الکتريسيته، برگرفته شده از کلمه يوناني: ήλεκτρον ، اثري است که به دليل موجوديت بار الکتريکي پديد ميآيد و همراه با مغناطيس يکي از نيروهاي پايه در فيزيک به نام الکترومغناطيس را تشکيل ميدهد.
الکترومغناطيس شاخهاي از علم فيزيک است که به مطالعهي پديدههاي الکتريکي و مغناطيسي و ارتباط اين دو با هم ميپردازد. توصيفگر پديدههاي الکترومغناطيسي در فيزيک کلاسيک قوانين ماکسول است.
در سال 1199-1820 هانس کريستان اورستد (1777 - 1851) مشاهده کرد که جريان الکتريکي در يک سيستم ميتواند عقربه قطب نماي مغناطيسي را تحت تأثير قرار دهد. بدين ترتيب الکترومغناطيس به عنوان يک علم مطرح شد. اين علم جديد توسط بسياري از پژوهشگران که مهمترين آنان مايکل فاراده بود تکامل بيشتري يافت.
جيمز کلرک ماکسول قوانين الکترومغناطيس را به شکلي که امروزه ميشناسيم ، در آورد. اين قوانين که معادلات ماکسول ناميده ميشوند.
تاريخچه پيدايش الکترومغناطيس
مبدا علم الکتريسيته به مشاهده معروف تالس ملطي (Thales of Miletus) در 600 سال قبل از ميلاد بر ميگردد. در آن زمان تالس متوجه شد که يک تکه کهرباي مالش داده شده خردههاي کاغذ را ميربايد. از طرف ديگر مبدأ علم مغناطيس به مشاهده اين واقعيت برميگردد که بعضي از سنگها (يعني سنگهاي ماگنتيت) بطور طبيعي آهن را جذب ميکند. اين دو علم تا سال 1199 - 1820 به موازات هم تکامل مييافتند.
در سال 1199-1820 هانس کريستان اورستد (1777 - 1851) مشاهده کرد که جريان الکتريکي در يک سيستم ميتواند عقربه قطب نماي مغناطيسي را تحت تأثير قرار دهد. بدين ترتيب الکترومغناطيس به عنوان يک علم مطرح شد. اين علم جديد توسط بسياري از پژوهشگران که مهمترين آنان مايکل فاراده بود تکامل بيشتري يافت.
جيمز کلرک ماکسول قوانين الکترومغناطيس را به شکلي که امروزه ميشناسيم ، در آورد. اين قوانين که معادلات ماکسول ناميده ميشوند، همان نقشي را در الکترومغناطيس دارند که قوانين حرکت و گرانش در مکانيک دارا هستند.
معادلات الكترومغناطيس ماكسول
ماكسول تمام دانش تجربي آن روزگار را در مجموعه واحدي از معادلات رياضي به طور بارزي خلاصه كرد و جهان علم را شديداً تحت تاثير قرار داد. چنانكه همگان به تحسين وي پرداختند. لودويك بولتزمن از قول گوته مي نويسد كه آيا خدا بود كه اين سطور را نوشت.
وي به شيوه اي صرفاً نظري نشان داد كه ميدان مغناطيسي مي تواند همانند موجي عرضي در اتر نور رسان انتشار يابد. پذيرش موجي نور به همان اندازه پذيرش يك زمينه ي فراگير يعني اتر نور رسان را ايجاب مي كرد. ماكسول در اين مورد مي گويد.
اترها را ابداع كردند تا سيارات در آنها شناور باشند، جوهاي الكتريكي و شارهاي مغناطيسي را تشكيل دهند، احساس ها را از يك پاره ي پيكر ما به پاره ي ديگر منتقل كنند. ولي آخر، تا آنجا كه تمامي فضا سه يا چهار بار از اترها پر شده است... تنها اتري كه باقيمانده است، همان است كه توسط هويگنس براي توضيح انتشار نور ابداع شده است.
بنابراين سرعت ثابت امواج الكترمغناطيسي بايستي نسبت به يك دستگاه مقايسه مي شد، و اين دستگاه همان دستگاه اتر بود. يعني اتر ساكن مطلق فرض مي شد و تمام اجسام نسبت به آن در حركت بودند و سرعت امواج الكترومغناطيسي و در حالت خاص سرعت نور نسبت به اتر ثابت بود. اين نظريه در حالي شكل گرفت كه نسبيت گاليله اي نيز معتبر و بي نقص تصور مي شد. بنابراين اگر سرعت نور نسبت به يك دستگاه لخت c باشد و دستگاه با سرعت v نسبت به اتر در حركت باشد، در آنصورت سرعت نور نسبت به اتر w برابر خواهد شد با w = c+v چنانچه نور در جهت مخالف دستگاه حركت كند، آنگاه خواهيم داشت w = c-v نتيجه اينكه در اواخر قرن نوزدهم ميلادي فيزيك نظري بر سه بنياد زير مبتني بود.
بر اين اساس ماكسول به فكر محاسبه سرعت حركت منظومه ي شمسي نسبت به اتر افتاد. وي در سال 1879 طي نامه اي كه براي تاد در آمريكا نوشت، طرحي را براي اندازه گيري سرعت حركت منظومه ي شمسي نسبت به اتر پيشنهاد كرد. يك آمريكايي به نام مايكلسون اين طرح را دنبال كرد و براي انجام آزمايش تداخل سنجي نيز ساخت و در سال 1880 آزمايش كرد.
آزمايش مايلكسون بر اساس نسبيت گاليله شكل گرفت. در نسبيت گاليله اي همه ي اجسام نسبت به اتر كه ساكن فرض شده بود حركت مي كردند. بنابراين اگر جسمي مثلاً زمين نسبت به اتر با سرعت V1 در حركت بود و جسم ديگري مثلاً يك راكت نسبت به زمين با سرعت V2 حركت مي كرد، انگاه سرعت راكت نسبت به اتر از رابطه ي زير به دست مي آمد: V= V1+V2
سئوال مايكلسون اين بود كه اگر دو شعاع نوراني يكي عمود بر جهت حركت زمين و ديگري همجهت با آن به دو آينه كه در فاصله مساوي از منبع نور قرار دارند بفرستيم، كداميك زودتر بر مي گردد؟ طبق محاسبات مايكلسون كه در ادامه خواهد آمد و با استفاده از نسبيت گاليله اي و مطلق بودن زمان و با توجه به جمع برداري سرعت ها، زمان رفت و برگشت دو شعاع نوراني قابل محاسبه و با توجه به آن مي توان سرعت مطلق زمين را نسبت به اتر محاسبه كرد.
با توجه به شكل آزمايش مايكلسون، يك پرتو نوري (مايكلسون از نور خورسيد استفاده كرد) به آينه مياني دستگاه برخورد مي كند. آينه نيمه اندود است قسمتي از نور را عبور مي دهد و بخشي از آن را با توجه به زاويه اي كه با نور ورودي تشكيل داده تحت زاويه 45 درجه منعكس مي كند.
پرتو عبوري در رفت و بازگست بازوي تداخل سنج را طي مي كند كه با توجه به اينكه در رفت و بازگشت به ترتيب سرعت هاي زير خواهد داشت: c+v and c-v
كه در آن c , v به ترتيب سرعت نور نسبت به زمين و سرعت زمين نسبت به اتر است. بنابراين زمان رفت و برگشت پرتو موازي با حركت زمين برابر خواهد شد با
T1=(L/c+v)+(L/c-v)=2Lc/c2-v2
كه در آن L طول بازوي تداخل سنج است.
اما پرتوي كه عمود بر جهت حركت منعكس مي شود، قبل از آنكه به منعكس كننده برسد، منعكس كننده قدري جابجا شده و كه در اين حالت كقدار جابجايي آن با بازوي تداخل سنج و مسير نور يك مثلث قائم الزاويه تشكيل مي دهد. كه مي توان نشان داد زمان رفت و برگشت تور در جهت عمود بر جهت حركت رمين برابر است با:
T2=2L/(c2-v2)1/2
با تقسيم طرفين روابط بالا بر يكديگر و پس از ساده كردن خواهيم داشت: T2=T1/(1-v2/c2)1/2
در اين رابطه سرعت نور مشخص است و زمانها با آزمايش قابل محاسبه هستند و تنها مجهول آن v يعني سرعت زمين نسبت به اتر مجهول بود كه طبق پيش بيني مايكلسون بسادگي قابل محاسبه بود.
مايكلسون براي آنكه طول بازوي تداخل سنج هم موجب بروز اشكال نشود با چرخندان آن به اندازه 90 درجه تنها يك طول مورد استفاده قرار گرفت، با اين وجود نتيجه ي آزمايش منفي بود. بارها و بارها اين آزمايش و حتي با در سال 1987 به كمك مورلي تكرار شد، بازهم نتيجه منفي بود و دو زمان اندازه گيري شده با هم برابر بود. يعني آزمايش نشان داد كه زمين نسبت به اتر ساكن است.
امواج الکترومغناطيسي
امواج الکترومغناطيسي يک رده از امواج است که داراي مشخصات زير است:
امواج الکترومغناطيسي داراي ماهيت و سرعت يکسان هستند و فقط از لحاظ فرکانس ، يا طول موج باهم تفاوت دارند
در طيف امواج الکترومغناطيس هيچ شکافي وجود ندارد. يعني هر فرکانس دلخواه را ميتوانيم توليد کنيم.
براي مقياسهاي بسامد يا طول موج ، هيچ حد بالا يا پائين تعيين شدهاي وجود ندارد.
از جمله منابع زميني امواج الکترومغناطيسي ميتوان به امواج دستگاه رله تلفن ، چراغهاي روشنايي و نظاير آن اشاره کرد.
اين امواج براي انتشار خود نياز به محيط مادي ندارند.
قسمت عمده اين فيزيک امواج داراي منبع فرازميني هستند.
امواج الکترومغناطيسي جزو امواج عرضي هستند.
امواج الکترومغناطيسي از طولانيترين موج راديويي ، با طول موجهاي معادل چندين کيلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج راديويي متوسط و کوتاه تا نواحي کهموج ، فروسرخ و مرئي امتداد مييابد. بعد از ناحيه مرئي فرابنفش قرار دارد که خود منتهي به نواحي اشعه ايکس ، اشعه گاما و اشعه کيهاني ميشود. نموداري از اين طيف که در آن نواحي قراردادي طيفي نشان داده ميشوند در شکل آمده است که اين تقسيم بنديها جز براي ناحيه دقيقا تعريف شده مرئي لزوما اختيارياند.
يکاهاي معروف فيزيک امواج الکترومغناطيسي
طول موج λ بنا به تناسب مورد ، برحسب متر و همچنين ميکرون يا ميکرومتر μm ، واحد آنگستروم A و واحد ايکس XU نشان داده ميشود.
با بکار بردن متر به عنوان واحد طول ، طول موجهاي نوري بايستي بنا به تناسب برحسب ، nm سنجيده شوند، ولي هنوز آنگستروم يک واحد رسمي بوده و به عنوان متداول ترين واحد در طيف نمايي بکار برده ميشود.
واحد XU ابتدا به شکل مستقل طوري تعريف شده بود که رابطه آن با آنگستروم به صورت 1A = XU 1002.060بود. اين واحد اکنون دقيقا معادل 10-10 يا m 10-13 تعريف شده است.
علي رغم طبقه بندي عمومي تابش با طول موج ، کميت مهم از نظر ساختار اتمي و مولکولي فرکانس <ν = c/λvacΔE = hv به اختلاف انرژي ΔE بين دو حالت ساکن دستگاه مربوط است. در طول موجهاي کوتاهتر مناسبتر آن است که به جاي ν واحد متناسب با آن يعني عدد موجي δ = 1/λvac = c/v جايگزين شود. مؤلفين مختلف واحدهاي مختلفي را براي عدد موجي مانند ΄ν ، K و δ بکار ميبرند که همگي يکساناند، در اين بحث علامت δ انتخاب شده است، زيرا امکان اشتباه آن با خود ν و يا ساير ثابتها کم است.
واحد عدد موجي يک بر سانتيمتر است که گاهي کايزر (K) ناميده ميشود. واحد کوچکتر آن ميلي کايزر است که (mk) واحد مناسبي براي ساختار فوق ريز و کارهاي مربوط به عرض خطي است. هر چند که متخصصين طيف نمايي فرکانس راديويي براي اين قبيل کميتها واحد فرکانس يعني MHz را بکار ميبرند (MHz 29.979=mk 1 ).
انرژي موج را بر حسب واحد الکترون ولت (ev) بيان ميکنند که انرژيهاي فوتوني خيلي بالا (مربوط به طول موجهاي خيلي کوتاه) يک الکترون ولت معادل 1.6x10-19J است.
طيف نمايي و امواج الکترومغناطيسي
ناحيه مرئي يا نور مرئي (4000-7500 آنگستروم) توسط نواحي فروسرخ از طرف طول موجهاي بلند ، فرابنفش از طرف طول موجهاي کوتاه ، محصور شده است. معمولا اين نواحي به قسمتهاي فروسرخ و فرابنفش دور و نزديک ، با محدودههايي به ترتيب در حدود 30 ميکرومتر و 2000 آنگستروم تقسيم ميشوند که نواحي مزبور داراي شفافيت نوري براي موادي شفاف از جمله منشورها و عدسيها ميباشند.
تا اين اواخر ناحيه مرئي متشکل از فروسرخ تا فرابنفش نور توسط گافهايي از نواحي راديويي و اشعه ايکس سوا ميشدند که در آنها بر انگيزش و آشکار سازي تابش با طول موجهاي متناسب ممکن نبوده است. اختراع رادار در سالهاي جنگ (45 - 1938) راه ورود به نواحي امواج خيلي کوتاه راديويي يا کهموج را باز کرد، در حالي که در همان زمان طيف شناسان فروسرخ دامنه فعاليت خود را تا به نواحي طول موجهاي بلندتر توسعه ميدادند. اين دو ناحيه هم اکنون ابعاد کوچکتر از ميليمتر روي هم ميافتند.
گاف طول موج کوتاه ، بخاطر جالب بودنش براي متخصصين فيزيک پلاسما و اختر فيزيک به خوبي پر شده است. هم اکنون حدود طيف نمايي نوري به زير 2 آنگستروم رسيده است در حالي که مرز پرتوهاي ايکس نرم تا 50 آنگستروم ميرسند. تشخيص بين پرتو نوري و پرتو ايکس ، در ناحيه پوشش فوق الذکر بر منشأ خطوط طيفي مبتني است.
طيف نمايي نوري با گذارهاي الکترونهاي خارجي يا ظرفيتي و طيف نمايي اشعه ايکس با گذارهاي الکترونهاي داخلي مربوط ميکند. طيفهاي نوري ، طول موجهاي خيلي کوتاه از الکترونهاي خارجي عناصري با درجه يونش بسيار بالا بوجود ميآيند.
کاربردهاي امواج الکترومغناطيسي
کاربردهاي امواج الکترومغناطيسي در مخابرات: از اين جمله ميتوان فيبر نوري ، دستگاه رله تلفن ، موجبرها ، ماهواره و ... اشاره کرد.
کاربردهاي امواج الکترومغناطيسي در نظامي: مانند بمب الکترومغناطيسي ، انواع رادار ، رديابهاي موشک و ... .
کاربردهاي امواج الکترو مغناطيسي در پزشکي: از قبيل عکسبرداري مغناطيسي ، راديولوژي ، سونوگرافي با ليزر ، کاربرد اشعه ايکس و گاما در فيزيک پزشکي و ... .
کاربردهاي امواج الکترومغناطيسي در صنعت: انواع برشکاريهاي ليزري ، قطار الکترومغناطيسي و صندلي مغناطيسي و ... .
کاربردهاي امواج الکترومغناطيسي در اخترشناسي: با مطاله طيف الکترومغناطيسي گسيل شده از جو ميتوان به ساختار اجرام آسماني پيبرد.
اشعه مادون قرمز
مادون در لغت به معناي زير دست و قرمز به معناي هر چه به رنگ خون باشد، است. پس ميتوان گفت كه مادون قرمز اشعه بسيار ريز و قرمز رنگ است.
كشف هرسل اولن گام در ايجاد پديدهاي كه ما آن را طيف الكترومغناطيسي ميناميم. نور مرئي و پرتوهاي مادون قرمز دو نمونه اشكال فراواني از انرژي هستند كه توسط تمام اجسام موجود در زمين و اجرام آسماني تابانده ميشوند. مادون قرمز در طيف الكترومغناطيسي داراي محدوده طول موجي بين 0.78 تا 1000 ميكرو متر است. تنها با مطالعه اين تشعشعات است كه ميتوانيم اجرام آسماني را تشخيص و تميز دهيم و تصويري كامل از چگونگي ايجاد جهان و تغييرات آن بدست آوريم. در سال 1800 سر ويليام هرشل يك نمونه نامرئي از تشعشعات را كشف كرد كه اين نمونه دقيقا زير بخش قرمز طيف مرئي قرار داشت. او اين شكل از تشعشعات را مادون قرمز ناميد.
Great house و همكارانش طي مطالعهاي تاثير ليزر مادون قرمز را به انتقال عصبي ، عصب راديال بررسي كردند. زمان تاخير ، دامنه پتانسيل عمل و دما ، متغيرهاي مورد آزمايش مشاهده نشد.Lynn Snyder و همكارانش اثر ليزر كم توان هليوم - نئون را بر زمان تاخير شاخه حسي عصب راديال در دو گروه ليزر و پلاسبو بررسي نمودند و مشاهده كردند كه در گروه ليزر ، افزايش معني دارا در زمان تاخير حسي پس از بكارگيري ليزر ايجاد گرديده است.
Bas Ford و همكارانش طي مطالعهاي اثر ليزر كم توان هليوم - نئون را بر شاخه حسي اعصاب راديال و مدين بررسي كردند. هيچ اختلاف معني داري در دامنه پتانسيل عمل ، زمان تاخير و دما ساعد بعد از بكارگيري ليزر مشاهده نشد.Baxter و همكارانش افزايش معني دار در زمان تاخير عصب مدين بعد از بكارگيري ليزر گرارش كردند. Low و همكارانش كاهش دما را به دنبال تابش ليزر كم توان مادون قرمز ديدند.
گرمايي كه ما از خورشيد يا از يك محيط گرم احساس ميكنيم، همان تشعشعات مادون قرمز يا به عبارتي انرژي گرمايي است. حتي اجسامي كه فكر ميكنيم خيلي سرد هستند، نيز از خود انرژي گرمايي منتشر ميسازند (يخ و بدن انسان). سنجش و ارزيابي انرژي مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومي به علت اينكه بيشترين جذب را در اتمسفر زمين دارند مشكل است. بنابراين بيشتر ستاره شناسان براي مطالعه انتشار گرما از اين اجرام از تلسكوپهاي فضايي استفاده ميكنند.
تلسكوپها و آشكارسازهايي كه توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار ميگيرند نيز از خودشان انرژي گرمايي منتشر ميسازند. بنابراين براي به حداقل رساندن اين تاثيرات نامطلوب و براي اينكه بتوان حتي تشعشعات ضعيف آسماني را هم آشكار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسكوپها و تجهيزات خود را به درجه حرارتي نزديك به 450?F ، يعني درجه حرارتي حدود صفر مطلق ، ميرسانند. مثلا در يك ناحيه پرستاره ، نقاطي كه توسط نور مرئي قابل رويت نيستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبي نشان داده ميشود. همچنين مادون قرمز ميتواند چند كانون داغ و متراكم را همره با ابرهايي از گاز و غبار نشان دهد. اين كانونها شامل مناطق پرستارهاي هستند كه در واقع ميتوان آنها را محل تولد ستارهاي جديد دانست. با وجود اين ابرها ، رويت ستارههاي جديد با استفاده از نور مرئي به سختي امكانپذير است.
اما انتشار گرما باعث آشكار شدن آنها در تصاوير مادون قرمز ميشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهاي بلند مادون قرمز ميتوانند به مطالعه توزيع غبار در مراكزي كه محل شكل گيري ستارهها هستند، بپردازند. با استفاده از طول موجهاي كوتاه ميتوان شكافي در ميان گازها و غبارهاي تيره و تاريك ايجاد كرد تا بتوان نحوه شكل گيري ستارههاي جديد را مورد مطالعه قرار داد. فضاي بين ستارهاي در كهكشان راه شيري ما نيز از تودههاي عظيم گاز و غبار تشكيل شده است. اين فضاهاي بين ستارهاي يا از انفجارهاي شديد نواخترها ناشي شدهاند و يا از متلاشي شدن تدريجي لايههاي خارجي ستارههايي جديد از آن شكل ميگيرند. ابرهاي بين ستارهاي كه حاوي گاز و غبار هستند، در طول موجهاي بلند مادون قرمز خيلي بهتر آشكار ميشوند (100 برابر بيشتر از نور مرئي).
اخترشناسان براي ديدن ستارههاي جديد كه توسط اين ابرها احاطه شدهاند، معمولا از طول موجهاي كوتاه مادون قرمز براي نفوذ در ابرهاي تاريك استفاده ميكنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ماهوارهاي نجومي مجهز به مادون قرمز صفحات ديسك مانندي از غبار را كشف كردند كه اطراف ستارهها را احاطه كردهاند. اين صفحات احتمالا حاوي مواد خامي هستند كه تشكيل دهنده منظومههاي شمسي هستند. وجود آنها خود گوياي اين است كه سيارهها در حال گردش حول ستارهها هستند.
اگر نگاه دقيق و علمي به يك طيف الكترومغناطيسي بيندازيم، ميبينيم كه از يك طرف طيف تا سوي ديگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها بر اساس طول موج و فركانسهاي مختلف قرار دارند، از آن جمله ميتوان به تشعشعات گاما ، اشعه ايكس ، ماوراي بنفش ، نور مرئي ، مادون قرمز و امواج راديويي اشاره كرد. هر كدام از اين پرتوها و تشعشعات همگام با پيشرفت بشر ، به نوبه خود چالشهايي را در زمينههاي علمي پديد آوردهاند كه در اينجا علاوه بر كاربرد مادون قرمز در شاخه ستاره شناسي ، اشارهاي به كارآيي چشمگيري اين پرتو در رشته پزشكي خواهيم داشت.
بكار بردن گرما يكي از متداولترين روشهاي درمان فيزيكي است. از موارد استعمال درماني مادون قرمز موارد زير را ميتوان ذكر كرد.
با وجود حرارت ملايم ، كاهش درد به احتمال زياد بواسطه اثر تسكيني بر روي پايانههاي عصبي ، حسي ، سطحي است. همچنين به علت بالا رفتن جريان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابوليتها و مواد دردزاي تجمع در بافتها ، درد كاهش مييابد.
تابش اين اشعه راه مناسبي براي درمان اسپاسم و دستيابي به استراحت عضلاني ميباشد.
در درمان زخمهاي سطحي و عفونتهاي پوستي ، براي اينكه فرآيند ترميم به خوبي انجام گيرد، بايد به مقدار كافي خون به ناحيه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نيز افزايش گردش خون سبب افزايش تعداد گلبولهاي سفيد و كمك به نابودي باكتريها ميكند. از اين پرتو ميتوان براي درمان مفصل آرتوريتي و ضايعات التهابي نيز استفاده كرد.
از مهمترين كابردهاي تشخيصي آن ميتوان توموگرافي را نام برد. اصطلاح ترموگرافي به عمل ثبت و تفسير تغييراتي كه در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ ميدهد، اطلاق ميشود. تصوير حاصل از اين روش كه توموگرام ناميده ميشود، بخش الگوي حرارتي سطح بدن را نشان ميدهد. در توموگرافي ، آشكار ساز ، تشعشع حرارتي دريافت شده توسط دوربين را به يك سيگنال الكترونيكي تبديل ميكند و سپس آن را علاوه بر تقويت بيشتر ، پردازش ميكند تا اينكه يك صفحه كاتوديك مثل مونيتور تلويزيون آشكار شود.
تصاوير بدست آمده به صورت سايههاي خاكستري رنگ ميباشند، بدين معني كه سطوح سردتر به صورت سايههاي خاكستري روشن ديده ميشوند و در نوع رنگي آن نيز نواحي گرم ، رنگ قرمز و نواحي سرد ، رنگ روشن خواهند داشت. درجه حرارت پوست بدن در نتيجه فرآيندهاي فيزيكي ، فيزيولوژيك طبيعي يا بيماري تغيير ميكند. از اين خاصيت تغيير گرمايي در عضوي خاص يا در سطح بدن براي آشكارسازي يك بيماري استفاده ميشود كه مهمترين آنها به قرار زير است.
از طرف ديگر خطرهايي نيز در استفاده از مادون قرمز وجود دارد كه ميتوان به سوختگي الكتريكي (در اثر اتصال بدن به مدارات الكتريكي دستگاه) سر درد ، توليد ضعيف در بيمار و آسيب به چشمها در اثر تابش مستقيم پرتو اشاره كرد.
بمبهاي الكترومغناطيسي
انسان متمدن امروزي وابستگي عميقي به برق دارد.به طوري که قطع طولاني وحتي کوتاه اين منبع انرژي اختلالات بيشماري را در زندگي بشر به همراه خواهد داشت.در ظرف يک ساعت از قطع جريان برق، آدمي به ارزش آن پي برده وقدردان اين نعمت بزرگ خواهد شد.چند ساعت بعد ، کنترل خودرا از دست خواهد دادوکلافه وعصبي به اين طرف و آن طرف قدم مي زند.بعد از چند روز قطع برق وفقدان نور ،گرما يا سرما ،تلويزيون وديگر لوازم برقي ،زندگي برايش غير قابل تحمل خواهد شد.
نياز انسان به برق خيلي گسترده تر از مثال هايي است که در بالا عنوان شد؛اگر شهري با قطع برق مواجه شودومنابع جايگزين کافي ومناسب براي رفع نيازهاي اساسي شهروندان وجود نداشته باشد؛مردم آسيب هاي فراوان خواهند ديد .
شرکت ها وکارخانجات،خسارت هاي مالي سنگين متحمل خواهند شد وميليون ها دلار مواد غذايي فاسد خواهند شد . بمب هاي الکترومغناطيسي يا بمب هاي الکترومغناطيسي به جاي قطع برق يک منطقه تمامي ماشين هايي را که از الکتريسيته نيرو مي گيرند را نابود مي کنند
يک بمب الکترو مغناطيسي سلاحي است که از وابستگي عميق انسان به برق بهره مي بردوبر همين اساس طراحي شده است.با به کارگيري يک نمونه از اين بمب هاي الکترومغناطيسي در يک منطقه ،ژنراتورها از کار خواهند افتاد،موتور اتومبيل ها ديگر روشن نخواهند شد وحتي امکان برقراري ارتباط تلفني نيز وجود نخواهد داشت.به عبارت ديگريک بمب الکترومغناطيسي اساسي وپيشرفته ي بزرگ مي تواند يک شهر را از نظر امکانات وتجهيزات زندگي ،200سال به عقب برگرداند
ارتش ايالات متحده از سال ها پيش ،ايده ي بمب هاي الکترو مغناطيسي را دنبال مي کرده است وخيلي ها معتقدند هم اکنون چنين جنگ افزاري در زرادخانه ي اين کشور موجود است.همچنين تروريست ها مي توانند با ساخت بمب هاي الکترومغناطيسي ساده وباتکنولوژي پايين،خطري براي کشورها به حساب آيند.
اساس کار بمب الکترومغناطيسي (ايي ام پي) يا به طور کامل تر(الکترومگنتيک پالس) يک سلاح با پالس الکترو مغناطيس که آن را مي نامندتقريبا ساده است ،اينگونه بمبها جهت غلبه بر جريان برق ،توسط يک ميدان الکترومغناطيسي قوي طراحي شده اند.همه ميدانيم که يک ميدان الکترومغناطيسي به خودي خود ،اثر خطرناکي ندارند .سيگنال هاي راديويي که امواج اف ام،اي ام،تلويزيون ومکالمات موبايل را مخابره مي کنند تماما الکترو مغنا طيسي هستند.
يک فرستنده ي راديويي ساده ، توسط ايجاد نوسان در جريان برق عبوري از يک مدار ،ايجاد ميدان مغناطيسي مي کند.اين ميدان مي تواند دريک رساناي ديگر همچون آنتن راديو، جريان الکتريکي به وجود آورد.اکر سيگنال الکتريکي نوسان دار ،اطلاعات به خصوصي را نمايش دهد ،گيرنده مي تواند آنها را کشف واجرا نمايد.يک مخابره ي راديويي ضعيف تنها جريان الکتريکي مورد نياز جهت انتقال سيگنال به يک گيرنده را تامين خواهد کرد .ولي اگر قدرت سيگنال يا همان ميدان الکترومغناطيسي را به شدت افزايش دهيم ، مي تواند جريان برق بسيار بزرگتري به وجود آوردجريان برق بزرگ ايجاد شده توسط اين عمل ،باعث سوختن اجزاي نيمرساناي راديو خواهد شد و آن را از کار خواهد انداخت .البته کوچکترين نگراني شما از اين حادثه ،خريد يک راديوي جديد خواهد بود.
ميدان مغناطيسي قوي نوسان دار مي تواند جريان برق بسيار بزرگي را در هر جسم رساناي ديگر ايجاد نمايد.اين آنتن هاي اتفاقي وغير عمد ،مي توانند جريان برف را به تمامي وسايل برقي در ارتباط با خود انتقال دهند.مثلا يک شبکه ي کامپوتري عظيم را در نظر بگيريد که توسط خطوط تلفن با يکديگر در ارتباط هستند.در اين صورت با به وجود آمدن جريان عظيمي در خطوط تلفن،تمامي شبکه نابود خواهد شد.يک موج بلند خيلي بزرگ مي تواند وسايل نيمه رسانا را بسوزاند،سيم کشي ها را ذوب کند،باتري ها را از بين برده وحتي ترانسفورماتورها را منفجر نمايد.
طرح توليد جنگ افزارهاي «اي ام پي» از مدت ها مطرح بوده استاز دهه ي 1960 تا 1980 ميلادي ،نگراني آمريکا حمله ي «اي ام پي» اتمي بود.اين نگراني به سال 1950 ميلادي وتحقيقات بر روي بمب هاي اتمي باز مي گردد. زماني که انفجار اتمي آزمايش بر فراز اقيانوس آرام ،باعث قطع روشنايي خيابان هاي بخش هايي از هاوايي در صدها کيلومتر دورتر شد و اختلالاتي را در تجهيزات راديويي پيرامون خود وتا شعاع بزرگي که حتي استراليا را در بر مي گرفت ؛ به وجود آورد.تحقيقات محققين در آن سالها نشان داد که فوتون هايي که توسط اشعه ي گاما به دست آمده از انجار اتمي شديد پراکنده شده بودند با تعداد بيشماري از الکترونهايي که از اکسيژن ونيتروژن در اتمسفر آزاد شده بودند برخورد کرده واين سيل بزرگ الکتروني فعل وانفعالاتي را نيز با ميدان مغناطيسي زمين انجام داده وبدين وسيله جريان الکتريکي نوسان داري ايجاد نموده که باعث بوجود آمدن ميدان مغناطيسي قدرتمندي شده بود.اين پالس الکترو مغناطيسي ايجاد شده ،جريان الکتريکي قدرتمندي را در مواد رساناي موجود در دامنه ي وسيعي از انفجار صورت گرفته ،ايجاد کرده بود که باعث از کار افتادن برخي وسايل برقي شده بود.
در طول جنگ سرد ،بيشترين بيم ايالات متحده از شوروي سابق ،فرستادن موشک اتمي به ارتفاع 50 کيلومتري از سطح شهرهاي مهم آمريکا ومنفجر ساختن آن بود که باعث از کار افتادن تمامي تجهيزات برقي در اکثر نقاط اين کشور مي شدولي چنين حادثه اي هيچگاه رخ نداد.
امکان استفاده ي برخي کشورها از چنين سلاحي ، هنوز هم وجود دارد ولي اين گونه سلاحها جاي خود را به جنگ افزارهاي غير اتمي چون بمب الکترومغناطيسي داده اند.البته اين گونه از«اي ام پي» ها نمي توانند دامنه ي عملياتي«اي ام پي»هاي اتمي را داشته باشند ولي جهت فلج کردن موضعي نيروهاي دشمن(مثلا در يک عمليات و...)مي توانند بسيار کارآمد باشند .به احتمال زياد ،ايالات متحده از جنگ افزارهاي «اي ام پي»در زرادخانه ي خود بهره مند است.ولي نوع اين بمب ها براي هيچکس مشخص نيست.بر اساس برخي گزارشات ،اکثر تحقيقات اين کشور بر سر ساخت مدل «اچ پي دبليو اس»اين بمب هاست.مدل «اچ پي دبليو اس »يا به طور کامل تر« هاي پاور ميکرو ويوز »گونه ي بسيار قدرتمندتر همان مايکروويوهاي موجود در آشپزخانه هاست که مي توانند پرتو متمرکزي از انرژي مايکروويو توليد نمايند.چنين جنگ افزاري احتمالا مي تواند بر روي موشک هاي کروز قابل نصب باشد .البته مدلهاي ساده تري از بمب هاي الکترومغناطيسي نيز در جهان وجود دارد که از آن جمله مي توان «اف سي جي » را نام برد.اين بمب از يک لوله ي حاوي مواد محترقه در داخل يک سيم پيچ مسي تشکيل يافته است لحظه اي قبل از انفجار ماد شيميايي محترقه که از قسمت انتهاي لوله به سمت جلو صورت مي گيرد؛سيم پيچ مسي موجود در آن توسط تعداد کثيري از خازن ها انرژي گرفته ويک ميدان الکترو مغناطيسي ايجاد مي نمايد.
کشور هند تحقيقات بسيار گسترده اي را در زمينه ي بمب هاي الکترومغناطيسي ساده وارزان «اف سي جي »به انجام رسانده که دليل عمده ي آن،احتمال استفاد ه ي پاکستان از اين گونه جنگ افزارها بر ضد اين کشور است .ايالات متحده تمايل زيادي به استفاده از تکنولوژي بمب الکترومغناطيسي دارد.چون چنين جنگ افزارهايي مرگ آور نيستد ولي در عين حال بسيار مخرب و ويرانگرند .البته بمب هاي الکترومغناطيسي سطح پايين و کوچک تنها مي توانند مختصرا باعث ايجاد پارازيت در سيستم هاي الکترونيکي شوند ويا نهايتا کارآيي آنها را پايين بياورند ولي سيستم هاي قدرنمند مي توانند اطلاعات مهم کامپيمتري را از بين برده وسيتم هاي بسيار بزرک نيز تجهيزات برقي و الکترونيکي را به آتش خواهند کشيد.
يک بمب الکترومغناطيسي مي تواند باعث خنثي کردن مهمترين نيازهاي دشمن در صحنه ي نبرد باشد ؛چنين بمبي مي تواند سيستمهاي کنترل وسايل نقليه ي مختلف را از کار انداخته ،سيستمهاي هدف يابي موشک ها وبمب ها را از بين ببرد ؛وسايل ارتباطي را نابود سازد؛سيستمهاي مختلف هدايت عمليات نيروهاي دشمن را از کار انداخته وسنسورهاي مختلف پيچيده را خنثي نمايد .بمبهاي الکترومغناطسيس بهترين گزينه براي حمله به پناه گاههاي زير زميني دشمن هستند.زيرا چنين سنگرهايي به وسيله ي موشک ها وبمب هاي معمولي، قابل انهدام نيستند.يک پالس الکترومغناطيسي رها شده از بمب الکترومغناطيسي مي تواند از لايه هاي زمين عبور کرده وموجب قطع برق آن پناهگاهها شود؛سيتم هاي تهويه را از کار انداخته ،ارتباط با بيرون را قطع کند وحتي در پناه گاههاي پيشرفته ،درهاي الکتريکي را از کار بيندازد.در حالي که «اي ام پي»هاجنگ افزار هاي مرگ آور به حساب نمي ايندولي گاهي از اوقات مي توانند يکي از عوامل کشته شدن افراد باشند.براي مثال اگر يک بمب «اي ام پي»،باعث قطع برق يک بيمارستان شود؛بيماران بسياري در عرض چند ثانيه کشته خواهند شد .همچنين يک «اي ام پي»مي تواند باعث اختلال در حرکت تمامي وسايل نقليه از جمله هواپيماها شود ويک فاجعه ي انساني از سقوط هواپيما به وقوع بپيوندد.در اخر بايد گفت که دور از ذهن ترين اثر بمب الکترومغناطيسي را مي توان اثرات رواني آن دانست.يک حمله ي«اي ام پي» بزرگ در کشوري بزرگ مي تواند يک زندگي مدرن قرت بيست ويکمي را 200 سال به عقب بازگرداند و آدمي را با زندگي جديدي رو به رو سازد.تعداد بيشمار بازماندگان حمله ي «اي ام پي»،خود را اسير دنيايي عجيب وغير قابل باور خواهند ديد؛دنيايي بدون امکان استفاده از نيروي برق.
سلاح تازه اي كه ساخت آن بسيار ساده و تأثير آن كاملاً گسترده است ، نگراني هايي را براي دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمي نيوساينتيست اين سلاح مؤثر « بمب الكترو مغناطيسي » نام دارد كه اساس و عصاره آنها چيزي نيست جز يك پرتو شديد و آني از موجهاي راديويي يا مايكروويو كه قادر است همه مدارهاي الكتريكي را كه در سر راهش قرار گيرد ، نابود سازد . در دوراني كه بافت و ساخت تمامي جوامع تا حدود بسيار زيادي به دستاوردهاي علمي از نوع الكترونيكي وابسته است و همه امور از تجهيزات بيمارستانها تا شبكه هاي مخابراتي و از رايانه هاي بانكها و مؤسسات بزرگ مالي يا نظامي تا دستگاههاي نظارت و مراقبت ، نحوه كار ماشينها و ادوات صنعتي همگي متكي به ساختارهاي الكترونيك هستند ، كاربرد بمبهاي الكترو مغناطيس مي تواند سبب فلج شدن روند زندگي در مناطق بزرگ مسكوني شود . به اعتقاد برخي كارشناسان به نظر مي رسد كشورهاي پيشرفته پيشاپيش چنين سلاحي را تكميل كرده اند و حتي برخي بر اين باورند كه ناتو در جريان جنگ عليه صربستان از اين قبيل بمبها براي تخريب دستگاههاي رادار صربها بهره گرفته است . توجه به بمبهاي الكترو مغناطيس حدود نيم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به اين نكته توجه كردند كه اگر بمبي هسته اي منفجر شود ، امواج الكترومغناطيسي كه در اثر انفجار پديد مي آيد تمامي مدارهاي الكترونيك را نابود مي سازد . اما مسئله اين بود كه به چه ترتيب بتوان موج انفجار را ايجاد كرد بدون آنكه نياز به انجام يك انفجار هسته اي باشد ؟
دانشمندان مي دانستند كه كليد حل اين مسئله در ايجاد پالسهاي ( تپ هاي ) الكتريكي كه با عمر بسيار كوتاه و قدرت زياد نهفته است . اگر اينگونه پالسها به درون يك آنتن فرستنده تغذيه شوند ، امواج الكترومغناطيس قدرتمندي در فركانسهاي ( بسامد ) مختلف از آنتن بيرون مي آيند ، هر چه فركانس موج بالاتر باشد ، امكان تأثيرگذاري آن بر مدارهاي الكترونيك دستگاهها بيشتر خواهد شد . بزودي اين نكته روشن شد كه مناسب ترين امواج الكترومغناطيس براي ساخت بمبهاي الكترومغناطيس امواج با فركانس در حدود گيگا هرتز است . اين نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههاي الكترونيك نفوذ كنند و آنها را از كار بيندازند . براي توليد امواج با فركانس گيگاهرتز نياز به توليد پالسهاي الكترونيكي بود كه تنها 100 پيكو ثانيه تدوام پيدا كنند . يك شيوه توليد اين نوع پالسها استفاده از دستگاهي به نام « مولد ژنراتور ماركس » بود . اين دستگاه عمدتاً متشكل است از مجموعه بزرگي از خازنها كه يكي پس از ديگري تخليه مي شوند و نوعي جريان الكتريكي موجي شكل بوجود مي آورند . با گذراندن اين جريان از درون مجموعه اي از كليدهاي بسيار سريع مي توان پالسهايي با دوره زماني 300 پيكوثانيه توليد كرد . با عبور دادن اين پالسها از درون يك آنتن ، امواج الكترومغناطيسي بسيار قوي توليد مي شود . مولدهاي ماركس سنگين هستند اما مي توانند پشت سرهم روشن شوند تا يك سلسله پالسهاي قدرتمند را به صورت متوالي توليد كنند . اين نوع مولدها هم اكنون در قلب يك برنامه تحقيقاتي قرار دارند كه بوسيله نيروي هوايي آمريكا كانزاس در دست اجراست . هدف اين برنامه جاي دادن مولدهاي ماركس روي هواپيماهاي بدون خلبان يا در درون بمبها و موشكهاست تا از اين طريق نوعي « ميدان مين الكترومغناطيس » براي مقابله با دشمن ايجاد شود . اگر هواپيما يا موشك دشمن از درون اين ميدان مين الكترومغناطيس عبور كند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها يك انفجار عظيم به انجام رسد ، به دستگاهي نياز است كه بتواند يك پالس الكترونيكي بسيار قدرتمند را بوجود آورد ؛ اين كار را مي توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظير « تي . ان . تي » انجام داد . دستگاهي كه اين عمل را به انجام مي رساند ، « متراكم كننده شار » نام دارد . در اين دستگاه از انفجار اوليه يك ماده منفجره متعارف براي فشرده كردن يك جريان الكتريكي و ميدان الكترومغناطيسي توليد شده بوسيله آن استفاده مي شود. زماني كه اين جريان فشرده شد ، به درون يك آنتن فرستاده مي شود و يك موج الكترومغناطيس بسيار قدرتمند از آنتن بيرون مي آيد . نيوساينتيست مي افزايد : طرح تكميل دستگاههاي متراكم كننده شار از سوي نيروي هوايي آمريكا در ايالت نيو مكزيكو در دست تكميل است . از جمله طرحهايي كه براي كاربرد اين دستگاه در نظر گرفته شده ، جاي دادن آنها در بمبهايي است كه از هواپيما به پايين پرتاب مي شود و نصب آنها در موشكهاي هوا به هواست . امتياز بزرگ بمبهاي الكترومغناطيس در دو نكته است : نخست آنكه اين بمبها مستقيماً جان انسانها را به خطر نمي اندازد و تنها بر دستگاههاي الكترونيك اثر مي گذارد ؛ و نكته دوم آنكه ساخت آنها بسيار ساده است . بمبهاي الكترومغناطيس در صورتي مي توانند بالاترين خسارت را وارد آورند كه فركانس امواجشان با فركانس دستگاههايي كه به آنها وارد مي شوند يكسان باشد . بنابراين براي ايجاد مصونيت در دستگاههاي الكترونيكي كه در مراكز حساس كار مي كنند ، مي توان طراحي مدارها را به گونه اي انجام داد كه اولاً ميان بخشهاي مختلف ، سپرهاي محافظتي موجود باشد و ثانياً در ورودي اين قبيل دستگاهها بايد صافيها و سنجنده هايي را قرار داد كه بتواند علامتهاي مورد نياز و امواج حاصل از انفجار را تشخيص دهند و مانع ورود اين قبيل امواج شوند .
بمب الکترومغناطيسي در واقع چيزي نيست جز يک شار مغناطيسي فوق العادهاي نيرومند که با گسيل امواج پر قدرت (SHF) سوپر فرکانسهاي با طول موج بالاتر از ده گيگا هرتز موسوم به امواج ميکرو ويو پر قدرت (High Power Microwave) ميتواند هر گونه دستگاههاي الکتريکي يا الکترونيکي واقع در محدوده عمل خود را در يک باند فوق گسترده (uWb) که مخفف عبارت ultra Wide band ميباشد، فلج نمايد.
بزودي اين نکته روشن شد که مناسب ترين امواج الکترومغناطيسي براي ساخت بمبهاي الکترومغناطيسي ، امواج با فرکانس در حدود گيگا هرتز است. اين نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههاي الکترونيک نفوذ کنند و آنها را از کار بيندازند. براي توليد امواج با فرکانس گيگاهرتز نياز به توليد پالسهاي الکترونيکي بود که تنها 100 پيکو ثانيه تدوام پيدا کنند. يک شيوه توليد اين نوع پالسها استفاده از دستگاهي به نام «مولد ژنراتور مارکس» بود. اين دستگاه عمدتا متشکل است از مجموعه بزرگي از خازنها که يکي پس از ديگري تخليه ميشوند و نوعي جريان الکتريکي موجي شکل بوجود ميآورند.
با گذراندن اين جريان از درون مجموعهاي از کليدهاي بسيار سريع ميتوان پالسهايي با دوره زماني 300 پيکوثانيه توليد کرد. با عبور دادن اين پالسها از درون يک آنتن ، امواج الکترومغناطيسي بسيار قوي توليد ميشود. مولدهاي مارکس سنگين هستند اما ميتوانند پشت سرهم روشن شوند تا يک سلسله پالسهاي قدرتمند را به صورت متوالي توليد کنند. اين نوع مولدها هم اکنون در قلب يک برنامه تحقيقاتي قرار دارند که بوسيله نيروي هوايي آمريکا کانزاس در دست اجراست.
تانک LC چيزي نيست جز يک مدار ساده نوسان ساز که از يک سلف يا سيم پيچ و يک خازن و يک باتري تشکيل شده است. در تانک LC يک فرکانس ميرا توليد ميگردد که اگر يک کليد قطع و وصل الکترونيکي به آن اضافه نماييم، بسته به قدرت فرکانس سازي يک فرکانس راديويي کرير يا حامل خواهيم داشت. هر چند مدار الکترونيکي قابليت توليد فرکانس در محدودههاي مختلف را داراست، ليکن نياز به يک مدار طبقه تقويت نيز دارد تا قدرت فرستندگي آن افزايش يابد.
لذا بايد سر راه آن يک تقويت کننده ترانزيستوري قدرت نيز بهره جست که باز بسته به توان خروجي ترانزيستور طبقه تقويت قدرت فرستنده افزايش مييابد. قدرت يک فرستنده بستگي به توان خروجي آن دارد. معمولا فرستندههاي 5 وات يا بالاتر از آن فرستندههاي نيرومند به حساب ميآيند، به نحوي که اگر انسان در کنار آنها قرار گيرد براي سلامتي وي مضر خواهد بود.
حال آنکه ميتوان با افزايش طبقات تقويت قدرت فرستندگي امواج را بسيار بالا برد. اما اين تنها بخش الکترومغناطيسي بمب الکتريکي ميباشد، در حاليکه اين بمب مثل هر بمب ديگري داراي واحد بخش انفجاري نيز ميباشد. اين قسمت يک بمب کاملا کلاسيک و عادي است. در واقع بخش اصلي بمب الکترومغناطيسي يک لوله تو خالي رسانا است، که حکم هسته سيم پيچ بمب را نيز دارد و در داخل اين هسته مواد منفجره و چاشني الکتريکي قراردارد که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتريکي نيز بکار ميافتد و ميدان مغناطيسي حاصل از کارکرد مدار الکترونيکي در يک ميدان انفجاري قرار گرفته و انفجار ميدان الکترومغناطيسي رخ ميدهد.
اسلحه هاي برقاطيسي غير اتمي
به نظر مي رسد كه ايلات متحده چنين اسلحه هايي را در زرادخانه هاي خود دارد، ولي اينكه چه مدلي از آنها را در اختيار دارد معلوم نيست. بيشتر تحقيقات ايالات متحده با مشكل قدرت زياد امواج روبه رو هستند. با توجه به صحبت هاي گزارش گرها و خبر نگاران چنين اسلحه هايي در جنگ عراق هم مورد استفاده قرار گرفته است .
در حقيقت بيشتر بمب هاي برقاطيسي ايالات متحده بمب هاي واقعي نيستند. آن ها بيشتر شبيه اجاق هاي ماكروويو هستند كه داراي پرتو هاي متمركزي از انرژي هستند. اين امكان وجود دارد كه اين تكنولوژي بسيار پيشرفته و گران به روي موشك هاي كروز سوار شده باشند.
يك سازمان تروريستي مي تواند به سادگي يك بمب e-bomb خطرناك بسازد. در اواخر ستامبر2001 مهندس هاي طراز اول يك مقاله در مورد احتمال وجود اين ابزار نوشتند. اين مقاله به روي ژنراتورهاي شارش متراكم كه فكراوليه آن ها به سال 1950 برمي گردند توجه كرده بود و در مورد e-bomb هاي قدرتمند ارزان قيمت توضيحاتي داده بود.
فكر اصلي اين طرح نوشته گزارش فردي به نام كارلو كوپ، يك تجزيه و تحليل كننده ي مسائل دفاعي بود. انديشه ي بزرگ ساخت اين وسيله، واقعأ براي نيروهاي دولتي براي مدتي مهم بود. البته هيچ كس قادر به ساخت دستگاه e-bombبا اين توضيح به تنهايي نخواهد بود. بمب شامل يك سيلندر فلزي است كه به عنوان آرميچر توسط يك حلقه ي مارپيچ از سيم پيچ نگهداري شده است . سيلندر آرميچر، با مواد منفجره ي قوي و يك پوشش قوي بيروني كه تمامي دستگاه را پوشانده است احاطه شده است. موتور، سيلندر را كه به طور مجزادريك محيط خلأقراردارد ، مي چرخاند. بمب همچنين منشأ قدرتي دارد(مثل خازن) كه ميتواند به مسير سيم پيچ وصل شود.
در اين قسمت ترتيب رخدادهايي را كه براي انفجار بمب رخ مي دهد را مي توانيد ببينيد :
يك سوئيچ به خازن وصل شده . بخش متحرك سيم پيچ الكتريسيته ي جاري را به سيمها منتقل مي كند. اين ژنراتورها ميدان مغناطيسي بسيار قوي دارند . مكانيزم ساده ي يك فيوز مواد منفجره را فعال مي كند .
انفجار به صورت موج از وسط سيلندر آرميچر عبور مي كند، اين موج انفجار از وسط سيلندر در تماس با سيم پيچ ساكن قرار مي گيرد . Stator Winding اين يك دوره چرخش در حوزه ي قلمرو مدار مي سازد كه استاتور را از منبع تغذيه خود قطع مي كند. چرخش كوتاه استاتور باعث ايجاد ميدان مغناطيسي فشرده مي شود كه در نتيجه يك انفجار الكترومغناطيسي قوي را به وجود مي آورد.بيشتر اين اسلحه ها مي توانند تا اندازه ي كوچكي منطقه اي را تحت تأثير خود قرار دهند البته نه به اندازه ي حمله ي بمب هاي الكترو_ مغناطيسي اتمي ولي مي تواند خسارات جدي وارد كند.
ايالات متحده به خاطر اين كه اين اسلحه ها به هيچ وجه مرگ آور نيستند از شرح آن ها صرف نظر كرده ولي اين اسلحه ها به صورت جدي مخرب هستند. يك حمله با بمب برقاطيسي مي تواند زندگي را در ساختمان ها فلج و نابود كند همچنين مي تواند باعث نابودي يك ارتش بزرگ باشد. در اينجا انواع سنا ريو هاي ممكن براي حمله هاي مختلف وجود دارد.
پالس هاي ميدان مغناطيسي سطح پايين مي توانند به طور موقت سيستمهاي الكتريكي را از كار بيندازد . پالس هاي قوي تر مي توانند برنامه هاي كامپيوتري را خراب كنند ونيز انفجار هاي خيلي قدرتمند مي تواند به طور كلي وسايل و تجهيزات الكتريكي را از كار بيندازد.
در جنگاوري مدرن سطوح مختلفي از حملات انجام مي شوند تعدادي از عمليات هاي مهم جنگ را بدون زخمي و شكنجه كردن نيروها انجام دهند. به عنوان مثال e-bomb مي تواند به طور مؤثر،تحركات نظامي دشمن رامتوقف سازد.
- سيستم هاي كنترلي وسايل نقليه
- هدف قرار دادن سيستم هاي زميني بر روي بمب ها و موشك ها
- سيستم هاي ارتباطي
- سيستم هاي راه بري ، ناوبري، هدايت ، تعيين مسير
- سيستم هاي سنسور بلند يا كوتاه(رادارها)
يك e-bomb مي تواند مخصوصاً در مواردي مانند تهاجم به عراق موًثر باشد. به دليل اين كه پالس ها مي توانند روي خنثي كردن زاغه هاي مهمات زيرزميني تأثيرگذار باشند. يك انفجار اتمي در منهدم كردن خيلي از اين زاغه ها مي تواند مؤثر باشد ولي به طور بالقوه مي تواند شامل خراب كردن و با خاك يكسان نمودن مناطق اطراف و خانه هاي مسكوني نيز باشد. يك پالس الكترومغناطيسي مي تواند از زمين بگذرد و زاغه ها را از كار بيندازد ، همچنين چراغ ها و سيستم هاي تهويه ي هوا، ارتباطات و از جمله درهاي الكترونيكي را از كار بيندازد،و در حقيقت مي تواند به طور كلي يك بانك زاغه را از كار بيندازد و غير قابل استفاده نمايد.
همچنين نيروهاي ايالات متحده به سادگي مي توانند توسط حملات EMP مورد آسيب و صدمه قرار گيرند. اگر چه در سال هاي اخير ايالات متحده متخصص هاي الكترونيك را براي به روزسازي زرادخانه ها اضافه كرده است.
يك حمله ي گسترده تر الكترومغناطيسي در هر كشوري مي تواند توانايي سازماندهي نيروهاي آن كشور را به خطر بيندازد.
نيروهاي زميني مي توانند به طور كامل و به درستي اسلحه هاي غير الكترونيكي را مثل مسلسل ها از كار بيندازد، ولي آن ها مي توانند اسلحه هاي الكترونيكي داشته باشند؛ وسايلي كه به طور مؤثر دشمن را نابود مي كند. يك حمله ي برقاطيسي مي تواند هر ارتشي را تضعيف كند.
اگر يك EMP برق يك بيمارستان را از كار بيندازد به عنوان مثال كسي كه براي ادامه ي زندگي اش در اتاق عمل تلاش مي شودبلافاصلهناتوان شده و شايد حتي بميرد. يكEMP شايد وسايل نقليه را از كار بيندازد مانند وسايل هوايي كه مي توانند سبب به وجود آمدن حادثه هاي مرگ آور شود.
در پايان مهم ترين تأثير جانبي يك e-bomb مي تواند عامل رواني باشد، يك حمله ي كامل ودر سطح بالاي الكترومغناطيسي در يك كشور پيشرفته در مدت زمان اندك مي تواند زندگي مدرن را به يك وقفه ي آزار دهنده تبديل كند.
همه زنده مي مانند ولي آن ها خودشان را در يك دنياي كاملا متفاوت پيدا مي كنند . دنيايي بدون برق و الكتريسيته ... !!!
همزماني انفجار بمب و بکار افتادن مدار نوسان ساز بسيار مهم ميباشد. زيرا آنچه موجب تقويت امواج الکترومغناطيسي باور نکردني و ارسال امواج الکترومغناطيسي در همه جهات ميگردد وقوع انفجار در مرکز ميدان مغناطيسي ميباشد. همچنين از ديگر نکات حائز اهميت در E - Bomb جهت سيم پيچ است که با عنايت با قانون دست راست فلمينگ ميتوان جهت شار مغناطيسي را متناسب با شکل سيم پيچ ، تعيين نمود.
ايجاد ميدان مين الکترومغناطيسي
هدف اين برنامه جاي دادن مولدهاي مارکس روي هواپيماهاي بدون خلبان يا در درون بمبها و موشکهاست تا از اين طريق نوعي «ميدان مين الکترومغناطيسي» براي مقابله با دشمن ايجاد شود. اگر هواپيما يا موشک دشمن از درون اين ميدان مين الکترومغناطيسي عبور کند، بلافاصله نابود خواهد شد. اگر لازم باشد تنها يک انفجار عظيم به انجام رسد، به دستگاهي نياز است که بتواند يک پالس الکترونيکي بسيار قدرتمند را بوجود آورد؛ اين کار را ميتوان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظير «تي . ان . تي» انجام داد. دستگاهي که اين عمل را به انجام ميرساند، «متراکم کننده شار» نام دارد.
در اين دستگاه از انفجار اوليه يک ماده منفجره متعارف براي فشرده کردن يک جريان الکتريکي و ميدان الکترومغناطيسي توليد شده بوسيله آن استفاده ميشود. زماني که اين جريان فشرده شد، به درون يک آنتن فرستاده ميشود و يک موج الکترومغناطيسي بسيار قدرتمند از آنتن بيرون ميآيد. طرح تکميل دستگاههاي متراکم کننده شار از سوي نيروي هوايي آمريکا در ايالت نيو مکزيکو در دست تکميل است. از جمله طرحهايي که براي کاربرد اين دستگاه در نظر گرفته شده ، جاي دادن آنها در بمبهايي است که از هواپيما به پايين پرتاب ميشود و نصب آنها در موشکهاي هوا به هواست.
نخست آنکه اين بمبها مستقيما جان انسانها را به خطر نمياندازد و تنها بر دستگاههاي الکترونيک اثر ميگذارد. نکته دوم آنکه ساخت آنها بسيار ساده است.
همچنين بمبهاي الکترومغناطيسي در صورتي ميتوانند بالاترين خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههايي که به آنها وارد ميشوند يکسان باشد.
بنابراين براي ايجاد مصونيت در دستگاههاي الکترونيکي که در مراکز حساس کار ميکنند، ميتوان طراحي مدارها را به گونهاي انجام داد که اولا ميان بخشهاي مختلف ، سپرهاي محافظتي موجود باشد و ثانيا در ورودي اين قبيل دستگاهها بايد صافيها و سنجندههايي را قرار داد که بتواند علامتهاي مورد نياز و امواج حاصل از انفجار را تشخيص دهند و مانع ورود اين قبيل امواج شوند.
سي تي اسكن (CT-SCAN) چيست؟
اين شيوه تصوير برداري در حقيقت به معني تصوير گيري مقطعي و عرضي از اعضاي بدن ميباشد. اما داراي اسامي مختلفي است كه از آن جمله ميتوان به CAT مخفف كلمات Computerized Axial Tomography به معني توموگرافي كامپيوتري محوري ميباشد. CTAT مخفف كلمات Computerized trans Axial Tomography به معني توموگرافي كامپيوتري عرضي محوري ميباشد. CTR مخفف كلمات computerized trans Recanstration ، CDT مخفف كلمات computerized Digital Tomography به معني توموگرافي ديجيتالي كامپيوتري ميباشد. اما نام ترجيحي آن كه در كتابها و كاربردهاي پزشكي بكار ميرود كلمه CT اسكن مخفف كلمات computerized tomography scan ميباشد كه كلمه scan اسكن به معني تقطيع كردن و واژه توموگرافي از Tomo به معني برش يا قطعه و graphy به معني شكل و ترسيم است، گرفته شده است. در اصل به معني تصويرگيري از برشهاي قطع شده از يك عضو به صورت كامپيوتري ميباشد.
اگر با يك درخواست سيتي اسكن ، به بخش سيتي اسكن يك بيمارستان مراجعه كرده باشيد، شايد براي شما اين سوال پيش آمده باشد كه فرو رفتن در يك دستگاه تونل مانند و بي حركت ماندن براي مدتي در داخل آن شما را دچار دلهره ميكند يا نه. آيا با توجه به اخبارهاي راديو و تلويزيون راجع به خطرات اشعه ايكس خطري شما را تهديد ميكند يا نه؟ يا اينكه چگونه يك كارشناس راديولوژي بعد از قرار دادن شما در داخل دستگاه خود به اتاق ديگري رفته و از پشت يك شيشه بزرگ و يك كامپيوتر چه كاري انجام ميدهد و با بلندگو با شما صحبت ميكند؟
در سال 1917 ميلادي يك رياضيدان اتريشي به نام رادون (J.Radon) ثابت كرد كه يك شيئي دو يا سه بعدي را ميتوان با گرفتن بينهايت عكس از آن در جهات مختلف به تصوير كشيد كه پايهاي براي سيتي اسكن محسوب ميشد. در سال 1956 دانشمندي به نام بارسول (Barcewell) نقشه خورشيدي از تصاوير شعاعها درست كرد. در سال 1961 الدندرف (oldendorf) و در سال 1963 آلن كورمارك (Allencormarck) انديشههايي از سيتي اسكن را فهميده و مدلهايي در حد آزمايشگاهي ساختهاند. در سال 1968 كول (kuhl) و ادواردز (Edwords) يك دستگاه اسكن مكانيكي براي تصويري از هسته ساختهاند كه موفق بودند. اما نتوانستند كار خود را در حد راديولوژي تشخيصي ، توسعه دهند. تا اينكه در سال 72-1970 اصول رياضي گفته شده توسط رياضيدان انگليسي (God feryhaunsfield) بكار گرفته شد و توانست يك دستگاه سيتي اسكن را بسازد و جهت مصرف باليني معرفي كند. در سال 1979 جايزه نوبل بطور مشترك به پروفسور آلن كورمارك و گاد فري هانسفيلد تعلق گرفت.
مانند تمام رشتههاي تصوير گيري پزشكي (راديولوژي) دستگاههاي سيتي اسكن بطور مداوم تغيير كرده و بوسيله كارخانهها و سازندگان مختلف پيش رفته است. دستگاه اوليه كه بوسيله هانسفيلد و توسط شركت EMI ساخته شده بود، فقط براي ارزيابي مغز طراحي شده بود، كه دستگاه نسل اول يا EMI نام داشت. مدت زمان كوتاهي نگذشت كه نسل دوم دستگاههاي سيتي اسكن با امكانات بيشتر به بازار آمد و نسل سوم اين دستگاهها با امكاناتي از جمله كم شدن زمان تصوير گيري معرفي شد. هم اكنون نسل چهارم با سرعت خيلي بالا و امكانات بهينه و نتايج عالي موجود ميباشد.
يك دستگاه اسكن توموگرافي كامپيوتري از يك ميز براي قرار گرفتن بدن بيمار ، يك گانتري كه سر بيمار در آن قرار ميگيرد، يك منبع توليد اشعه ايكس ، سيستمي براي آشكار كردن تشعشع خارج شده از بدن ، يك ژنراتور اشعه ايكس ، يك كامپيوتر براي بازسازي تصوير و كنسول عملياتي كه تكنولوژيست راديولوژي بر آن قرار ميگيرد، تشكيل شده است.
كاربرد در تشخيص بيماريهاي مغز و اعصاب، چون سي تي اسكن ميتواند تفاوت بين خون تازه و كهنه را به تصوير بكشد، به همين دليل براي نشان دادن موارد اورژانس بيماريهاي مغزي بهترين كاربرد را دارد.
بيمارهاي مادر زادي مانند بزرگي يا كوچكي جمجمه .
تشخيص تومورهاي داخل جمجمهاي و خارج مغزي .
خونريزي در قسمتهاي مختلف مغز و سكتههاي مغزي .
تشخيص بيماري اعضاي داخل شكمي مانند كبد ، لوزالمعده ، غدد فوق كليوي.
بررسي بيماريهاي ريه.
ماهواره ها و فركانس هاي مخابراتي
لايه أنيوسفر در فركانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل مي كند. علائم ارسالي بر روي اين فركانس مستقيما از ميان آن مي گذرد و در فضاي بيرون گم مي شوند. اين فركانس ها همچنين در خط مستقيم ديد حركت مي كنند. به اين دلايل براي مقاصد ارتباطي آن ها را بايد به طريقه هاي گوناگون به كار گرفت. فركانسهاي 30 تا 300 مگاهرتز بسيار مفيد و كارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پايدار است. اين امواج با چنين فركانسي براي امواج تلويزيون كارامدند زيرا فركانسهاي بالاي آن ها اجازه حمل مقادير فراواني از اطلاعات مورد لزوم را مي دهد و براي پخش صداي داراي كيفيت بالا نيز سودمند مي باشد. علت اين امر اين است كه در اين محدوده از فركانس براي كانالهاي پهن جا وجود دارد. قسمتي از باند UHF را كه بين 790 تا 960 مگاهرتز قرار دارد مي توان براي مرتبط ساختن ايستگاههايي با فاصله بيش از 320 كيلومتر به شيوه به اصطلاح پراكندگي در لايه تروپوسفر زمين به كار برد. اين شيوه به توانايي گيرنده دوردست در گرفتن بخش كوچكي از علائم فركانس UHF كه به دليل ناپيوستگي هاي بالاي لايه تروپوسفر پراكنده شده بستگي دارد. يعني علائم در جايي پراكنده مي شوند كه تغييرات شديدي و تندي در ضريب شكست هوا وجود دارد.
فركانس هاي بين 3000 تا 12000 مگاهرتز براي رابطهاي در خط مستقيم كه در آن پيام رساني از طريق آنتن هايي بر فراز برجهاي بلند ارسال مي شود به كار مي رود. ايستگاههاي تكرار كننده را كه ساختاري برج مانند دارند نيز در فواصل 40 تا 48 كيلومتري ( معمولا بالاي تپه ها ) كار مي گذارند. اين ايستگاهها امواج را مي گيرند تقويت مي كنند و دوباره به مسير خود مي فرستند. بخش مربوط به امواج مايكروويو براي ارتباط مراكز پرجمعيت بسيار مفيد است چون فركانس بالا به معناي آن است كه امكان حمل باند عريضي از طريق مدولاسيون وجود دارد و اين نيز به اين معني است كه هزاران كانال تلفن را مي توان روي يك فركانس مايكروويو فرستاد. باند عريض اين نوع فركانس اجازه مي دهد كه علائم ارسالي تلويزيون سياه و سفيد و تلويزيون رنگي بر روي يك موج حامل منفرد ارسال شوند و چون اين امواج داراي طول موج بسيار كوتاه هستند براي متمركز كردن علائم رسيده مي توان از بازتابنده هاي بسيار كوچك و اجزاي هدايت مستقيم بهره گرفت.
دستگاههاي ارتباطي ماهواره ها در باند مايكروويو عمل مي كنند در واقع ماهواره ها صرفا ايستگاه مايكروويو غول پيكري است در مدار زمين كه با كمك پايگاه زميني بازپخش مي شود. اين مدار تقريبا دايره شكل در ارتفاع 36800 كيلومتري بالاي خط استوا قرار دارد و در اين فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمين برابر است و نيروي خود را به وسيله سلولهاي خورشيدي از خورشيد مي گيرد. نيروي جاذبه زمين شتاب زاويه شي قرار گرفته در مدار را دقيقا بي اثر مي سازد. در اين فاصله دور چرخش ماهواره ها با حركت دوراني زمين كاملا همزمان و برابر است و باعث مي شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روي زمين ثابت بماند.
ايستگاه زميني در كشور اطلاعات را با فركانس 6 گيگاهرتز ارسال مي كند. اين فركانس فركانس UPLINK ناميده مي شود. سپس ماهواره امواج تابيده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه ديگر كه بر روي فركانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گيگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گيرنده را انجام مي دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقويت و رله مي كند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمين هر نقطه از زمين بجز قطبين در Line of sight است. و هر ماهواره مي تواند تقريبا 40 % از سطح زمين را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوري مي شود طراحي كرد كه علائم پيام رساني ضعيف تر به تمام اين ناحيه فرستاده شود و يا علائم قويتر را در نواحي كوچكتري متمركز كند. بر حسب مورد اين امكان وجود دارد كه از ايستگاه زميني در كشوري فرضي به چندين ايستگاه زميني ديگر واقع در كشورهاي گوناگون علائم ارسال كرد.
به طور مثال : وقتي برنامه اي تلويزيوني در تمام شهر ها و دهكده هاي يك يا چند كشور پخش شود در اين حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولي وقتي علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده اي از زمين انتشار يابد ايستگاههاي زميني بايد آنتنهاي بسيار بزرگ و پيچيده اي داشته باشند. هنگامي كه علائم ارسالي ماهواره در محدوده كوچكترين متمركز مي شوند و به حد كافي قوي هستند مي توان از ايستگاههاي زميني كوچكتر ساده تر و ارزانتر استفاده كرد.
از آنجاييكه ماهواره ها براي جلوگيري از تداخل امواج راديويي بايد جدا از هم باشند لذا شماره مكان هاي مداري در مدار همزمان با زمين كه امكان استفاده آن براي ارتباطات وجود دارد محدود است. از اين رو جاي شگفتي نيست كه وظيفه مديريت در امور دستيابي به مدار و استفاده از فركانس ها براي انواع روز افزون و متنوع كاربردهاي زميني و ماهواره اي بوسيله شمار روزافزوني از كشورها بي نهايت دشوار شده است. از سويي استفاده از ماهواره ها در كش.رهاي متمدن و پيشرفته به عملكرد دقيق و عمليات روز به روز دقيق تر نه تنها از نظر به كارگيري شيوه خودشان بلكه از نظر همسايگانشان در مدار همزمان با زمين نياز مي باشد. برخي از ماهواره ها نيز در مدار ناهمزمان با چرخش زمين non- geosynchronous قرار داده مي شوند.در ماهواره هاي ناهمزمان با مدار زمين ماهواره ديگر در ديد ايستگاه زميني نيست زيرا كه سطح افق زمين را پشت سر مي گذارد و از ديررس خارج مي شود در نتيجه براي اينكه ارسال همواره ادامه يابد به چندين ماهواره از اين نوع نياز است و چون نگهداري و ادامه كار چنين شيوه ارتباطي بسيار پيچيده و گران است لذا كاربران و متخصصان طراحي ماهواره ها بيشتر جذب ماهواره همزمان با زمين مي شود.
با كشف ليزر براي نخستين بار آن قسمت از محدوده فركانسي كه بالاتر از باند فركانس هاي مايكروويو بودند به منظور حمل پيام هاي بي سيم در نظر گرفته شدند. پرتو هاي ليزري تحت تاثير عواملي مانند مه غبار خرابي وضع هوا و روزهاي بسيار داغ به شدت ضعيف مي شوند.
اگر چه ليزر براي حمل اطلاعات تا مسافت هاي كوتاه خط ارتباطي بسيار عالي ايجاد مي كند ولي چون پرتو ليزر خاصيت هدايت شونده بالايي دارد بازداشتن يا سد كردن آن بسيار دشوار است. اين امر سبب مي شود براي ارتش و بعضي از مقاصد نظامي كه شيوه هاي آن ها بايد داراي حفظ اسرار باشد بسيار سودمند است در ضمن دستگاه ليزر براي كاربردهاي ارتباط سيار از سبكي و قابليت حمل خوبي برخوردار است. برخلاف امواج راديويي امواج نوري را نمي توان با عبور دادن جريان هاي متناوب در سيم ها توليد كرد آن ها تنها با فرايند هايي كه داخل اتم روي مي دهد به وجود مي ايند فن آوري تار نوري مشابه موج رسان فلزي مايكروويو براي پرتو تاباني الكترومغناطيسي در ناحيه نور مرئي تعريف شده است. اين شيوه به طور كلي شامل رشته اي شيشه اي با نازكي موي انسان است كه از هدر رفتن انرژي نور در مسافت طولاني جلوگيري مي كند همچنين بر خلاف پرتوي نور معمولي پرتوي نور ليزري تكفام است يعني فقط داراي يك فركانس تنها است. پرتوي ليزر داراي گستره پهن فركانس است كه خاصيت گسيختگي نور را ندارد به همين دليل آن ها را مي توان دقيقا به همان طريق كه با فركانس هاي مايكروويو تعديل مي شوند و تغيير نوسان مي دهند را با پيام هاي تلفني و اطلاعات و علائم تصويري تعديل كرد.
به هر حال چون فركانس آن ها خيلي بالاتر است به تناسب آن مي توان تعداد بيشتري از امواج و كانالها را انتقال دهند. به طور كلي مقايسه بين شيوه هاي مختلف ارسال امكان پذير مي باشد. روابط بين فرستنده و گيرنده خواه انتشار از روي سيم و خواه از هوا به نوع ساخت شيوه ارتباطي بستگي دارد و به همين ترتيب باند به فركانس به كار رفته به شرايط حل مساله ارتباطاتي وابسته است. بيشتر فركانسهاي در دسترس را مقررات ملي و توافق هاي بين المللي تعيين مي كنند. اگر چه تصميمات مربوط به شيوه ها و نحو ارسال امري فني به شمار مي آيد ولي در اكثر اوقات ملاحظات سياسي آن را در بر مي گيرد.
امواج الكترومغناطيس در پيشگويي زلزله در سگ (مقاله)
بررسي تغييرات رفتاري ناشي از امواج الكترومغناطيس در پيشگويي زلزله در سگ، 5 قلاده سگ سالم هم سن و هم نژاد كه قبلاً با هيچ انساني زندگي نكرده بودند انتخاب شدند و به وسيله دستگاهي كه توليد موج الكترومغناطيس كرده امواج 0 تا 20 هرتز را به سگ ها تابانديم . براي هر موج به مدت 0/5 ساعت و با استفاده از دوربين فيلم برداري حركات رفتاري حيوان بر روي فيلم ضبط گرديد اين حركات شامل وضعيت گوش، دم، دهان، چشمها و ميزان استراحت و اشتهاي حيوانات بود و بين تابش هر موج تا موج بعدي سگ در حالت استراحت بوده و سپس نتايج حاصل در جدولي قرار داده شد و بر اساس ميزان آرام بودن و يا ميزان اضطراب در 5 دسته طبقه بندي شدند . سپس داده ها را با آزمون هاي پارامتري آمارگيري كرده و محاسبه شدند . در اين مطالعه امواج الكترومغناطيس اثر معناداري روي تغيير رفتاري سگ ها داشته و همچنين فركانس هاي 7 ، 8 و 9 هرتز بيشترين تأثير را بر تغييرات ر فتاري سگ ها داشته و همچنين فركانس هاي 0 ، 1 ، 18 ، 19 و 20 بدون هيچ گونه بروز علائمي بوده اند . پس مي توان تغيير رفتاري حيوانات قبل و هنگام زلزله را به اين فركانس ها مربوط دانست و از آن به عنوان پيش نشانگر زلزله استفاده كرد .