هوائي قادر على إرسال أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية. من أمثلة هذه الموجات ضوء الشمس، والموجات التي يستقبلها هاتفك المحمول. تستقبل عيناك هوائيات تلتقط الموجات الكهرومغناطيسية بتردد محدد. ترى ألوانًا (أحمر، أخضر، أزرق) في كل موجة. الأحمر والأزرق مجرد ترددات مختلفة للموجات التي تستطيع عيناك التقاطها.
تنتشر جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الهواء أو الفضاء بنفس السرعة. تبلغ هذه السرعة حوالي 671 مليون دولار في الساعة (مليار كيلومتر في الساعة). تُسمى هذه السرعة سرعة الضوء، وهي أسرع بمليون مرة تقريبًا من سرعة الموجات الصوتية. تُكتب سرعة الضوء في المعادلة "C". سنقيس طول الزمن بالأمتار، والثواني، والكيلوغرامات. علينا أن نتذكر هذه المعادلات للمستقبل.
قبل تعريف التردد، يجب تعريف الموجات الكهرومغناطيسية. إنها مجال كهربائي ينتشر بعيدًا عن مصدر ما (هوائي، شمس، برج راديو، إلخ). يصاحب المجال الكهربائي مجال مغناطيسي. يُشكل هذان المجالان موجة كهرومغناطيسية.
يسمح الكون لهذه الموجات باتخاذ أي شكل. لكن الشكل الأهم هو الموجة الجيبية، الموضحة في الشكل 1. تختلف الموجات الكهرومغناطيسية باختلاف الموقع والزمان. تظهر التغيرات المكانية في الشكل 1، بينما تظهر التغيرات الزمنية في الشكل 2.
الشكل 1. موجة جيبية مرسومة كدالة للموضع.
الشكل 2. ارسم موجة جيبية كدالة للزمن.
الموجات دورية. تتكرر الموجة مرة كل ثانية على شكل حرف "T". يُرسم عدد الأمتار بعد تكرار الموجة كدالة في الفراغ، كما هو موضح هنا:
هذا ما يُسمى الطول الموجي. التردد (يُرمز له بـ "F") هو ببساطة عدد الدورات الكاملة التي تُكملها الموجة في ثانية واحدة (تُعتبر دورة المائتي عام دالة زمنية تُرمز لها بـ 200 هرتز أو 200 هرتز في الثانية). رياضيًا، هذه هي الصيغة المكتوبة أدناه.
تعتمد سرعة المشي على حاصل ضرب طول الخطوة (الطول الموجي) في معدل خطواته (التردد). سرعة انتقال الموجة متشابهة. سرعة اهتزاز الموجة (F) مضروبة في عدد الخطوات التي تقطعها كل فترة ( ) تُعطي السرعة. يجب تذكر الصيغة التالية:
باختصار، التردد هو مقياس لسرعة تذبذب الموجة. جميع الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بنفس السرعة. لذلك، إذا تذبذبت موجة كهرومغناطيسية أسرع من موجة أخرى، فيجب أن يكون للموجة الأسرع طول موجي أقصر. الطول الموجي الأطول يعني ترددًا أقل.
وقت النشر: ١ ديسمبر ٢٠٢٣
