(EMR) Electromagnetic Radiation

Electromagnetic Radiation هي عبارة عن طاقة تبث على شكل جسيمات تعرف Photon. waves Electromagnetic هي عبارة عن أعداد هائلة من Photons التي تشع في جميع الاتجاهات. وهى متناهية الصغر وهائلة في العدد ولهذا يبدو الضوء كأنه مستمر ويمكن تعريف Electromagnetic Radiation بأنه: نطاق متصل من الموجات الكهربائية والمغناطيسية ذات الأطوال المختلفة، التي تبدا من موجات قصيرة وترددات عالية فى جانب الى موجات طويلة جدا وترددات منخفضة في الجانب الأخر ويمتد Electromagnetic Radiation الى ما لا نهاية

Electromagnetic Radiation (EMR) يمكن وصفها حسب speed. Wave length and frequency.

speed جميع Electromagnetic Radiation تسير بسرعة واحدة وهى سرعة الضوء Speed of Light (3X 810 متر/الثانية ) و التي هي أحد نطاقات Electromagnetic energy مع أن الضوء جزء صغير من Electromagnetic energy .

الطول الموجي ويقصد wave lengthهي المسافة بين رأسي موجتين متجاورتين ( أو المسافة بين نقطة في موجة ونقطة في نفس الموقف في موجة أخرى). وعادة يستخدم الميكروميتر لقياس wave length فى النطاقات الأشعة visible والأشعة infrared إلا أن المتخصصين في العدسات يستخدمون وحدات النانومتر فى نطاق الأشعة visible لتجنب الكسور وتنقسم EMR الى نطاقات Band بحسب طول موجاتها موجه اقل من 3 -3 متر لنوع أشعة Gamma إلى اطول من 100 كم فى موجات Radio. وبما أن EMR لها علاقة عكسية مع frequency، لذا فانه يمكن وصف الموجة بإحدى الخاصيتين: wave lengthأو frequency لأنهما قابلتان للتبادل، ويستخدم عادة wave length لقياس EMR في remote sensing

توزيع الطاقة كل المواد التي تشع Electromagnetic energy مع زيادة في الموجات القصيرة بارتفاع درجة حرارة الجسم. ففي الطبيعة فان خصائص هذه الموجات تكون مرتبطة بدرجة حرارة المصدر. آن جميع المواد الموجودة فى الطبيعة تصدر نوع من الطاقة المشعة فالأجسام تمتص energy ومن ثم لها خاصية emission جميع الطاقة المختزنة بداخلها تسمى Black body (مثل الشمس). وعند أي درجة حرارة فان الجسم المشع للطاقة Black body يطلق Electromagnetic waves في نطاق معين من الترددات. لذا فعند زيادة درجة حرارة الجسم فان قيمة الطاقة المنطلقة ترتفع بدرجة سريعة ومنها تقل الأطوال الموجية وتزيد سرعة الترددات التي تحمل الطاقة عالية. لذا من السهل استشعارها وعلى العكس من ذلك نجد أن الأجسام الباردة ( الأرض مثلا) تشع الطاقة ببطء وبموجات طويلة وترددات منخفضة وهى موجات ذات طاقة ضعيفة ويكون من الصعب استشعاره عن بعد.

Active and Passive فالإشعاع المنعكس ناتج أساسا من الشمس او من نظام صناعي أخر. فالنظام الذي يتم به انعكاس الإشعاع من مصدر أساسي Sun يسمى نظام Passive . أما النظام الذي يستخدم فيه مصدر صناعي وينتج عنه ارتدد تلك الإشعاعات فيسمى Active . ( وهذا النوع من الطاقة يستخدم فى Remote sensing وذلك في مجال Radar أو في مجال أشعة Leaser او ultraviolet )

الطاقة المنطلقة من الشمس لقد وجد العلماء إن الإشعاعات المنطلقة من الشمس نتيجة الحرارة التي تصل الى 6000 كلفن أو 5727 درجة مئوية له إشعاعات خارجة عالية: ذات أطوال موجية قصيرة في الجزء المرئي من Electromagnetic spectrum من 0.1 ميكروميتر، وإشعاعات خارجة عالية فى الموجات الطويلة في نطاق الإشعة thermal Infrared من الطيف 100 ميكروميتر أي في نطاق Mid-infrared . ولكنها كذلك تطلق أشعة ذات أطوال موجية اقل من 0.1 ميكروميتر مثل أشعة gamma وهى ناتجة من الحرارة الناتجة من العمليات النووية التي تحدت على سطح الشمس. وكذلك إشعاعات ذات أطوال موجية اكبر من 100 ميكروميتر وهى ناتجة من اختلاف المغناطيسية والمجال الكهربي حول الشمس. ففي نظام remote sensing فان النظام يعتمد على نطاقين من الإشعاعات الصادرة من سطح الأرض وهى الناتجة من absorption و reflection تلك الطاقة و ألا شعاع الصادر من الجسم نفسه .

الإشعاعات المنطلقة من سطح الأرض وجد العلماء بان الأرض تطلق: إشعاع ضعيف فى نطاق الأشعة thermal infrared تصل الطول الموجي الى 9,7 ميكروميتر ( عند حدود Electromagnetic energy للأشعة Mid-infrared MIR ) وهى ناتجة من ثلاث مصادر وهى الحرارة الداخلية للكرة الأرضية ونتيجة حرارة سطح الأرض الناتج من الإشعاع الشمسي وكذلك من الطاقة البشرية. أما الإشعاع ذات الطول الموجي الطويل الأكثر من 9.7 ميكروميتر فهي ناتجة أن جميع الصخور والمواد الناتجة عنها تحتوى على خواص مختلفة من الأيونات الغير مستقرة Isotopes ونتيجة انتقال الإلكترونات من مجال إلكتروني إلى آخر فانه ينتج عنه إشعاع ذات طول موجي طويل. أما الإشعاعات ذات الطول الموجي الأقل من 9.7 ميكروميتر مثل أشعة جاما Gamma فأنها ناتجة من انشطار تلك الأيونات فى العمليات النووية.