روش‌ های الكترومغناطيسی

ما در این مطلب به مبحث روش‌ های الكترومغناطيسی میپردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول، مطالعات ژئوالکتریک، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس , مطالعات ژئوتکنيک، آزمایشات درون چاهی،‌ آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

موج های الکترومغناطیسی چگونه ایجاد می ­شوند؟

امواج الکترمغناطیسی یا نور، همان نوسان های میدان های الکتریکی و مغناطیسی میباشند که در فضا پخش و منتشر می شوند. به اصطلاحی ساده تر، موج های الکترومغناطیسی مسئولیت انتقال انرژی به شکل تابش الکترومغناطیسی را بر دوش دارند که در طیف های گوناگون و با انرژی های متنوع وجود دارند.

موج های الکترومغناطیسی کارایی های عملی فراوانی دارند، از جمله فراهم سازی نور و روشنایی، سیستم های ارتباطی، تصویربرداری پزشکی و تولید انرژی. به طور مثال، موج های رادیویی برای توزیع سیگنال تلویزیونی و رادیویی استفاده می شود، با وجود اینکه اشعه ایکس برای تصویربرداری پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد.

در این مطلب به صورت مفصل این امواج، منشأ تولید، انواع و کارایی آنها را مورد مطالعه قرار می دهیم.

بیشتر بخوانید: روش های الکتریکی یا ژئوالکتریک

هدف از میدان چیست؟

میدان، یک واژه فیزیکی برای ناحیه ­ای میباشد که با اعمال نیرویی می­ تواند بر ماده موجود در آن اثر بگذارد. به طور مثال، خورشید یک میدان گرانشی به وجود می آورد که سیاره های منظومه شمسی را جذب می­ کند و لذا در شرایط قرارگیری آنها در مدارات ویژه و در فاصله های ویژه اثر می­ گذارد.

شبیه به میدان گرانشی، برای ذرات باردار هم می­ توان میدان تعریف نمود. بارهای الکتریکی ساکن فقط تولید کننده­ میدان الکتریکی میباشند، چون تنها نیرویی که به آنها وارد می­ شود، از گونه الکتریکی میباشد.

در حالی که بارهای الکتریکی حرکت کننده، هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی تولید می­ نمایند. این مسئله، یک نتیجه مهم از نظریه­ ماکسول میباشد که بارهای شتاب­ دار، موج های الکترومغناطیسی تابش میکنند.

برعکس موج های صوتی که بایستی با تماس مولکول‌ ها به هم (مثل دومینو) از ماده عبور نمایند، موج های EM احتیاجی به رسانه یا محیط واسط ندارند و در فضای خالی هم حرکت می نمایند.

موج های سینوسی یکی از شکل های امواج الکترومغناطیسی میباشند. دقت داشته باشید که تمام موج های EM سینوسی نمیباشند، ولی تمام امواج الکترومغناطیسی را می توان تحت عنوان یک برهم نهی خطی از موج های سینوسی که در جهت های دلخواه حرکت می کنند مشاهده نمود.

تبدیل فوریه یک ترفند ریاضی میباشد که می تواند برای تبدیل یک تابع از یک متغیر حقیقی به متغیر دیگر استفاده شود و ابزاری قوی و منحصر به‌ فرد برای طیف‌ نگارها میباشد. چون انواع بررسی های طیف‌ سنجی با طیف وسیعی از موج های الکترومغناطیسی سر و کار دارند و از این تبدیل، برای تعریف رفتار موج های نور و برهمکنش آنها با ماده استفاده می شود.

بیشتر بخوانید: فرآيند گمانه زني يا سونداژ

طریقه تولید موج های الکترومغناطیسی

ذره بارداری را مد نظر بگیرید که با فرکانس به خصوصی در نوسان میباشد (شتاب دارد). این ذره شتاب­دار، یک میدان الکتریکی نوسانی در محیط ایجاد می­ کند که موجب تشکیل یک میدان مغناطیسی نوسانی در همان محیط می­ شود.

این میدان مغناطیسی تازه هم به نوبه خود، منبع میدان الکتریکی نوسانی میباشد. پس، به­ اصطلاحی می­ توان گفت که همزمان با منتشر شدن موج در فضا، میدان‌ های الکتریکی و مغناطیسی نوسان کننده، همدیگر را با یک فرکانس بازسازی می‌ نمایند.

قدرت قسمت های الکتریکی و مغناطیسی موج به طور زیر با هم مرتبط میباشد:

E/B=c

ارتباط بالا به این معنا میباشد که میدان مغناطیسی B نسبت به میدان الکتریکی E خیلی ضعیف تر میباشد.

یک موج EM صفحه ای سینوسی که در راستای x حرکت می نماید به شکل زیر میباشد، به صورتی که E بردار میدان الکتریکی و B بردار میدان مغناطیسی موج EM میباشد.

E(x,t) = Emax cos(kx – ωt + φ)

B(x,t) = Bmax cos(kx – ωt + φ)

برای موج های الکترومغناطیسی، میدان های E و B همیشه عمود بر هم و عمود بر راستای انتشار میباشند که در شکل زیر، راستای انتشار  در راستای E x B میباشد.

بیشتر بخوانید: مگنتومتر چگونه کار میکند؟

فعالیت کلی تابش الکترومغناطیسی

تغییر در بعضی از ویژگی های میدان ­ها یا همان موج های الکترومغناطیسی، طیف وسیعی از موج ها را تولید می­ کند که محققان و تولید کنندگان در عرصه های گوناگونی از آنها استفاده می کنند.

فعالیت موج های الکترومغناطیسی به گونه ای میباشد که بدون احتیاج به تماس مستقیم میان دو مکان، انرژی را از نقطه­ ای به نقطه دیگر انتقال میدهند.

در حالی‌ که ذره های محیط انتقال دهنده موج در نقطه ثابتی ارتعاش دارند، انرژی تابشی (نور) از محلی به محلی دیگر و با سرعتی در حدود 299792 کیلومتر در ثانیه (سرعت نور) در فضا نشر می­ شود.

هر قسمت از طیف موج های الکترومغناطیسی (از موج های رادیویی تا اشعه گاما) میزان متفاوتی انرژی را حمل می نمایند. نور مرئی، تنها قسمت کوچکی از این موج ها میباشد و هر رنگ آن هم مرتبط به طول موج متفاوتی میباشد.

زمانی که موج های الکترومغناطیسی از یک محیط عبور می نمایند، سرعت موج های در محیط v = c/n میباشد، که در آن n(λ) ضریب شکست محیط میباشد. شاخص شکست n یکی از خصوصیت های محیط است و به طول موج EM بستگی دارد.

زمانی که یک موج EM از یک محیط با ضریب شکست n1 به محل دیگری با ضریب شکست متفاوت n2 حرکت می نماید، فرکانس آن ثابت می ماند، ولی سرعت و طول موج آن عوض میشود. برای هوا n تقریباً مساوی با 1 (برای همه طول موج ها) میباشد.

کمترین و با انرژی­ ترین قسمت موج های الکترومغناطیسی

پرتوهای گاما با انرژی ترین قسمت امواج الکترومغناطیسی میباشند و موج های رادیویی کمترین انرژی را شامل می باشند.

هر چه موج انرژی بیشتری حمل نماید، باریک‌ تر میباشد، یا به اصطلاحی فنی تر، طول موج آن کوتاه‌ تر میباشد. از این سو، پرتوهای ایکس طول موج‌ های کوتاه‌ تری نسبت به موج های نور مرئی دارند. نور مرئی هم طول موج‌ کوتاه‌ تری نسبت به موج های رادیویی دارد.

بیشتر بخوانید: مطالعات خاک یا ژئوتکنیک

خصوصیت های کلیدی موج های الکترومغناطیسی

همانگونه که قبل از این هم گفته شد، موج الکترومغناطیسی یک نوسان دوره ­ای یا متناوب از موج های الکتریکی و مغناطیسی میباشد که در فضا منتشر می­ شود.

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب، مطالعات GPR، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول، مطالعات ژئوالکتریک، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس، مطالعات ژئوتکنيک، آزمایشات درون چاهی، مطالعات الکترومغناطیس – آزمایش مگنتومتری

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس، آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات الکترومغناطیس -مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوتکنيک- مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوفیزیک – اکتشاف آب آزمایش مگنتومتری – آزمایش دانهول – آزمایشات درون چاهی – آزمایش دانهول – مطالعات لرزه نگاری

شماره تماس: 09123533974