Elektromaqnit dalğaları şkalası.

       Müxtəlif diapazonlu elektromaqnit dalğaları dalğa uzunluğundan asılı olaraq onların alınması, qeyd olunması, ətraf mühitin elementləri ilə qarşılıqlı əlaqə xüsusiyyətləri müxtəlif olur. Elektromaqnit dalğaları çox uzun dalğalardan başlayaraq infraqırmızı dalğalara    kimi şüalanma və udulma xüsusiyyətləri  klassik         elektrodinamika qanunları əsasında izah olunur. Daha qısa dalğalarda isə, xüsusən də rentgen və qamma şüaları diapazonunda gedən proseslər kvant elektrodinamikası əsasında izah olunur. Bu dalğaların hər biri dalğa uzunluğundan asılı olaraq vahid elektromaqnit dalğa şkalasında müəyyən yer tutur.      

1.   Radiodalğalar – dalğa uzunluğu 3000m-dən  - 0.1 m-ə qədər olan elektromaqnit dalğalarıdır. Bu dalğaları 4 növə ayırmaq olar:

a)   Uzun dalğalar – dalğa uzunluğu 30000m - 3000m arasında olan radiodalğalar

b)   Orta dalğalar – dalğa uzunluğu 3000m-lə – 200m arasındar olan radiodalğalar

c)   Qısa dalğalar – dalğa uzunluğu 200m-lə - 10m arasında olan radiodalğalar

d)   Ultraqısa dalğalar – dalğa uzunluğu 10m-dən – 0.1mm-dək olan radiodalğalar

2.   İnfraqırmızı şüalanma – dalğa uzunluğu 10^{-4 m ilə - 10-6 m arasında olan elektromaqnit dalğaları. Bu dalğalara ən güclü şüalandırıcı olan ulduzlar və Günəşin şüalarıdır. Məişətdə işlətdiyimiz qızdırıcı peçlər, işiqlandırıcı lampalar, hətta insan da infraqırmızı şüaların mənbəyidir.}

3.   Görünən işıq – dalğa uzunluğu 0.76x10^-6 m-dən 0.4x10^{-6 m arasında olan elektromaqnit dalğalarıdır. Bu dalğalar insan gözünün normal qəbul edə biləcəyi şüalardır.}

4.   Ultrabənövşəyi şüalanma – dalğa uzunluğu 10^{-7 m ilə 10-9 m arasındakı elektromaqnit dalğalarıdır. Bu şüaların bizə yaxın ən güclü mənbəyi Günəşdir.}

5.   Rentgen şüalanması – dalğa uzunluğu 10^-10 m-dən 10^{-12 m dalğa uzunluğuna malik elektromaqnit dalğalarıdır. Bu şüalar borularda sürətli elektronların metallara dəyərək tormozlanması zamanı yaranır.}

6.   Qamma şüalanma – dalğa uzunluğu 10^-12 m-lə 10^{-14 m arasındakı elektromaqnit dalğalarıdır. Bü şüalar atom nüvələrinin çevrilməsindən əmələ gəlir. Tibbdə ən çox rentgen və qamma şüalanması diaqnostika və müalicədə istifadə olunur.}

Elektromaqnit şüalanma məişətdə

Elektromaqnit şüalanma mənbələrindən biri, bizim məişətdə geniş istifadə etdiyimiz kampüterlərdir. Fərdi kompüterin əsas hissələr aşağıdakılar hesab olunur: müxtəlif səpgili informasiyanın giriş və çıxış qurğuları, klaviatura, toplayıcılar, printer, skaner və s. Hər bir kampüter informasiyanın görünüşünü əks etdirən elementə malikdir. Bu elementə monitor və yaxud displey deyilir. Bu elementin əsas kompanenti elektron şüa borusudur. Bunlardan əlavə fərdi kamputerin qidalanma rejimini təmin edən digər elektrik qurğuları da vardır. Göstərilən bütün elementlər istifadəçinin iş yerində çox mürəkkəb elektromaqnit şərait yaradırlar. Şüalandırıcı elementlərin tezlik diapazonu 50 Hs-dən 100000 Hs-ə

kimi təşkil edir. Göstərilən amillərdən başqa fərdi kampüter istifadəçisinə mənzildə olan məişət cihazlarının şüalanması ilə yanaşı elektrik ötürücü naqillərin və digər obyektlərin təsir göstərdiyindən istifadəçinin ətrafında çox mürəkkəb şüalanma sahələri yaranmış olur.

Mikrodalğalı soblarda yüksək sürətlə yeməyin hazırlanması üçün ifrat yüksək tezliklərdə işləyən elektromanit şüalanmasından istifadə olunur. Bu sobaların işçi tezliyi 2.45 QHs-dir. Bu xoşagəlməz şüalanmalar insanlar üçün daha təhlükəlidir. Müasir sobalar mükəmməl müdafiə quruluşuna malik olsalar da, şüalanmanın bir hissəsi sobadan xaricə çıxa bilir. Bu effekən çox sobanın qapısının aşağı vəziyyətdə olanda qeydə alınır.

Elektromaqnit şüalanma mənbələri

Təbii elektromaqnit şüalanma mənbələri. Yer mövcud olduğu bir gündən bu yana Günəş və Kosmos  Elektromaqnit şüalanmasının təsirinə məruz qalmışdır. Bu təbii təsir prosesində Yerin maqnitəsfer və atmosferində biosferin canlı orqanizmlərinə və yaşayış mühitinə bilavasitə təsir göstərən mürəkkəb qarşılıqlı hadisələr baş verir. Təkamülün inkişafı prosesində canlı orqanizmlər müəyyən dərəcədə elektromaqnit sahəsinin təbii fonuna adaptasiya olunmuşlar. Tam əminliklə demək olar ki, canlı orqanizmlər və bütün insanlar sözün həfi mənasında “ elektromaqnit dalğalarının okeanında yuyunurlar “.

       Biosferdə infraqırmızı şüalanma mənbəyinin təbii və ən əsası Günəşdir. Günəşin xarici örtüyünün temperaturu təxminən 6000 K-dir. Bu enerjinin təqribən 50% şüalanma enerjisi infraqırmızı diapazona düşür. Təbii infraqırmızı şüalanma mənbələrinə misal olaraq vulkanlar, termal sular, atmosferdə istilik – kütlə prosesləri,bunlara misal olaraq - kütləvi şəkildə meşə yanğınları, bütün qızmış cisimləri göstərmək olar. Yerin səthi təqribən 3 mkm-dən 80 mkm-ə qədər olan dalğa diapazonunda istilik şüalanması buraxır., yəni bütün orta infraqırmızı oblastı əhatə edir. Maraqlıdır ki, Yer dünya fəzasında dalğa uzunluğu 10 mkm olan istilik şüalanması şüalandırır. Bu isə insan bədəninin maksimal istilik şüalanmasına bərabərdir.

        İnfraqırmızı şüalanmanın kosmik mənbələrinə, səthinin temperaturları 1000°K - 1500°K olan soyuq qırmızı cırtdan ulduzları misal göstərmək olar. Bir sıra planetar dumanlıqları, kometləri, toz buludlarını, qalaktikaların nüvələrini, kvarkları da belə təbii elektromaqnit şüalanma mənbələri sırassına aid etmək olar.

       Süni elektromaqnit şüalanma mənbələri.  Elmi-texniki proqress nəticəsində hal-hazırda Yerin elektromaqnit fonu nəinki artmışdır, o həmçinin kəmiyyətcə dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Texnogen fəaliyyət nəticəsində süni mənşəyə malik dalğa uzunluqlu elektromaqnit şüalanmalar yaranmışdır. Buna misal olaraq, dalğa uzunluğunun millimetrik  uzunluqlu dalğalar. Bunlardan ən geniş yayılmış – közərmə lampasını göstərmək olar. Lampanın közərmə telinin 2300°K - 2800°K temperaturunda maksimum şüalanma təqribən 1.2 mkm dalğa uzunluğuna uyğun gəlir və 95% şüalanma enerjisi infraqırmızı diapazonunun payına düşür.

        Yer mənşəli olmayan millimetrik şüalanma Yerin atmosferi tərəfindən intensiv udulur, ona görə də canlı orqanizmlər bu dalğalara qarşı uyğunlaşmaya malik deyillər. Hal-hazırda Yerin elektromaqnit fonu başlıca olaraq yüksək inkişaf etmiş elmi tutuma malik sənaye zonalarında artmışdır.

       Antropogen mənşəli elektromaqnit sahəsinin əsas mənbələrinə aşağıdakıları aid etmək olar:

-      sənaye – texnoloji avadanlıqlar;

-      televiziya və radiolokasiya stansiyaları;

-      güclü radiotexniki obyektlər;

-      sənaye tezlikli və yüksək gərginlikli elektrik ötürmə xətləri;

-      texniki sexlər;

-      plazma, lazer və rentgen qurğuları;

-      atom və nüvə reaktorları və s.

Giriş

Elektromaqnit sahəsinin mövcudluğu haqqında proqnozu ilk dəfə 1832-ci ildə Maykl Faradey verdi. 1865-ci ildə isə ingilis alimi Ceyms Maksvell tərəfindən elektromaqnit sahəsinin nəzəri məsələləri həll edilmiş, maqnit və elektrik sahələrinin qarşılıqlı əlaqə formasını riyazi yolla əsaslandırmışdır. 1885-ci ildə alman alimi H. Hers təcrübədə elektromaqnit sahəsini əldə etmişdir. Bu tarixdən başlayaraq elektromaqnit sahəsi bəşər cəmiyyətinin həyatına ciddi surətdə nüfuz etmişdir.

       Elektromaqnit sahəsi materiyanın xüsusi forması olub, yüklü hissəciklər arasında qarşılıqlı əlaqə nəticəsində yaranır. Sahə dəyişən elektrik və maqnit sahələrinin qarşılıqlı əlaqəsi ilə səciyyələnir. Elektrik  və maqnit sahələrinin qarşılıqlı əlaqəsi ona əsaslanmışdır ki, onlardan hər hansı birinin dəyişməsi digərinin yaranmasına səbəb olur.

       Elektrik sahəsi elektromaqnit şüalanmasıının yaranmasının xüsusi formasıdır.  Elektrik sahəsinin əsas xüsusiyyəti, sahəyə daxil edilən elektrik yükünə müəyyən qüvvə ilə təsir etməsidir. Bu təsirin qiyməti yükün sürətindən asılı olmur. Elektrik sahəsini kəmiyyətcə xarakterizə edən əsas parametr – elektrik sahəsinin gərginliyidir. Mühitdə elektrik sahəsi - E, sahə gərginliyi bərabər elektrik induksiya vektoru isə – D ilə səciyyələnir. Elektrik sahəsinin mənbəyi  hərəkətsiz və hərəkət edən elektrik yükləri və zamana görə dəyişən maqnit sahəsidir. Əgər bu yüklü zərrəciklər  tərpənməzdirsə, onda onların yaratdığı yeganə sahə - elektrik sahəsi sabit qalır. Elektrik yükləri naqildə istiqamətli hərəkət etdikdə (naqildə sabit elektrik cərəyanı olduqda), naqil ətrafında burulğanlı maqnit sahəsi yaranır. Bu yüklərin bərabərtəcilli, rəqsi, çevrə üzərində və s. dəyişənsürətli hərəkətində elektrik və maqnit sahələri zamandan asılı olaraq dəyişir. Bunu izah etmək məqsədilə ingilis alimi Ceyms Maksvell belə bir fərziyyə irəli sürürdü ki, fəzanın müəyyən hissəsində zamana görə dəyişən maqnit sahəsi yaranarsa, bu sahə öz ətrafında zamana görə dəyişən elektrik sahəsi yaradar. Deməli hərəkət edən elektrik yüklərinin sürətli hərəkəti nəticəsində dəyişən elektrik sahəsi yaranır.

        Dəyişən elektrik sahəsi sükunətdəki elektrik yüklərinin yaratdığı elektrostatik sahədən fərqlənir. Belə ki, Dəyişən elektrik sahəsinin qüvvə xətləri qapalıdır və sahə burulğandır. Maksvellin fərziyyəsi sonralar aparılan çoxsaylı təcrübələrlə təsdiq olundu. Müəyyən edildi ki, dəyişən elektrik və maqnit sahəsinin mənbəyi təcillə hərəkət edən elektrik yüküdür. Buna oxşar olaraq, elektrik sahəsinin zamana görə dəyişdiyi bütün hallarda o, maqnit sahəsi yaradır.

       Maqnit sahəsi elektromaqnit şüalanmasının xüsusi halıdır və təsir qüvvəsinə malikdir. Maqnit sahəsi hərəkət edən yüklərə, cərəyanlı naqilə, həmçinin hərəkət xüsusiyyətindən asılı olmayaraq maqnit cisimlərinə təsir göstərir. Maqnit sahəsinin mənbəyi hərəkət edən elektrik yükləri (cərəyanlı naqil), maqnitləşmiş cisimlər və zamana görə dəyişən elektrik sahəsi ola bilər. İlk dəfə 1820-ci ildə H. Ersted təcrübi olaraq göstərdi ki, elektrik cərəyanı maqnit sahəsinin mənbəyidir. Onun ardınca digər alimlər, əgər elektrik sahəsi maqnit sahəsi yaradırsa, maqnit sahəsi də öz növbəsində elektrik yarada bilərmi sualına cavab verməyə cəhd etdilər. 11 il sonra 1831-ci ildə ingilis alimi Maykl Faradey bu suala cavab tapa bildi. Çoxlu sayda təcrübələrin köməyilə o  müəyyən etdi ki, qapalı dolaqda yaranan elektrik cərəyanı yalnız artan və azalan maqnit sahəsi ilə yaradılır.

       Maqnit sahəsinin əsas kəmiyyət göstəricisi maqnit induksiyasıdır – B. Maqnit induksiyası sahənin verilən nöqtəsində elektrik yükünə və maqnit momenti olan cisimlərə təsiri ilə xarakterizə olunur. Mühitdə maqnit sahəsinin təsirini qiymətləndirmək üçün maqnit sahə gərginliyi daxil edilir. Bu parametr maqnit induksiyasının maqnit nüfuzluğuna olan nisbəti ilə təyin edilir.

       Dəyişən elektrik və maqnit sahəsi birlikdə elektromaqnit sahəsini yaradır. Bu o deməkdir ki, elektrik və maqnit sahələri ayrılıqda, bir-birindən asılı olmadan mövcüd deyildir. Ancaq, müəyyən hesablama sistemində maqnit sahəsi olmadan yalnız elektrik sahəsi, yaxud elektrik sahəsi olmadan yalnız maqnit sahəsi mövcud ola bilər. Buna misal olaraq, sükunətdəki yük ancaq elektrik sahəsi yaradır. Lakin bu yük yalnız müəyyən hesablama sisteminə nəzərən sükunətdədir. Digər hesablama sisteminə nəzərən isə, o həmişə hərəkət edir, deməli maqnit sahəsi yaradır. Buna oxşar olaraq, Yer üzərində sükunətdə olan maqnit, ona nəzərən sükunətdə olan müşahidəçiyə görə yalnız maqnit sahəsi yaradır. Lakin ona nəzərən hərəkət edən müşahidəçi elektrik sahəsini aşkar edir.