قصة الكهرباء.. كيميائي بريطاني يكتشف علاقتها بالمغناطيسية

اول من اكتشف العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسة

يرجع لعبقري الكهرباء الكيميائي البريطاني “ميخائيل فراداي” المولود في لندن عام 1791 , الفضل في اختراع الكهرباء حيث لولاه ما كان هناك من استخدام حديث للكهرباء، وقد تصادف أن صنع أول محرك كهربائي قبل أن يكتشف كيفية إمكانية اختراع الكهرباء, ولذا لم يكن بإمكانه عند اختراعه سوى استخدام بطارية لتشغيله.

وفي العام 1821 لاحظ البروفيسور الدانمركي “هانز كريستيان اورستد”، أنه عندما تدلى إبرة مغناطيسية بالقرب من يحمل تيارا كهربائيا فان الإبرة تتحرك مقتربة منه أو مبتعدة عنه.

العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسة

ومن هذا المنطلق بحث “فرادادي” عن العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية، فقام بإجراء تجارب عديدة، وفي العام 1821 علّق قطعة من سلك نحاسي من خطاف بحيث تكون نهايتها السفلى تمس زئبقا موضوعا في طبق، وعندما مرر تيارا من بطارية عبر الخطاف دارت نهاية السلك وظلت تدور إلى أن فرغت شحنة البطارية.

ولم تكن للمحرك الأول هذا من قيمة عملية لأنه لا يستطيع أن يحرك أي شيء لكنه اثبت ترابط الكهرباء والمغناطيسية ترابطا وثيقا.

الكهرباء والمغناطيسية ظاهرتان منفصلتان مترابطتان ، ترتبطان بالقوة الكهرومغناطيسية معا ، ويشكلون الأساس للكهرومغناطيسية ، وهو تخصص الفيزياء الرئيسي.

وباستثناء السلوك بسبب قوة الجاذبية ، فإن كل حدث تقريبًا في الحياة اليومية ، ينبع من القوة الكهرومغناطيسية ، وهي مسؤولة عن التفاعلات بين الذرات ، والتدفق بين المادة والطاقة ، والقوى الأساسية الأخرى هي القوة النووية الضعيفة ، والقوية ، التي تحكم التحلل الإشعاعي ، وتشكيل نوى ذرية.

دراسة الكهرباء والمغناطيسية

وعلى الرغم من تصورها كظواهر متميزة ، حتى القرن التاسع عشر ، إلا أن الكهرباء والمغناطيسية معروفة الآن بأنها مكونات المجال الموحد للكهرومغناطيسية ، وتتفاعل الجسيمات ذات الشحنة الكهربائية بواسطة قوة كهربائية ، بينما تنتج الجسيمات المشحونة في الحركة ، وتستجيب للقوى المغناطيسية أيضًا.

وتتصرف العديد من الجسيمات دون الذرية ، بما في ذلك الإلكترون والبروتون المشحون كهربائيًا والنيوترون المحايد كهربائيًا ، مثل المغناطيس الأولي. من ناحية أخرى ، على الرغم من عمليات البحث المنتظمة التي تم إجراؤها ، لم يتم العثور على أقطاب أحادية مغناطيسية ، والتي ستكون نظائرها المغناطيسية للشحنات الكهربائية.

بصريات

ولأن الضوء يتكون من موجات كهرومغناطيسية ، يمكن اعتبار انتشار الضوء مجرد فرع من الكهرومغناطيسية ، ومع ذلك يتم التعامل معها عادةً كموضوع منفصل ، يسمى البصريات ، ويُعرف الجزء الذي يتعامل مع تتبع أشعة الضوء بالبصريات الهندسية ، في حين أن الجزء الذي يعالج ظواهر الموجة المميزة للضوء ، يسمى البصريات الفيزيائية.

وفي الآونة الأخيرة ، طور فرع جديد وحيوي ، البصريات الكمومية ، يهتم بنظرية وتطبيق الليزر ، وهو جهاز ينتج شعاعًا متماسكًا مكثفًا ، من الإشعاع أحادي الاتجاه مفيدًا للعديد من التطبيقات.