مغناطيسي

تستخدم أنظمة الملاحة العديد من الدوائر الكهربائية المختلفة. بعض الدوائر الشائعة المستخدمة في أنظمة الملاحة هي:

1. دوائر الاستشعار: تتمثل هذه الدوائر في استخدام الحساسات المختلفة مثل الجيروسكوب والمغناطيسيات والتسارع لقياس حركة السفينة ومحاذاتها وتحويلها إلى بيانات هامة.

2. دوائر المعالجة الرقمية: تتمثل هذه الدوائر في استخدام المعالجات الرقمية المختلفة لتحليل البيانات الواردة من الحساسات وتحديد موقع المركبة بدقة.

3. دوائر الاتصالات: تستخدم هذه الدوائر لإرسال واستقبال البيانات من بينها تحديثات المواقع وتحذيرات الملاحة المختلفة.

4. دوائر تقويم التزامن: تستخدم هذه الدوائر للتأكد من أن جهاز الملاحة مزود بالوقت الصحيح ويقوم بإرسال بيانات الموقع بطريقة متزامنة دقيقة.

5. دوائر تحسين استقبال الإشارة: تستخدم هذه الدوائر لتحسين استقبال الإشارة وتحسين دقة تحديد الموقع. يتم ذلك من خلال استخدام المضخمات والمرشحات والأبنية المدمجة والتقنية الأخرى.

تتميز بعض المركبات اللاعضوية بخواص مغناطيسية مثل:

1- الارتباط المعدني: حيث يحدث ارتباط قوي بين الذرات بسبب التبادل الإلكتروني لذرات المعادن، مما يؤدي إلى تكون تراكيب مغناطيسية.

2- الشحنة الكهربائية: يحتوي بعض المركبات على شحنة موجودة في مواضع معينة في الجزيئات، مما يجعلها مغناطيسية.

3- الشروط البيئية: بعض المركبات قد تظهر خواص مغناطيسية في ظروف معينة، مثل درجة الحرارة والضغط والرطوبة.

تستخدم الخواص المغناطيسية في الكيمياء اللاعضوية بشكل واسع في المجالات المختلفة مثل الكشف عن الأدوية والمركبات غير المرغوب فيها والمذيبات وتنقية المواد وتقنية التخزين والتوصيل الحراري.

الفروع الرئيسية للكيمياء غير العضوية تتضمن:

1- الكيمياء التحليلية: وهي تهتم بتحليل المواد الكيميائية وتحديد ما إذا كانت تحتوي على مركبات معينة أو لا.

2- الكيمياء الفيزيائية: وهي تهتم بدراسة الخواص الميكانيكية والكهربائية والحرارية والمغناطيسية للمركبات الكيميائية.

3- الكيمياء النووية: وهي تهتم بدراسة التفاعلات النووية والاستخدامات النووية في التطبيقات الصناعية والطبية.

4- الكيمياء اللاعضوية: وهي تهتم بدراسة المركبات اللاعضوية مثل المعادن والأملاح والأحماض والقواعد.

5- الكيمياء الحيوية: وهي تهتم بدراسة الكيمياء الحيوية للكائنات الحية والتفاعلات الكيميائية داخل الخلايا والأنسجة.

تختلف الأنواع المختلفة من الكيمياء التحليلية بناءً على المنهجية التي تعتمد عليها كل منها والتقنيات والأدوات المستخدمة في كل منها. ومن بين هذه الأنواع:

1. الكيمياء التحليلية النووية: تستخدم فيها التقنيات النووية والإشعاعية لتحديد التراكيز والنسب النووية للعناصر المختلفة في عينات المواد.

2. الكيمياء التحليلية الحرارية: تستخدم فيها التقنيات الحرارية لتحديد التراكيز والخواص الحرارية للمواد.

3. الكيمياء التحليلية الكهربية: تستخدم فيها التقنيات الكهربائية لتحديد التراكيز والخواص الكهربائية للمواد.

4. الكيمياء الطيفية: تستخدم فيها التقنيات الطيفية (مثل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والتحت الحمراء والنووية المغناطيسية الرنينية) لتحديد التراكيز والخواص البصرية والمغناطيسية للمواد.

5. الكيمياء التحليلية الكروماتوغرافية: تستخدم فيها التقنيات الكروماتوغرافية (مثل الكروماتوغرافيا الغازية والسائلة) لتحليل وتطهير المواد وتحديد التراكيز النووية والخواص.

6. الكيمياء التحليلية الجزيئية: تستخدم فيها التقنيات الجزيئية (مثل الطيفية والكهربائية والنووية) لتحديد التراكيز والخواص الجزيئية للمواد.

الكيمياء النظرية الكمومية هي فرع من الكيمياء الذي يدرس السلوك الكيميائي للمواد باستخدام المفاهيم والأسس الكمومية. وتعتمد هذه النظرية على مفهوم الموجة- الجسيم أو الالكترون- وتحديد مواقع الكتل وحركتها في الذرات والجزيئات. وتستخدم هذه النظرية لتوقع وفهم الخصائص الكيميائية للجزيئات والمركبات بما في ذلك خواصها الكهرونية والمغناطيسية والطيفية والحرارية. وتلعب الكيمياء النظرية الكمومية دورًا حيويًا في تصميم الأدوية والمواد النانوية.

نظرية الحقل الكمومي هي نظرية في الفيزياء الكمية تنص على أن الذرات والجزيئات تتأثر بحقل الطاقة الذي يُنتجها الذراة نفسها. يتم وصف هذا الحقل الكمومي بصورة رياضية باستخدام المعادلات الكمومية.

يتأثر تطبيق الحقل الكمومي بشكل كبير على الكيمياء الكمية، حيث يقدم هذا التحليل أسسًا مادية دقيقة لفهم الخواص الكيميائية وكذلك التفاعلات الكيميائية. يساعد الحقل الكمومي على فهم الخواص الكمومية للمادة، مثل الطاقة والمعادلات النووية، وتحديد الخصائص الإلكترونية والمغناطيسية للذرات والجزيئات. علاوة على ذلك، يستخدم الحقل الكمومي لتصميم العديد من المواد الكيميائية المختلفة، بما في ذلك العديد من الأدوية والمواد النانوية.

يتميز الفصل الكمي في الفيزياء الكمومية بتأثيره الحاسم على خصائص المواد وتفاعلاتها. يتمثل تأثير الفصل الكمي في عدد من الظواهر الفيزيائية المهمة مثل:

1- تحديد مستوى الطاقة: تؤدي الحركة الكمومية للإلكترونات إلى وجود مستويات طاقة رئيسية معينة داخل الذرات والجزيئات، مما يؤدي إلى طيف الأشعة الكهرومغناطيسية المحدد للمادة.

2- انتقال الإلكترونات: يؤدي الفصل الكمي إلى احتمال نقل الإلكترونات بين المستويات الطاقوية للذرات والجزيئات.

3- الانحناء الكهرومغناطيسي: يؤدي الفصل الكمي إلى انحناء الأشعة الكهرونية والمغناطيسية مع المرور خلال المادة، مما يؤدي إلى التشتيت الطيفي والتشتت الضوئي.

4 – التأثير التستريجي : يسمح الفصل الكمي للجسيمات بحفظ الطاقة داخل مجموعة محددة من الصفات الكمية، فعندما ينتقل الإلكترون من حالة محددة إلى أخرى تكون الحلقة الحرجة في فروق الطاقة ونرى خطوط الامتصاص التستريجية في الطيف الكهرومغناطيسي للمادة.

الترويض الكمومي هو فرع من الفيزياء الكمومية يهدف إلى التحكم والتلاعب والإدارة الدقيقة لحالة وترتيب الذرات والجزيئات والشبكات الكبيرة. يعتمد هذا الأساس على استخدام سلسلة من الحالات الكمومية، التي تسمح بارسال واستقبال الإشارات الضوئية وإرسال المعلومات الكمومية للقيام بمهام محددة. وتعد الأسس الرياضية المستخدمة في الترويض الكمومي متطورة ومعقدة، وتشمل الشبكات الناتجة عن الجزيئات والشبكات الكمومية غير المنتظمة والتي يتم التحكم فيها بدقة باستخدام الإشعاع والموجات فوق الصوتية والمغناطيسية وغيرها من الأساليب.

البوليمرات الكهرومغناطيسية هي مواد مركبة تتميز بخصائص كهرومغناطيسية مثل التوصيل الكهربائي والمغناطيسية. يتم تحقيق هذه الخصائص بإضافة جزيئات مغناطيسية أو إضافة مواد كهربائية موصلة إلى البوليمر الأساسي. تستخدم البوليمرات الكهرومغناطيسية في العديد من التطبيقات مثل الحساسات الكهرومغناطيسية والمواد المغناطيسية للتخزين.

البوليمرات الكهرومغناطيسية هي مواد بوليمرية تحتوي على جزيئات مغناطيسية وتتأثر بالمجالات الكهرومغناطيسية. يمكن استخدامها في تطبيقات التحكم في الإشارات الكهرومغناطيسية، مثل ترشيح الموجات الكهرومغناطيسية وصنع الأجهزة الحساسة للمجالات المغناطيسية. كما أنها تستخدم في تطبيقات الإلكترونيات والاتصالات والطب والطاقة.