انواع الموجات و طرق انتشارها – فيزياء السادس العلمي

 

أنواع الموجات الكهرومغناطيسية الراديوية (Radio Waves)

📌 ما هي الموجات الراديوية؟

هي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وتُعتبر الأطول من حيث الطول الموجي والأقل في التردد والطاقة.
تُستخدم بشكل رئيسي في الاتصالات اللاسلكية مثل: الراديو، التلفاز، الهواتف، الرادارات، الأقمار الصناعية.


أنواع الموجات الراديوية حسب التردد

تصنَّف الموجات الراديوية إلى أنواع حسب التردد والطول الموجي، من الأعلى ترددًا إلى الأقل:

التردد الاسم الاختصار الطول الموجي الاستخدامات
30-300 GHz الموجات المليمترية EHF (Extremely High Frequency) 1-10 ملم الرادار المتطور، الأقمار الصناعية
3-30 GHz التردد العالي جدًا SHF (Super High Frequency) 1-10 سم Wi-Fi، الأقمار الصناعية، المايكروويف
300-3000 MHz التردد العالي UHF (Ultra High Frequency) 10-100 سم التلفاز الرقمي، الهواتف، الرادارات
30-300 MHz التردد المتوسط العالي VHF (Very High Frequency) 1-10 م البث التلفزيوني، إذاعة FM
3-30 MHz التردد العالي HF (High Frequency) 10-100 م إذاعة المدى القصير (قصيرة الموجة)
300 kHz – 3 MHz التردد المتوسط MF (Medium Frequency) 100 – 1000 م إذاعة AM
30-300 kHz التردد المنخفض LF (Low Frequency) 1 – 10 كم الملاحة البحرية
3-30 kHz التردد المنخفض جدًا VLF (Very Low Frequency) 10 – 100 كم الغواصات والاتصالات العسكرية
300 – 3000 Hz التردد المنخفض جدًا جدًا ULF (Ultra Low Frequency) أطول من 100 كم الاتصالات الجوفية (نادرة الاستخدام)

ملاحظات مهمة:

  • كلما قل التردد → زاد الطول الموجي والعكس صحيح.
  • الموجات عالية التردد تستخدم في الاتصالات الدقيقة، لكنها تنتشر لمسافات قصيرة.
  • الموجات منخفضة التردد يمكنها الانتشار لمسافات طويلة، وتخترق الماء والجبال.

أمثلة استخدامات حسب النوع:

  • UHF وVHF: للبث التلفزيوني وهوائيات الإرسال.
  • HF وMF: لمحطات الراديو (AM وFM).
  • VLF وLF: لإرسال إشارات إلى الغواصات في أعماق البحار.

 

طرق انتشار الموجات الكهرومغناطيسية (خصوصًا الموجات الراديوية)


📡 أولًا: ما المقصود بانتشار الموجة؟

انتشار الموجة هو الطريقة التي تنتقل بها الموجة الكهرومغناطيسية من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال عبر الفضاء أو الهواء أو حول العوائق.


طرق انتشار الموجات الراديوية

تنقسم إلى 3 طرق رئيسية حسب تردد الموجة وظروف البيئة:


1️⃣ الانتشار الأرضي (Ground Wave Propagation)

🔸 وتُسمى أحيانًا “الموجات السطحية”
🔸 تسير الموجة على طول سطح الأرض وتلتف حول الانحناءات والتضاريس.
🔸 تُستخدم مع الموجات ذات التردد المنخفض (LF وMF).

الخصائص:

  • مدى محدود (بضعة مئات من الكيلومترات).
  • تُستخدم في إذاعات AM والاتصالات البحرية.

2️⃣ الانتشار الفضائي أو الأيوني (Sky Wave Propagation)

🔸 تنتقل الموجات إلى طبقة الأيونوسفير في الغلاف الجوي، وتنعكس منها عائدة إلى الأرض.
🔸 تُستخدم مع الموجات ذات التردد العالي (HF).

الخصائص:

  • يمكن أن تقطع مسافات طويلة جدًا.
  • تُستخدم في الاتصالات الدولية والبث الإذاعي بعيد المدى.
  • تتأثر بحالة الغلاف الجوي والنهار والليل.

3️⃣ الانتشار المباشر أو خط النظر (Line-of-Sight Propagation)

🔸 تتحرك الموجات في خط مستقيم من الهوائي المرسل إلى المستقبل.
🔸 تُستخدم مع الموجات ذات التردد العالي جدًا (VHF, UHF, SHF).

الخصائص:

  • تُستخدم في التلفزيون الرقمي، الرادارات، الأقمار الصناعية، الإنترنت اللاسلكي (Wi-Fi).
  • تتأثر بالعوائق مثل الجبال والمباني.

📝 مقارنة بسيطة:

نوع الانتشار التردد المستخدم المدى مميزات
أرضي منخفض LF, MF متوسط يلتف حول الأرض
فضائي عالي HF بعيد جدًا ينعكس من الأيونوسفير
مباشر (رؤية مباشرة) عالي جدًا VHF, UHF محدود يحتاج خطًا مستقيمًا

خلاصة مبسطة:

تختلف طريقة انتشار الموجات حسب ترددها:

  • الموجات المنخفضة تنتشر على سطح الأرض.
  • الموجات المتوسطة والعالية ترتد من الغلاف الجوي.
  • الموجات العالية جدًا تحتاج خط رؤية مباشر بين المرسل والمستقبل.

طرق انتشارها
طرق انتشارها