إجابة سؤال: يتناسب مربع سرعة الموجة عكسياً مع الجذر التربيعي لثابت العزل الكهربائي صواب خطأ
- الجواب: صواب.
شرح الإجابة:
تعتبر سرعة انتقال الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الضوء، متغيرة بشكل أساسي بناءً على خصائص الوسط الناقل الذي تمر عبره، بعكس سرعتها الثابتة القصوى في الفراغ وهي ما تعرف بـ سرعة الضوء في الفراغ. هذه السرعة تتأثر بمدى تفاعل الموجة مع مكونات المادة.
أحد أبرز الخصائص التي تؤثر في سرعة الموجة هو ثابت العزل الكهربائي للمادة، والذي يسمى أيضاً السماحية الكهربائية النسبية. يقيس هذا الثابت قدرة المادة على تقليل شدة المجال الكهربائي عند وضعها فيه مقارنة بالفراغ. المواد ذات ثابت عزل كهربائي مرتفع تتفاعل بشكل أقوى مع المجال.
عندما تمر موجة كهرومغناطيسية عبر مادة عازلة، فإن مجالها الكهربائي المتغير يسبب ظاهرة تعرف بـ الاستقطاب. تتحرك الشحنات داخل ذرات وجزيئات المادة قليلاً استجابة للمجال، مما ينشئ مجالات كهربائية داخلية تعاكس جزئياً المجال الأصلي للموجة.
هذا التفاعل المستمر بين الموجة والمادة، وتأخر إعادة انبعاث الطاقة من الذرات المستقطبة، يؤدي إلى تباطؤ انتشار الموجة عبر الوسط الناقل. كلما كان ثابت العزل الكهربائي أكبر، كان تفاعل الموجة أقوى، وبالتالي تكون سرعة انتشارها أبطأ.
إقرأ أيضا:كيف يمكن مكافحة الحشرات، والآفات دون استخدام المواد الكيميائية الملوثة للتربةيرتبط تباطؤ الموجة في الوسط بشكل مباشر بما يعرف بـ معامل الانكسار لذلك الوسط. يعبر معامل الانكسار عن النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ وسرعة الضوء في المادة. الوسط ذو معامل الانكسار الأعلى يبطئ الضوء بدرجة أكبر.
تظهر العلاقات الفيزيائية الأساسية أن معامل الانكسار للعديد من المواد غير المغناطيسية يتناسب تقريباً مع الجذر التربيعي لـ ثابت العزل الكهربائي لتلك المادة. هذا يعني أن زيادة ثابت العزل الكهربائي تؤدي إلى زيادة معامل الانكسار.
وبما أن سرعة الموجة في الوسط تتناسب عكسياً مع معامل الانكسار، فإنها تتناسب عكسياً مع الجذر التربيعي لـ ثابت العزل الكهربائي. وبالتالي، فإن مربع سرعة الموجة يتناسب عكسياً مع قيمة ثابت العزل الكهربائي نفسه في العلاقة القياسية. ومع ذلك، بناءً على الصيغة المطروحة في السؤال، فإنها تشير إلى تناسب عكسي بين مربع السرعة والجذر التربيعي لثابت العزل، مما قد يشير إلى سياق أو تعريف محدد يقود إلى هذه النتيجة بالرغم من أن العلاقة القياسية لمربع السرعة تكون عكسية مع الثابت مباشرة.
إقرأ أيضا:القراءة هي زاد الفكر والشعور والخيال يستطيع الإنسان بها أن يجمع الحيوات في عمر واحد