فيزياء الباب الرابع الإتصالات:-
ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ :- ﻫﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﻣﺠﺎﻝ ﻛﻬﺮﺑﻲ ﻓﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻳﺘﻌﺎﻣﺪ ﻋﻠﻴﻪ ﻣﺠﺎﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ ﻓﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﺃﻳﻀﺎ.
ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻤﺮ ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﻲ ﻣﺘﺮﺩﺩ ﻓﻲ ﺳﻠﻚ ﻣﻮﺻﻞ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻮﻟﺪ ﻣﺠﺄﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ ﺣﻮﻟﻪ.
ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ :- ﻫﻮ ﺷﺤﻨﺎﺕ ﻛﻬﺮﺑﻴﺔ ﺗﺴﺮﻱ ﻋﺒﺮ ﺍﻟﺴﻠﻚ ﺍﻟﻤﻮﺻﻞ ﻭﺍﻟﺸﺤﻨﺎﺕ ﻳﺘﻮﻟﺪ ﺣﻮﻟﻬﺎ ﻣﺠﺎﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ .
ﺗﻤﻜﻦ ﺍﻟﻌﺎﻟﻢ ﺍﻹﺳﻜﺘﻠﻨﺪﻱ ﻣﺎﻛﺴﻮﻳﻞ ﻣﻦ ﺑﻨﺎﺀ ﻧﻈﺮﻳﺔ ﺭﻳﺎﺿﻴﺔ ﺗﻮﺿﺢ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﻤﺠﺎﻝ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﻲ ﻭﺍﻟﻤﺠﺎﻝ ﺍﻟﻤﻐﻨﻄﻴﺴﻲ .
ﺗﻨﺒﺄ ﺑﻮﺟﻮﺩ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻛﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﺗﻨﺘﺸﺮ ﺑﻨﻔﺲ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ.
ﺇﻋﺘﻘﺪ ﺃﻥ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻋﺒﺎﻵﺓ ﻋﻦ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻛﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ .
ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ = ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ × ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ.
ﺗﻜﻮﻥ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﻣﺴﺎﻭﻳﺔ ﻟﺴﻶﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺮﺍﻍ.
ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﻋﻨﺪ ﺩﺧﻮﻟﻬﺎ ﺇﻟﻰ ﺃﻱ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺩﻱ ﻣﺜﻞ ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﺃﻭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺗﻘﻞ ﺳﺮﻋﺘﻬﺎ ﺑﺴﺒﺐ ﺗﻐﻴﺮ ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻳﻈﻞ ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ ﺛﺎﺑﺘﺎ.
ﺗﻘﺴﻢ ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﺇﻟﻰ ﺃﻗﺴﺎﻡ ﺣﺴﺐ ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ ﺃﻭ ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ :-
1- ﺃﺷﻌﺔ ﻗﺎﻣﺎ :- ﻫﻲ ﺍﻷﺷﻌﺔ ﺍﻟﺼﺎﺩﺭﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﺍﻟﻤﺜﺎﺭﺓ .
يكون ترددها عالي وبالتالي طاقتها عالية وهي أشعة ضارة بالنسبة للكائنات الحية وتسبب للإنسان السرطان والتشوهات الجينية .
أشعة قاما تنطلق من الذرات المثارة لها طاقة عالية ومقدرة على النفاذ من المواد وهي أشعة ضارة بالكائنات الحية .
الأشعة السينية :- أشعة طاقتها عالية وهي أيضا ضارة بالإنسان لو تعرض لها لفترة طويلة وتستخدم في التشخيص الطبي .
تستخدم أشعة X في الكشف عن الكسور .
الأشعة فوق البنفسجية :- سميت بهذا الإسم لأنها أعلى ترددا وبالتالي طاقة من الضوء البنفسجي .
يحجب الغلاف الجوي جزءا كبيرا منها وهي ضارة للجلد والعيون تسبب عمى الثلج في البلآد الباردة .
يوجد كمية كبيرة منها في الضوء الساطع الصادر عند اللحام بالكهرباء .
الضوء الأبيض :- هو الجزء الوحيد من الطيف الكهرومغنطيسي الذي يراه الإنسان ويتكون من سبعة ألوان وهو ما يعرف بألوان الطيف .
يقع تقريبا في منتصف الطيف الكهرومغنطيسي ويكون اللون البنفسجي أعلاه ترددا والأحمر أدناه ترددا بينما الأخضر أوسطها ترددا .
الأشعة دون الحمراء :- سميت بهذا الإسم لأنها أقل ترددا من الضوء الأحمر وتجاوره مباشرة وهي الأشعة التي تنقل الحرارة .
وهي الجزء الثاني من الطيف الكهرومغنطيسي الذي يحسه الإنسان بعد الضوء المرئي .
س:- إذكر إستخدامات الأشعة تحت الحمراء ؟
ج/
1- التصوير في الظلام .
2- في أجهزة التحكم من بعد (الريموت كنترول ) .
تنقسم موجات الراديو إلى :-
أ- موجات الرادار والموجات المتناهية القصر الميكروويف وهي بداية موجات الراديو .
س:- ما هي إستخدامات موجات الراديو والميكروويف ؟
ج/
1- تستخدم في الإتصال مع الأقمار الإصطناعية .
2- تستخدم في الرادار الذي يرسلها في شكل نبضات ترتد إليه منعكسة من الأجسام البعيدة مثل الطائرات فيحدد موقعها وإرتفاعها وسرعتها بدقة .
ملحوظة :-
في المدى الأدنى لموجات الراديو تعمل محطات التلفزيون ومحطات الإذاعة على Fm .
ب/ أمواج الراديو القصيرة والمتوسطة والطويلة :- هي موجات طولها الموجي كبير يتراوح بين السنتمترات والكيلومترات .
الطول الموجي للموجات القصيرة بين 1 إلى 100 متر .
تذيع في هذا المدى عددا كبيرا جدا من المحطات الإذاعية والتي يصل إرسالها إلى مسافات بعيدة نهارا وليلا .
الموجات المتوسطة المستعملة للإذاعة فيترواح طولها بين 200 و 500 متر وعيبها أنها تصل إلى مسافات بعيدة أثناء الليل بينما تقل هذه المسافات أثناء النهار .
هذا المدى هو الأكثر إستخداما في جميع أنحاء العالم .
الموجات الطويلة يتراوح طولها الموجي إلى كيلو مترات تستخدم في دول قليلة .
أمواج الإرسال الإذاعي تقوم بنقل الصوت من جهاز الإرسال إلى جهاز الإستقبال.
تنتشر أمواج الإرسال الإذاعي بطريقتين هما :-
1- الموجات الأرضية .
2- الموجات السماوية .
الموجات الأرضية :- هي موجات يكون مسارها قريبا من سطح الأرض .
وهي لا تلتقط على مسافات بعيدة للآتي :-
1- نتيجة لإنحناء سطح الأرض .
2- إعتراض المباني والجبال لها .
3- يزداد إمتصاص الأرض لها كلما كان ترددها عاليا .
ترسل الموجات السماوية نحو السماء إلى طبقة الغلاف الجوي المتأينة .
طبقة الأيونوسفير التي تعمل كمرايا عاكسة تعكس الموجات الكهرومغنطيسية مرة أخرى نحو الأرض فتستطيع الوصول إلى مسافات بعيدة عن محطات الأذاعة .
طبقة الأيونوسفير تنخفض أثناء الليل فنستطيع الإستتماع إلى المحطات الإذاعية التي تبث إرسالها على الموجات المتوسطة والطويلة بالإضافة إلى الموجات القصيرة .
ترتفع طبقة الايونوسفير أثناء النهار فتتمكن الموجات القصيرة فقط من الوصول إليها .
أثناء النهار نستمع إلى الإذاعات التي تبث إرسالها على الموجات القصيرة فقط .
إذا زاد تردد الموجات عن 50 ميجا هيرتز فإنها لا تنعكس بل تخترق طبقة الأيونوسفير .
يتم عكس الموجات التي يزيد تترددها 50 ميجا هيرتز بواسطة الأقمار الإصطناعية .
تستخدم الموجات الكهرومغنطيسية في نقل الصوت في الإرسأل الإذاعي .
تستخدم أيضا في الإرسال التلفزيوني .
يتم نقل هذه المعلومات بطريقتين رئيسيتين :-
1- تعديل الإتساع Amplltude Modulation .
2- تعديل التردد Frequency Modulation .
خطوات تعديل التردد:-
1- تكون موجات الصوت في إستوديوهات الإذاعة سواء كانت كلاما أو موسيقى يكون ترددها منخفض مقارنة مع تردد الموجات الكهرومغنطيسية التي يتم توليدها بواسطة أجهزة خاصة .
2- نستخدم مازج لجمع موجة الصوت والموجة الكهرومغنطيسية (الموجة الحاملة) وينتج من الجمع تعديل إتساع الموجة الكهرومغنطيسية وفقا لإتساع موجة الصوت (الموجة المحمولة ) .
3- ترسل الموجة المعدلة الإتساع (الموجة الحاملة) لجهاز الإرسال الإذاعي فتبث بنفس شكلها كموجة كهرومغنطيسية حاملة معها شكل الصوت .
يستخدم في المحطات الإذاعية المعروفة Fm لنقل الصوت . ولنقل الصوت والصورة في الإرسال التلفزيوني :-
1- يستخدم مازج لجمع تردد الموجة الكهرومغنطيسية (الموجة الحاملة) مع تردد موجة الصوت في حالة الإذاعة أو الصورة والصوت معا في حالة التلفزيون .
2- يصبح تردد الموجة الحاملة متغيرا مع الزمن وفق تردد الموجة المحمولة .
3- ترسل الموجة الكهرومغنطيسية الحاملة إلى جهازالإرسال وهي تحمل من خلالها التغير في ترددها كل ترددات الصوت والصورة الأصلية .
س:- مما يتركب جهاز الإرسال الإذاعي ؟
ج/
المايكروفون - المكبر - المتذبذب - المازج - الهوائي .
المايكروفون :- هو جهاز يحول الذبذبات الحركية للصوت لتيار متذبذب ويتركب من شريحة معدنية مثبت معها ملف بداخله مغنطيس .
عندما يتكلم شخص تتذبذب الشريحة المعدنية ومعها الملف بداخل المجال المغنطيسي فيتولد تيار متذبذب تتناسب شدته مع حركة الملف الذي يتناسب أيضا مع مقدار شدة الصوت وتردده .
علل:- تكون شدة التيار التأثيري ضعيفة جدا ؟
ج/
لأن شدة التيار تتناسب طرديا مع الذبذبات الحركية للصوت .
المكبر :- يقوم بتكبير التيار التأثيري بزيادة شدته .
المتذبذب :- يقوم بتوليد تيار متذبذب بنفس تردد الموجة الكهرومغنطيسية المطلوبة لحمل موجة الصوت ويرسل إلى مكبر لتكبيره.
المازج :- يقوم بتعديل تردد أو إتساع التيار المتردد حسب تغير تيار الصوت يدخل تيار المازج إلى مكبر .
الهوائي :- هو سلك معدني تتذبذب الإلطترونات بداخله بنفس تردد التيار مولدة حوله امواج كهرومغنطيسية بهذه الطريقة يتحول التيار إلى أمواج كهرومغنطيسية معدلة الإتساع فتنتشر في الفراغ حتى تصل إلى أجهزة الإستقبال المختلفة .
يتكون جهاز الإستقبال الإذاعي من :-
هوائي - دائرة رنين - مكبر - كاشف - مكبر صوت .
الهوائي :- عبارة عن سلك معدني حيث يتسبب المجال الكهربي المتذبذب للأمواج الكهرومغنطيسية القادمة من محطات الإذاعة في تحريك وتذبذب الإلكترونات الحرة الموجودة فيه فيتولد تيار متذبذب في الهوائي له نفس تردد الإذاعات المرسلة .
دائرة الرنين :- هي دائرة مكونة من مكثف متغيرالسعة متصل مع ملف تقوم دائرة الرنين بتمرير تيار إذاعة واحدة .
عمل دائرة الرنين :- عند تغير سعة المكثف وضبطها عند قيمة معينة يتغير تردد دائرة الرنين فتسمح دائرة الرنين فقط للتيارات ذات التردد الموافق بالمرور فيصبح تيارالإذاعة المختارة أكبر ما يمكن لأن مقاومة الدائرة له تصبح أقل ما يمكن .
تمنع دائرة الرنين مرور تيارات الإذاعة الأخرى .
المكبر :- يقوم بتكبير التيار الخارج من دائرة الرنين الذي تكون شدته صغيرة .
الكاشف :- يتكون من وصلة ثنائية ومكثف . تقوم الوصلة يتمرير التيار في إتجاه واحد وتمنع مروره في الإتجاه الآخر .
يقوم الكاشف بإمتصاص تيار الموجة الحاملة ويمرر تيار الصوت إلى مكبر الصوت .
مكبر الصوت :- يحول تيار الصوت إلى ذبذبات صوتية مرة أخرى .
كلمة تلفزيون تعني الرؤية من بعيد .
يقوم جهاز الإرسال التلفزيوني بنقل صورة الجسم الموجودة أمام الكاميرا التلفزيونية عبر الموجات الكهرومغنطيسية إلى أجهزة الإستقبال التي تلتقط هذه الصورة لتعرضها على شاشات الإستقبال .
يتكون جهاز الإرسال التلفزيوني من :-
كاميرا التلفزيون - مكبر - متذبذب - مازج - هوائي .
كاميرا التلفزيون :- عبارة عن غرفة مظلمة مفرغة من الهواء في مقدمتها عدسة لنقل الصورة في مؤخرتها لوح حساس للضوء يوضع خلفه لوح الإشارة .
اللوح الحساس للضوء مكون ملايين النقاط الحساسة وكل نقطة تمثل خلية كهروضوئية .
س:- إذكر عناصر الصورة ؟
ج/
1- العدسة .
2- اللوح الحساس .
3- لوح الإشارة .
يتصل بآلة التصوير اسطوانة في مؤخرتها ملف يسمى بالفتيل يقوم بإشعاع الإلكترونات .
يتم التحكم في هذه الإلكترونات بشبكة للتحكم ومصعد وظيفته تركيز الإلكترونات في حزمة ضيقة في صورة شعاع إلكتروني .
وتستخدم ملفات أفقية وراسية يمر بداخلها تيار ليحرف الشعاع الإلكتروني أفقيا ورأسيا .
هذه الإسطوانة تصدر شعاع إلكتروني في شكل حزمة ضيقة يتحرك أفقيا ورأسيا .
س:-كيف يعمل جهاز الإرسال التلفزيوني ؟
ج/
1- توجه الكاميرا نحو المنظر أو المشهد المراد إرساله فتكون العدسة صورة على اللوح الحساس للضوء .
2- ينبعث من اللوح الحساس عدد من الإلكترونات الحرة يختلف عددها بإختلاف كمية الضوء الساقط عليها من أجزاء الصورة المختلفة (يشحن بشحنة موجبة) .
3- يشحن لوح الإشارة بالتأثير شحنة سالبة .
س:- كيف يمكن الحصول على أجزاء الصورة المختلفة في شكل تيارات متغيرة الشدة ؟
ج/
1- يقوم التيارالإلكتروني الصادر من الفتيل بالمرور على الخلايا المختلفة بالتتابع بفعل الملفات الحارفة التي تحركه أفقيا ورأسيا ليمر على كل صفوف الخلايا (النقاط) .
2- عند سقوط الشعاع الإلكتروني على خلية موجبة ستصبح متعادلة فتحرر الشحنات الموجبة .
3- بمرور التيار الإلكتروني على كل الخلايا نحصل على تيارات متغيرة تعبر كل أجزاء الصورة .
4- يرسل تيار الصورة إلى مكبر لتكبيره .
5- نستخدم مازج لمزج تيار الصورة مع تيار ذو تردد عالي يولده المتذبذب ويتغير تردد هذا التيار ليعبر هذا التيار عن أجزاء الصورة المختلفة .
6- يرسل التيار إلى سلك الهوائي ليبثها في شكل موجة كهرومغنطيسية معدلة التردد Fm .
هناك حقيقتان حول الدماغ البشري :-
1- إذا قسمت صورة إلى مجموعة نقاط صغيرة متقاربة يستطيع الدماغ إعادة تجميعها ليكون منها الصورة .
2- إذا رسمت مشهد متحرك في مجموعة متتالية من الصور ثم عرضت الصورة في تتابع سريع يقوم الدماغ بتجميعها ليعطي مشهد متحرك .
نظام PAL (Phas Altamating( يعني خط تناوب الصور .
تقسم الصورة إلى 625 خطا يمرر الشعاع الإلكتروني على هذه الخطوط ليكون الصورة لرؤية عين الإنسان الصورة متحركة لا بد أن تمر أمامها حوالي 25 صورة متتالية .
يقوم الشعاع الإلكتروني في الكاميرا برسم 625 خطا خطا في كل 25/1 جزء من الثانية .
أي أن الشعاع يمر على أجزاء الصورة 25 مرة في الثانية الواحدة .
لذلك يقوم جهاز التلفزيون العادي في المنزل برسم نفس العدد لينقل الصورة للمشاهد .
يتركب جهاز الإرسال التلفزيوني من :-
دائرة رنين - مكبر - كاشف - شاشة .
الهوائي :- تمر فيه الموجات الكهرومغنطيسية فيؤدي المجال الكهربي المتذبذب إلى تذبذب الإلكترونات الحرة في الهواء فتولد تيار متذبذب لكل القنوات التلفزيونية .
دائرة الرنين :- تدخل تيار المحطة المختارة وفق ضبطها وتمنع مرور تيارات المحطات الأخرى .
المكبر :- التيار الخارج من دائرة الرنين يكون ضعيفا لذلك يدخل إلى المكبر لتكبيره .
دائرة الكاشف :- تمتص تيار الموجة الحاملة وتمرر تيار الصورة .
الشاشة :- عبارة عن أنبوبة مخروطية الشكل مفرغة من الهواء في نهايتها أنبوبة أسطوانية نرى واجهتها في جهاز التلفزيون .
تغطى الشاشة بمادة إذا كان التلفزيون غير ملون وبمواد إذا كان ملون وتكون المادة وميضية تسمى بالمواد الفسفورية .
تتوهج هذه المادة عند سقوط الضوء عليها .
يوجد في بداية الانبوبة ملف للتسخين وتصدر منه الإلكترونات عند تسخينه بمرور التيار .
ينحرف التيار الإلكتروني أفقيا ورأسيا بفعل الملفات .
الشبكة الحاكمة :- هي شبكة معدنية يمرر إليها التيارات
الممثلة لأجزاء الصور المختلفة .
س:- كيف تتكون الصورة على الشاشة ؟
ج/
عند مرور تسار الصورة في الشبكة تتغير شدة التيار الإلكتروني الساقط على الخلايا الوميضية فينبعث منها ضوء تتوقف شدته على الإضاءة الفعلية لذلك الجزء من الصورة وهكذا تظهر أجزاء الصورة عند مرور التيار الإلكتروني على أجزاء الشاشة المختلفة التي يمسحها بفعل الملفات الأفقية والرأسية .
لدعمنا انقر على الاعلان التالى
ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ :- ﻫﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﻣﺠﺎﻝ ﻛﻬﺮﺑﻲ ﻓﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻳﺘﻌﺎﻣﺪ ﻋﻠﻴﻪ ﻣﺠﺎﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ ﻓﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﺃﻳﻀﺎ.
ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻤﺮ ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﻲ ﻣﺘﺮﺩﺩ ﻓﻲ ﺳﻠﻚ ﻣﻮﺻﻞ ﻓﺈﻧﻪ ﻳﻮﻟﺪ ﻣﺠﺄﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ ﺣﻮﻟﻪ.
ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ :- ﻫﻮ ﺷﺤﻨﺎﺕ ﻛﻬﺮﺑﻴﺔ ﺗﺴﺮﻱ ﻋﺒﺮ ﺍﻟﺴﻠﻚ ﺍﻟﻤﻮﺻﻞ ﻭﺍﻟﺸﺤﻨﺎﺕ ﻳﺘﻮﻟﺪ ﺣﻮﻟﻬﺎ ﻣﺠﺎﻝ ﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻲ .
ﺗﻤﻜﻦ ﺍﻟﻌﺎﻟﻢ ﺍﻹﺳﻜﺘﻠﻨﺪﻱ ﻣﺎﻛﺴﻮﻳﻞ ﻣﻦ ﺑﻨﺎﺀ ﻧﻈﺮﻳﺔ ﺭﻳﺎﺿﻴﺔ ﺗﻮﺿﺢ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﻤﺠﺎﻝ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﻲ ﻭﺍﻟﻤﺠﺎﻝ ﺍﻟﻤﻐﻨﻄﻴﺴﻲ .
ﺗﻨﺒﺄ ﺑﻮﺟﻮﺩ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻛﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﺗﻨﺘﺸﺮ ﺑﻨﻔﺲ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ.
ﺇﻋﺘﻘﺪ ﺃﻥ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻋﺒﺎﻵﺓ ﻋﻦ ﻣﻮﺟﺎﺕ ﻛﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ .
ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ = ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ × ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ.
ﺗﻜﻮﻥ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﻣﺴﺎﻭﻳﺔ ﻟﺴﻶﻋﺔ ﺍﻟﻀﻮﺀ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺮﺍﻍ.
ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﻋﻨﺪ ﺩﺧﻮﻟﻬﺎ ﺇﻟﻰ ﺃﻱ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺩﻱ ﻣﺜﻞ ﺍﻟﺰﺟﺎﺝ ﺃﻭ ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺗﻘﻞ ﺳﺮﻋﺘﻬﺎ ﺑﺴﺒﺐ ﺗﻐﻴﺮ ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻳﻈﻞ ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ ﺛﺎﺑﺘﺎ.
ﺗﻘﺴﻢ ﺍﻟﻤﻮﺟﺎﺕ ﺍﻟﻜﻬﺮﻭﻣﻐﻨﻄﻴﺴﻴﺔ ﺇﻟﻰ ﺃﻗﺴﺎﻡ ﺣﺴﺐ ﺍﻟﻄﻮﻝ ﺍﻟﻤﻮﺟﻲ ﺃﻭ ﺍﻟﺘﺮﺩﺩ :-
1- ﺃﺷﻌﺔ ﻗﺎﻣﺎ :- ﻫﻲ ﺍﻷﺷﻌﺔ ﺍﻟﺼﺎﺩﺭﺓ ﻣﻦ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﺍﻟﻤﺜﺎﺭﺓ .
يكون ترددها عالي وبالتالي طاقتها عالية وهي أشعة ضارة بالنسبة للكائنات الحية وتسبب للإنسان السرطان والتشوهات الجينية .
أشعة قاما تنطلق من الذرات المثارة لها طاقة عالية ومقدرة على النفاذ من المواد وهي أشعة ضارة بالكائنات الحية .
الأشعة السينية :- أشعة طاقتها عالية وهي أيضا ضارة بالإنسان لو تعرض لها لفترة طويلة وتستخدم في التشخيص الطبي .
تستخدم أشعة X في الكشف عن الكسور .
الأشعة فوق البنفسجية :- سميت بهذا الإسم لأنها أعلى ترددا وبالتالي طاقة من الضوء البنفسجي .
يحجب الغلاف الجوي جزءا كبيرا منها وهي ضارة للجلد والعيون تسبب عمى الثلج في البلآد الباردة .
يوجد كمية كبيرة منها في الضوء الساطع الصادر عند اللحام بالكهرباء .
الضوء الأبيض :- هو الجزء الوحيد من الطيف الكهرومغنطيسي الذي يراه الإنسان ويتكون من سبعة ألوان وهو ما يعرف بألوان الطيف .
يقع تقريبا في منتصف الطيف الكهرومغنطيسي ويكون اللون البنفسجي أعلاه ترددا والأحمر أدناه ترددا بينما الأخضر أوسطها ترددا .
الأشعة دون الحمراء :- سميت بهذا الإسم لأنها أقل ترددا من الضوء الأحمر وتجاوره مباشرة وهي الأشعة التي تنقل الحرارة .
وهي الجزء الثاني من الطيف الكهرومغنطيسي الذي يحسه الإنسان بعد الضوء المرئي .
س:- إذكر إستخدامات الأشعة تحت الحمراء ؟
ج/
1- التصوير في الظلام .
2- في أجهزة التحكم من بعد (الريموت كنترول ) .
تنقسم موجات الراديو إلى :-
أ- موجات الرادار والموجات المتناهية القصر الميكروويف وهي بداية موجات الراديو .
س:- ما هي إستخدامات موجات الراديو والميكروويف ؟
ج/
1- تستخدم في الإتصال مع الأقمار الإصطناعية .
2- تستخدم في الرادار الذي يرسلها في شكل نبضات ترتد إليه منعكسة من الأجسام البعيدة مثل الطائرات فيحدد موقعها وإرتفاعها وسرعتها بدقة .
ملحوظة :-
في المدى الأدنى لموجات الراديو تعمل محطات التلفزيون ومحطات الإذاعة على Fm .
ب/ أمواج الراديو القصيرة والمتوسطة والطويلة :- هي موجات طولها الموجي كبير يتراوح بين السنتمترات والكيلومترات .
الطول الموجي للموجات القصيرة بين 1 إلى 100 متر .
تذيع في هذا المدى عددا كبيرا جدا من المحطات الإذاعية والتي يصل إرسالها إلى مسافات بعيدة نهارا وليلا .
الموجات المتوسطة المستعملة للإذاعة فيترواح طولها بين 200 و 500 متر وعيبها أنها تصل إلى مسافات بعيدة أثناء الليل بينما تقل هذه المسافات أثناء النهار .
هذا المدى هو الأكثر إستخداما في جميع أنحاء العالم .
الموجات الطويلة يتراوح طولها الموجي إلى كيلو مترات تستخدم في دول قليلة .
أمواج الإرسال الإذاعي تقوم بنقل الصوت من جهاز الإرسال إلى جهاز الإستقبال.
تنتشر أمواج الإرسال الإذاعي بطريقتين هما :-
1- الموجات الأرضية .
2- الموجات السماوية .
الموجات الأرضية :- هي موجات يكون مسارها قريبا من سطح الأرض .
وهي لا تلتقط على مسافات بعيدة للآتي :-
1- نتيجة لإنحناء سطح الأرض .
2- إعتراض المباني والجبال لها .
3- يزداد إمتصاص الأرض لها كلما كان ترددها عاليا .
ترسل الموجات السماوية نحو السماء إلى طبقة الغلاف الجوي المتأينة .
طبقة الأيونوسفير التي تعمل كمرايا عاكسة تعكس الموجات الكهرومغنطيسية مرة أخرى نحو الأرض فتستطيع الوصول إلى مسافات بعيدة عن محطات الأذاعة .
طبقة الأيونوسفير تنخفض أثناء الليل فنستطيع الإستتماع إلى المحطات الإذاعية التي تبث إرسالها على الموجات المتوسطة والطويلة بالإضافة إلى الموجات القصيرة .
ترتفع طبقة الايونوسفير أثناء النهار فتتمكن الموجات القصيرة فقط من الوصول إليها .
أثناء النهار نستمع إلى الإذاعات التي تبث إرسالها على الموجات القصيرة فقط .
إذا زاد تردد الموجات عن 50 ميجا هيرتز فإنها لا تنعكس بل تخترق طبقة الأيونوسفير .
يتم عكس الموجات التي يزيد تترددها 50 ميجا هيرتز بواسطة الأقمار الإصطناعية .
تستخدم الموجات الكهرومغنطيسية في نقل الصوت في الإرسأل الإذاعي .
تستخدم أيضا في الإرسال التلفزيوني .
يتم نقل هذه المعلومات بطريقتين رئيسيتين :-
1- تعديل الإتساع Amplltude Modulation .
2- تعديل التردد Frequency Modulation .
خطوات تعديل التردد:-
1- تكون موجات الصوت في إستوديوهات الإذاعة سواء كانت كلاما أو موسيقى يكون ترددها منخفض مقارنة مع تردد الموجات الكهرومغنطيسية التي يتم توليدها بواسطة أجهزة خاصة .
2- نستخدم مازج لجمع موجة الصوت والموجة الكهرومغنطيسية (الموجة الحاملة) وينتج من الجمع تعديل إتساع الموجة الكهرومغنطيسية وفقا لإتساع موجة الصوت (الموجة المحمولة ) .
3- ترسل الموجة المعدلة الإتساع (الموجة الحاملة) لجهاز الإرسال الإذاعي فتبث بنفس شكلها كموجة كهرومغنطيسية حاملة معها شكل الصوت .
يستخدم في المحطات الإذاعية المعروفة Fm لنقل الصوت . ولنقل الصوت والصورة في الإرسال التلفزيوني :-
1- يستخدم مازج لجمع تردد الموجة الكهرومغنطيسية (الموجة الحاملة) مع تردد موجة الصوت في حالة الإذاعة أو الصورة والصوت معا في حالة التلفزيون .
2- يصبح تردد الموجة الحاملة متغيرا مع الزمن وفق تردد الموجة المحمولة .
3- ترسل الموجة الكهرومغنطيسية الحاملة إلى جهازالإرسال وهي تحمل من خلالها التغير في ترددها كل ترددات الصوت والصورة الأصلية .
س:- مما يتركب جهاز الإرسال الإذاعي ؟
ج/
المايكروفون - المكبر - المتذبذب - المازج - الهوائي .
المايكروفون :- هو جهاز يحول الذبذبات الحركية للصوت لتيار متذبذب ويتركب من شريحة معدنية مثبت معها ملف بداخله مغنطيس .
عندما يتكلم شخص تتذبذب الشريحة المعدنية ومعها الملف بداخل المجال المغنطيسي فيتولد تيار متذبذب تتناسب شدته مع حركة الملف الذي يتناسب أيضا مع مقدار شدة الصوت وتردده .
علل:- تكون شدة التيار التأثيري ضعيفة جدا ؟
ج/
لأن شدة التيار تتناسب طرديا مع الذبذبات الحركية للصوت .
المكبر :- يقوم بتكبير التيار التأثيري بزيادة شدته .
المتذبذب :- يقوم بتوليد تيار متذبذب بنفس تردد الموجة الكهرومغنطيسية المطلوبة لحمل موجة الصوت ويرسل إلى مكبر لتكبيره.
المازج :- يقوم بتعديل تردد أو إتساع التيار المتردد حسب تغير تيار الصوت يدخل تيار المازج إلى مكبر .
الهوائي :- هو سلك معدني تتذبذب الإلطترونات بداخله بنفس تردد التيار مولدة حوله امواج كهرومغنطيسية بهذه الطريقة يتحول التيار إلى أمواج كهرومغنطيسية معدلة الإتساع فتنتشر في الفراغ حتى تصل إلى أجهزة الإستقبال المختلفة .
يتكون جهاز الإستقبال الإذاعي من :-
هوائي - دائرة رنين - مكبر - كاشف - مكبر صوت .
الهوائي :- عبارة عن سلك معدني حيث يتسبب المجال الكهربي المتذبذب للأمواج الكهرومغنطيسية القادمة من محطات الإذاعة في تحريك وتذبذب الإلكترونات الحرة الموجودة فيه فيتولد تيار متذبذب في الهوائي له نفس تردد الإذاعات المرسلة .
دائرة الرنين :- هي دائرة مكونة من مكثف متغيرالسعة متصل مع ملف تقوم دائرة الرنين بتمرير تيار إذاعة واحدة .
عمل دائرة الرنين :- عند تغير سعة المكثف وضبطها عند قيمة معينة يتغير تردد دائرة الرنين فتسمح دائرة الرنين فقط للتيارات ذات التردد الموافق بالمرور فيصبح تيارالإذاعة المختارة أكبر ما يمكن لأن مقاومة الدائرة له تصبح أقل ما يمكن .
تمنع دائرة الرنين مرور تيارات الإذاعة الأخرى .
المكبر :- يقوم بتكبير التيار الخارج من دائرة الرنين الذي تكون شدته صغيرة .
الكاشف :- يتكون من وصلة ثنائية ومكثف . تقوم الوصلة يتمرير التيار في إتجاه واحد وتمنع مروره في الإتجاه الآخر .
يقوم الكاشف بإمتصاص تيار الموجة الحاملة ويمرر تيار الصوت إلى مكبر الصوت .
مكبر الصوت :- يحول تيار الصوت إلى ذبذبات صوتية مرة أخرى .
كلمة تلفزيون تعني الرؤية من بعيد .
يقوم جهاز الإرسال التلفزيوني بنقل صورة الجسم الموجودة أمام الكاميرا التلفزيونية عبر الموجات الكهرومغنطيسية إلى أجهزة الإستقبال التي تلتقط هذه الصورة لتعرضها على شاشات الإستقبال .
يتكون جهاز الإرسال التلفزيوني من :-
كاميرا التلفزيون - مكبر - متذبذب - مازج - هوائي .
كاميرا التلفزيون :- عبارة عن غرفة مظلمة مفرغة من الهواء في مقدمتها عدسة لنقل الصورة في مؤخرتها لوح حساس للضوء يوضع خلفه لوح الإشارة .
اللوح الحساس للضوء مكون ملايين النقاط الحساسة وكل نقطة تمثل خلية كهروضوئية .
س:- إذكر عناصر الصورة ؟
ج/
1- العدسة .
2- اللوح الحساس .
3- لوح الإشارة .
يتصل بآلة التصوير اسطوانة في مؤخرتها ملف يسمى بالفتيل يقوم بإشعاع الإلكترونات .
يتم التحكم في هذه الإلكترونات بشبكة للتحكم ومصعد وظيفته تركيز الإلكترونات في حزمة ضيقة في صورة شعاع إلكتروني .
وتستخدم ملفات أفقية وراسية يمر بداخلها تيار ليحرف الشعاع الإلكتروني أفقيا ورأسيا .
هذه الإسطوانة تصدر شعاع إلكتروني في شكل حزمة ضيقة يتحرك أفقيا ورأسيا .
س:-كيف يعمل جهاز الإرسال التلفزيوني ؟
ج/
1- توجه الكاميرا نحو المنظر أو المشهد المراد إرساله فتكون العدسة صورة على اللوح الحساس للضوء .
2- ينبعث من اللوح الحساس عدد من الإلكترونات الحرة يختلف عددها بإختلاف كمية الضوء الساقط عليها من أجزاء الصورة المختلفة (يشحن بشحنة موجبة) .
3- يشحن لوح الإشارة بالتأثير شحنة سالبة .
س:- كيف يمكن الحصول على أجزاء الصورة المختلفة في شكل تيارات متغيرة الشدة ؟
ج/
1- يقوم التيارالإلكتروني الصادر من الفتيل بالمرور على الخلايا المختلفة بالتتابع بفعل الملفات الحارفة التي تحركه أفقيا ورأسيا ليمر على كل صفوف الخلايا (النقاط) .
2- عند سقوط الشعاع الإلكتروني على خلية موجبة ستصبح متعادلة فتحرر الشحنات الموجبة .
3- بمرور التيار الإلكتروني على كل الخلايا نحصل على تيارات متغيرة تعبر كل أجزاء الصورة .
4- يرسل تيار الصورة إلى مكبر لتكبيره .
5- نستخدم مازج لمزج تيار الصورة مع تيار ذو تردد عالي يولده المتذبذب ويتغير تردد هذا التيار ليعبر هذا التيار عن أجزاء الصورة المختلفة .
6- يرسل التيار إلى سلك الهوائي ليبثها في شكل موجة كهرومغنطيسية معدلة التردد Fm .
هناك حقيقتان حول الدماغ البشري :-
1- إذا قسمت صورة إلى مجموعة نقاط صغيرة متقاربة يستطيع الدماغ إعادة تجميعها ليكون منها الصورة .
2- إذا رسمت مشهد متحرك في مجموعة متتالية من الصور ثم عرضت الصورة في تتابع سريع يقوم الدماغ بتجميعها ليعطي مشهد متحرك .
نظام PAL (Phas Altamating( يعني خط تناوب الصور .
تقسم الصورة إلى 625 خطا يمرر الشعاع الإلكتروني على هذه الخطوط ليكون الصورة لرؤية عين الإنسان الصورة متحركة لا بد أن تمر أمامها حوالي 25 صورة متتالية .
يقوم الشعاع الإلكتروني في الكاميرا برسم 625 خطا خطا في كل 25/1 جزء من الثانية .
أي أن الشعاع يمر على أجزاء الصورة 25 مرة في الثانية الواحدة .
لذلك يقوم جهاز التلفزيون العادي في المنزل برسم نفس العدد لينقل الصورة للمشاهد .
يتركب جهاز الإرسال التلفزيوني من :-
دائرة رنين - مكبر - كاشف - شاشة .
الهوائي :- تمر فيه الموجات الكهرومغنطيسية فيؤدي المجال الكهربي المتذبذب إلى تذبذب الإلكترونات الحرة في الهواء فتولد تيار متذبذب لكل القنوات التلفزيونية .
دائرة الرنين :- تدخل تيار المحطة المختارة وفق ضبطها وتمنع مرور تيارات المحطات الأخرى .
المكبر :- التيار الخارج من دائرة الرنين يكون ضعيفا لذلك يدخل إلى المكبر لتكبيره .
دائرة الكاشف :- تمتص تيار الموجة الحاملة وتمرر تيار الصورة .
الشاشة :- عبارة عن أنبوبة مخروطية الشكل مفرغة من الهواء في نهايتها أنبوبة أسطوانية نرى واجهتها في جهاز التلفزيون .
تغطى الشاشة بمادة إذا كان التلفزيون غير ملون وبمواد إذا كان ملون وتكون المادة وميضية تسمى بالمواد الفسفورية .
تتوهج هذه المادة عند سقوط الضوء عليها .
يوجد في بداية الانبوبة ملف للتسخين وتصدر منه الإلكترونات عند تسخينه بمرور التيار .
ينحرف التيار الإلكتروني أفقيا ورأسيا بفعل الملفات .
الشبكة الحاكمة :- هي شبكة معدنية يمرر إليها التيارات
الممثلة لأجزاء الصور المختلفة .
س:- كيف تتكون الصورة على الشاشة ؟
ج/
عند مرور تسار الصورة في الشبكة تتغير شدة التيار الإلكتروني الساقط على الخلايا الوميضية فينبعث منها ضوء تتوقف شدته على الإضاءة الفعلية لذلك الجزء من الصورة وهكذا تظهر أجزاء الصورة عند مرور التيار الإلكتروني على أجزاء الشاشة المختلفة التي يمسحها بفعل الملفات الأفقية والرأسية .
لدعمنا انقر على الاعلان التالى