هوائي قادر على إرسال أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية. من أمثلة هذه الموجات ضوء الشمس، والموجات التي يستقبلها هاتفك المحمول. عيناك بمثابة هوائيات استقبال ترصد الموجات الكهرومغناطيسية بترددات محددة. ترى ألوانًا (أحمر، أخضر، أزرق) في كل موجة. الأحمر والأزرق مجرد ترددات مختلفة للموجات التي تستطيع عيناك رصدها.
تنتشر جميع الموجات الكهرومغناطيسية في الهواء أو الفضاء بنفس السرعة، وهي سرعة الضوء. تبلغ هذه السرعة حوالي 671 مليون كيلومتر في الساعة (مليار كيلومتر في الساعة). هذه السرعة تفوق سرعة الصوت بحوالي مليون مرة. تُكتب سرعة الضوء في معادلة "C". سنقيس الزمن بالمتر، وبالثانية، وبالكيلوغرام. معادلاتٌ يجب أن نتذكرها للمستقبل.
قبل تعريف التردد، يجب أن نحدد ماهية الموجات الكهرومغناطيسية. إنها مجال كهربائي ينتشر بعيدًا عن مصدر ما (هوائي، شمس، برج راديو، أيًا كان). ويصاحب انتقال المجال الكهربائي مجال مغناطيسي. هذان المجالان يشكلان الموجة الكهرومغناطيسية.
يسمح الكون لهذه الموجات باتخاذ أي شكل، لكن الشكل الأكثر أهمية هو الموجة الجيبية، كما هو موضح في الشكل 1. تتغير الموجات الكهرومغناطيسية بتغير الموقع والزمن، حيث يُبين الشكل 1 التغيرات المكانية، بينما يُبين الشكل 2 التغيرات الزمنية.
الشكل 1. رسم الموجة الجيبية كدالة للموقع.
الشكل 2. ارسم موجة جيبية كدالة للزمن.
الموجات دورية. تتكرر الموجة مرة كل ثانية على شكل حرف "T". يُعطى هنا عدد الأمتار بعد تكرار الموجة كدالة في الفضاء:
يُسمى هذا الطول الموجي. التردد (يُكتب "F") هو ببساطة عدد الدورات الكاملة التي تُكملها الموجة في ثانية واحدة (تُعتبر دورة المئتي عام دالةً للزمن، وتُكتب 200 هرتز أو 200 "هرتز" في الثانية). رياضياً، هذه هي الصيغة الموضحة أدناه.
تعتمد سرعة مشي الشخص على طول خطوته (طول الموجة) مضروبًا في معدل خطواته (التردد). وينطبق الأمر نفسه على سرعة انتقال الموجات. فسرعة تذبذب الموجة (F) مضروبة في طول الخطوات التي تقطعها الموجة في كل دورة (ω) تعطي السرعة. يجب تذكر الصيغة التالية:
باختصار، التردد هو مقياس لسرعة تذبذب الموجة. تنتقل جميع الموجات الكهرومغناطيسية بنفس السرعة. لذلك، إذا تذبذبت موجة كهرومغناطيسية أسرع من موجة أخرى، فلا بد أن يكون طول الموجة الأسرع أقصر. طول الموجة الأطول يعني ترددًا أقل.
تاريخ النشر: 1 ديسمبر 2023
