لطالما كان البشر مفتونين بالأشعة. إنه تفريغ قوي للكهرباء الساكنة الطبيعية. عادة ما تحدث أثناء عاصفة رعدية تولد نبضًا كهرومغناطيسيًا. ويصاحب هذا التفريغ الكهربائي للصواعق انبعاث الضوء المعروف باسم البرق والصوت المعروف باسم الرعد. ومع ذلك ، هناك العديد أنواع الأشعة اعتمادًا على الأصل والشكل الذي لديهم.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي أنواع مختلفة من الأشعة وكيف تتشكل.
الملامح الرئيسية
ويصاحب التفريغ الكهربائي الذي يترسب من البرق انبعاث ضوء. يُعرف انبعاث الضوء هذا باسم البرق وينتج عن مرور التيار الكهربائي الذي يؤين جزيئات الهواء. بعد ذلك ، تم سماع صوت معروف باسم الرعد وتحدثه موجة الصدمة. تمر الكهرباء المنتجة عبر الغلاف الجوي ، فتسخن الهواء بسرعة وتنتج ضوضاء الأرض المميزة. الأشعة في حالة بلازمية.
يبلغ متوسط طول شعاع ما يقرب من 1500 متر. من باب الفضول ، في عام 2007 ، كان أطول صاعقة مسجلة هو الوقود في أوكلاهوما وبلغ طوله 321 كيلومترًا. ينتقل البرق عادة بسرعة متوسطة تبلغ حوالي 440 كيلومترًا في الثانية ويمكن أن تصل سرعته إلى 1400 كيلومتر في الثانية. فرق الجهد هو مليون فولت بالنسبة إلى الأرض. لذلك ، فإن هذه الأشعة لديها خطر كبير. يتم تسجيل حوالي 16 مليون عاصفة رعدية في جميع أنحاء الكوكب كل عام.
الشيء الأكثر طبيعية هو أنه في الأنواع المختلفة من الأشعة يتم إنتاجها بواسطة جزيئات موجبة في الأرض وسلبية في السحب. ويرجع ذلك إلى التطور الرأسي للغيوم المسماة السحب الركامية. عندما يصل الركام إلى التروبوبوز (منطقة نهاية طبقة التروبوسفير) ، الشحنات الإيجابية التي تمتلكها السحابة هي المسؤولة عن جذب الشحنات السالبة. حركة الشحنات هذه عبر الغلاف الجوي هي التي تشكل الأشعة. عادة ما يشكل تأثيرًا ذهابًا وإيابًا. يشير إلى ارتفاع الجسيمات على الفور والعودة مما يؤدي إلى رؤية أن الأشعة تنخفض.
يمكن أن يولد البرق طاقة فورية تبلغ مليون واط ، والتي يمكن مقارنتها بقوة انفجار نووي. يُطلق على الانضباط في علم الأرصاد الجوية المسؤول عن دراسة البرق وكل ما يتعلق به علم الصواعق.
تكوين أنواع البرق
لا تزال كيفية بدء الصدمة الكهربائية محل نقاش. لم يتمكن العلماء بعد من تحديد الأسباب الجذرية لذلك. أشهرها تلك التي تقول أن الاضطرابات الجوية هي سبب نشوء أنواع البرق. هذه الاضطرابات في الغلاف الجوي هم بسبب التغيرات في الرياح والرطوبة والضغط الجوي. كما تمت مناقشة آثار الرياح الشمسية وتراكم جزيئات الطاقة الشمسية المشحونة.
يعتقد أن الجليد هو العنصر الرئيسي في التنمية. وذلك لأنها مسؤولة عن تعزيز الفصل بين الشحنات الموجبة والسالبة داخل سحابة الركام. يمكن أن ينتج البرق أيضًا في سحب الرماد من الانفجارات البركانية أو يمكن أن يكون أيضًا نتيجة لحرائق الغابات العنيفة التي تولد غبارًا قادرًا على تكوين شحنة ثابتة.
في فرضية الحث الكهروستاتيكي ، لدينا أن الشحنات مدفوعة بعمليات لا تزال غير مؤكدة بالنسبة للبشر. يتطلب فصل الشحنات تيارًا تصاعديًا قويًا للهواء ، وهو المسؤول عن حمل قطرات الماء لأعلى. بهذه الطريقة ، عندما تصل قطرات الماء إلى ارتفاعات أعلى حيث يحدث الهواء المحيط الأكثر برودة ، يحدث التبريد المتسارع. عادةً ما يتم تبريد هذه المستويات بشكل فائق عند درجات حرارة -10 و -20 درجة. يشكل تصادم بلورات الجليد مزيجًا من الماء والجليد يسمى البَرَد. تؤدي التصادمات التي تحدث إلى انتقال شحنة موجبة قليلاً إلى بلورات الجليد وشحنة سالبة قليلاً إلى البَرَد.
تدفع التيارات بلورات الجليد الأخف إلى الأعلى وتتسبب في تراكم الشحنات الموجبة في الجزء الخلفي من السحابة. أخيرًا ، فإن تأثير جاذبية الأرض هو ما يجعل البَرَد يسقط بشحنات سالبة لأنه أثقل باتجاه المركز وإلى الأجزاء السفلية من السحابة. يستمر فصل الشحنات والتراكم حتى تصبح الإمكانات الكهربائية كافية لبدء التفريغ الكهربائي.
هناك فرضية أخرى حول آلية الاستقطاب تتكون من عنصرين. دعونا نرى ما هم:
يصبح الجليد المتساقط وقطرات الماء مستقطبة كهربائيًا في اللحظة التي يسقطون فيها من خلال المجال الكهربائي الطبيعي للأرض.
ان سقوط جزيئات الجليد تتصادم وتتحمل بواسطة الحث الكهروستاتيكي.
أنواع البرق
كما ذكرنا من قبل ، هناك أنواع مختلفة من الأشعة لها خصائص معينة. الصاعقة الأكثر شيوعًا هي أكثر الصواعق التي يتم ملاحظتها وتعرف باسم شعاع الشعاع. هذا هو الجزء المرئي من أثر الشعاع. تحدث معظمها داخل سحابة بحيث لا يمكن رؤيتها. دعونا نرى ما هي الأنواع الرئيسية للأشعة:
البرق من السحابة إلى الأرض: إنه الأكثر شهرة والثاني الأكثر شيوعًا. إنه يمثل أكبر تهديد للحياة والممتلكات. إنه قادر على التأثير على الأرض والتفريغ بين السحابة التراكمية والأرض.
شعاع اللؤلؤ: نوع من البرق من السحابة إلى الأرض يبدو وكأنه يقتحم سلسلة من الأقسام القصيرة والمشرقة.
البرق المتقطع: إنه نوع آخر من البرق من السحابة إلى الأرض وله مدة قصيرة تبدو وكأنها وميض فقط. عادة ما يكون ساطعًا جدًا وله تداعيات كبيرة.
شعاع متشعب: هم تلك الأشعة من السحابة إلى الأرض التي تظهر تشعب مسارهم.
البرق الأرضي السحابي: إنه تفريغ بين الأرض والسحابة يبدأ بضربة أولية صاعدة. يجب أن يكون أكثر ندرة.
سحابة إلى سحابة البرق: يحدث بين المناطق غير الملامسة للأرض. يحدث هذا عادةً عندما تولد سحابتان منفصلتان فرقًا في الجهد الكهربائي.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الأنواع المختلفة للأشعة وخصائصها.
