پرتوهای الکترومغناطیسی یا امواج رادیویی چیست و چه کسی آن را کشف کرد؟

0

پرتوهای الکترومغناطیسی Electromagnetic (برقاطیسی) امواج رادیویی

سال اکتشاف: ۱۸۶۴

این کشف چه می‌گوید؟

تمام امواج انرژی الکتریکی و مغناطیسی بخشی از طیف الکترومغناطیسی است و از قواعد ساده ریاضی پیروی می‌کند.

چه کسی آن را کشف کرد؟

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

جیمز کلرک مکسول James Clerk Maxwell


در طول قرن نوزدهم، مردم فکر می‌کردند الکتریسیته، نیروی مغناطیسی و نور سه عنصر جدا هستند و به یکدیگر ربطی ندارند. بعد مکسول کشف کرد که همه آن‌ها یکی و شکلهایی از پرتوهای الکترومغناطیس هستند. اینکه این کشف بسیار مهم بود، اغلب آن را بزرگ‌ترین کشف فیزیکی در قرن نوزدهم می‌خوانند. مکسول برای پرتوهای الکترومغناطیس آن کاری را انجام داد که نیوتون برای جاذبه انجام داده بود و به علم ابزاری ریاضی داد.

مکسول انرژی مغناطیسی و الکتریکی را یکی کرد واژه پرتوی الکترومغناطیسی را ابداع و چهار معادله ساده‌ای را که بر رفتارهای میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی حاکم هستند کشف کرد. مکسول در همان حال که این معادلات را کامل می‌کرد، کشف کرد که نور بخشی از طیف الکترومغناطیسی است و وجود امواج رادیوییِ اشعهٔ ایکس و اشعهٔ گاما را هم پیش‌بینی کرد.


جیمز کلرک در ۱۸۳۱ در ادینبورگ اسکاتلند متولد شد. خانواده او بعداً مکسول را به نام خانوادگی‌اشان افزود. جیمز در دانشگاه پیشرفت زیادی در ریاضیات داشت و بعدها استاد ریاضی و فیزیک شد.

مکسول در مقام ریاضی‌دان درصدد کاوش کائنات و جهان بود و سعی داشت همه چیز را با معادلات ریاضی توضیح دهد. او حلقه‌های مشتری را اولین موضوع تحقیقش قرار داد و از ریاضیات استفاده کرد تا ثابت کند که این حلقه‌ها صفحه‌های یکپارچه از مواد جامد نیستند و از گاز هم تشکیل نشده‌اند. معادلات او نشان داد که این حلقه‌ها می‌باید از بی‌نهایت ذرات کوچک جامع تشکیل شده باشند.

سپس مکسول توجه خود را به گازها معطوف کرد و رابطه ریاضی را که بر حرکت سریع ذرات گاز حاکم بود مورد مطالعه قرار داد. نتایجی که او به دست آورد راه علم را برای مطالعه رابطهٔ میان گرما (حرارت) و حرکت گازها کاملاً تغییر داد.

او در ۱۸۶۰ با همکاری فارادی توجه خود را معطوف به تحقیقات الکتریکی کرد. فارادی موتوری الکتریکی اختراع کرده بود که از گردش صفحه‌ای فلزی در میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی به وجود می‌آورد و تغییر جریان الکتریکی باعث تغییر میدان مغناطیسی در حرکت فیزیکی می‌شد.

مکسول تصمیم گرفت که از راه ریاضی به تحقیق در رابطه میان الکتریسیته و مغناطیس و خطوط نیروی الکتریکی و مغناطیسی که فارادی کشف کرده بود بپردازد. در سال ۱۸۶۴ او چهار معادله وضع کرد که رفتار میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی و ماهیت به هم پیوستهٔ آن‌ها را شرح می‌داد. تغییر میدان‌های الکتریکی باعث به وجود آمدن میدان مغناطیسی و برعکس می‌شد.

این دو نوع انرژی کاملاً به هم مربوط بودند. مکسول متوجه شد که الکتریسیته و نیروی مغناطیسی دو روی یک انرژی هستند و آن را انرژی الکترومغناطیس نامید. هنگامی که این معادلات را منتشر کرد دنیای علم فوراً ارزش و معنای آن‌ها را دریافت کرد.

او سرعت حرکت امواج الکترومغناطیسی را محاسبه کرد و بهترین محاسبهٔ سرعت نور را در دوران خود انجام داد. او متوجه شد که نور هم نوع دیگری از پرتوی الکترومغناطیسی است. مکسول وجود اشعهٔ ایکس را پیش‌بینی کرد. ویلهلم رونتگن در ۱۸۹۶ توانست این اشعه را کشف کند. هاینریش هرتز با استفاده از آزمایش‌های مکسول و معادلات او نخستین امواج رادیویی را پیدا کرد و تشخیص داد. معادلات مکسول و پیشگویی‌های او همه به وقوع پیوست.


ستاره‌شناس‌ها به این نتیجه رسیده‌اند امواج رادیویی بهترین وسیله برای ارتباط با موجودات هوشمند ستارگان دیگر است. در جستجو برای یافتن موجودات هوشمند، ستاره‌شناسان از رایانه‌های جدید استفاده می‌کنند تا تفاوت میان علامت (پیام احتمالی) و «صدا» (صدای ثابت) را تشخیص دهند.

   

پستهای اخیر

پیشنهاد کتاب: عیبی ندارد اگر حالت خوش نیست – مواجهه با اندوه و فقدان با فرهنگی که این‌ها را…

آن‌هایی که رنج را تجربه می‌کنند، معرفتی کسب می‌کنند که بقیه ما به آن نیاز داریم. با توجه به اینکه در جامعه‌ای زندگی می‌کنیم که مردم از احساس کردن هراس دارند، مهم است تا عمق سفر انسانی‌مان را به روی یکدیگر باز کنیم، که تنها با تجربه…

پیشنهاد کتاب: کتاب چگونه بر جهان حکومت کنیم؟ راهنمای دیکتاتور بلند پرواز، نوشته آندره د گیلوم

کسی که آرزو دارد از او اطاعت کنند، ابتدا باید بداند چگونه دستور دهد. نیکولو ماکیاولی قدرت، در جهان امروز در ذهن افراد لیبرال و طرفداران شفافیت سیاسی تصویری منفی دارد. بعضی‌ها می‌گویند قدرت باید تقسیم شود، می‌گویند قدرت زیاد در دست یک…

با این تانک مثل فوت کردن به شمع، به چاه‌های نفت مشتعل کویت فوت می‌کردند تا خاموش شوند!

تصور کنید که شما یک تانک قدیمی روسی را با دو موتور هواپیمای جت و مقدار زیادی آب ترکیب کنید تا یک دستگاه عجیب آتش‌نشانی بسازید که قادر باشد که حتی حریق چاه‌های نفت را خاموش کند! به سال 1991 می‌رویم، در این زمان جنگ خلیج فارس به انتهای خود…

فیلم‌هایی که بسیار خوب و عالی و احساس‌برانگیز هستند، اما به خاطر تاثیرگذاری زیاد روی روح و روانمان،…

وقتی در سایت‌های دانلود هستیم و فهرست فیلم‌ها را نگاه کنیم تا تصمیم بگیریم کدامشان را دانلود کنیم، نگاهی به اسم کارگردان و امتیاز فیلم و هنرپیشه‌ها و داستان کلی‌شان می‌ندازیم تا بتوانیم تصمیم بگیریم. اما شمار زیادی از فیلم‌هایی که دانلود…

فهرستی از چیزهایی که شاید تصور کنید که تنها شما را عصبی می‌کنند، اما عامل اضطراب خیلی‌ها در کشورهای…

چند روز پیش یک کاربر سایت اجتماعی ردیت، سوالی مطرح کرد که در کمال شگفتی خیلی از آن استبال شد و پاسخ‌های متعددی برای آن گذاشته شد. سوال این بود که چه چیز خاص و ویژه‌ای شما را عصبی می‌کند و صرف‌نظر اینکه بارها آن شرایط را تجربه کرده باشید،…

چگونه در اندروید و آیفون تماس‌های مزاحم را مسدود کنیم؟

براساس یافته‌های شرکت The Harris Poll (از طریق Statista)، کلاه‌برداری‌های تلفنی در سال ۲۰۲۰ نزدیک به ۱۹.۷ میلیارد دلار ضرر زدند. برخی گزارش‌های دیگر هم نشان می‌دهد تا کنون نزدیک به ۲۲ میلیارد ربات تلفن مزاحم در سال ۲۰۲۱ برای کشور ایالات…

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.