهم الأخضر ، وبزيادة تردد المنبع الكهربى نحصل على حزم من الموجات الكهرومغناطيسة بنطاق ترددى متزايد ويبدأ بنطاق ترددات الراديو (اشتق اسمها من استخدامها فى نقل الارسال الاذاعى عبر الأثير لمسافات الكيلومترات) ، يليها حزمة الميكرويف بنطاق ترددى من 0.3ghإلى ، 300gh ويليها موجات الاشعة تحت الحمراء فحزمة الضوء المرئى (الموجات الكهرومغناطيسية التى تبصرها العين البشرية ) بتردد يتركز حول 1014sm/sec ، فالاشعة فوق البنفسجية فأشعة أكس فالاشعة الكونية ،كما هو واضح فى ش(1) وكما اسلفنا قولا أن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية ثابتة 108 m/sec)× (2.9وهى تساوى حاصل ضرب تردد الموجة فى طولها أى أن (V = λ F m/sec)، فكلما زاد تردد الموجة يقصر طولها الموجى فموجات الراديو طولها بالكيلو متر بينما الاشعة الكونية طولها بوحدات جزئية من الانجسترم الذى هو واحد على عشرة من المتر وأصغر من النانو ، ونخلص القول أن موجات الميكرويف هى حيز من الطيف الاشعاعى للموجات الكهرومغناطيسية بتردد يقع بين 300 ميجا هرتز و 300 جيجا هرتز أى بطول موجى من واحد مليمتر إلى بضع عشرات السنتيمترات .
كيف تنتقل طاقة الميكرويف إلى الأطعمة بفرن الميكرويف
يشكل الماء نسبة كبيرة جدا فى الأطعمة ، وجزئ الماء مكون من اتحاد ذرتى هيدروجين مع ذرة اكسيجين ليتكون ايونين احدهما موجب والأخر سالب فى مزدوج قطبى( bipolar) وبتسليط موجة الميكرويف فإن المزدوج القطبى (الجزئ) تتنافر وتتجازب قضبيه مع وضد قمم الموجة فتتعرض جزيئات الماء الى حركة اهتزازية عنيفة بعدد مرات فى الثانية الواحدة يساوى تردد الموجة فلو كان تردد الموجة على سبيل المثال ghz 3 فهى تهتز بمعدل 3000000000مرة فى الثانية وينشأ عن تلك الحركة الاهتزازىة احتكاك للجزيئات بعضها ببعض بمعدل فائق لايتصوره أحد لتنتقل طاقة الموجة فىشكل طاقة حركية للجزىء فطاقة حرارية
رابط المحاضرة التالية : https://wp.me/paiFWG-66
