سؤال من طالب علم

[مصطفى 1]

السؤال الاول هو : كيف يمكننا أن نتصور من قانون النسبية أن للفوتون كتلة قيمتها غير محددة وما المعنى الفيزيائي لهذه القيمة ؟؟
السؤال الثاني هو : على أي اساس افترضنا أن كتلة الفوتون السكونية تساوي الصفر .. طبعاً هناك من سوف يقول لأن الفوتون لا يمكن أن يوجد في حالة سكون ... فأقول هناك محاولات لتبطئة الفوتون ..فماذا لو استطعنا ايقافه بالكلية !! ..أين ستذهب كتلته وطاقته ... أين ؟؟؟

انتظر الاجابة لاكمال الحديث . شكرا

[الصادق]

السؤال الاول هو : كيف يمكننا أن نتصور من قانون النسبية أن للفوتون كتلة قيمتها غير محددة وما المعنى الفيزيائي لهذه القيمة ؟؟
السؤال الثاني هو : على أي اساس افترضنا أن كتلة الفوتون السكونية تساوي الصفر .. طبعاً هناك من سوف يقول لأن الفوتون لا يمكن أن يوجد في حالة سكون ... فأقول هناك محاولات لتبطئة الفوتون ..فماذا لو استطعنا ايقافه بالكلية !! ..أين ستذهب كتلته وطاقته ... أين ؟؟؟

انتظر الاجابة لاكمال الحديث . شكرا
السلام عليكم مصطفى 1
السؤال الاول:
معلوم ان الطاقة وكمية الحركة فى النسبية الخاصة تُعطى بالعلاقات التالية

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\E=\frac{m_0%20 c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\qquad%20(1)\\%20\ \%20p=\frac{m_0%20v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\qquad%20(2)

الان بالنسبة للفوتون فان سرعته تساوى سرعة الضوء v=c وهكذا بالتعويض المباشر نحصل على
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\E=\frac{m_0%20 c^2}{\sqrt{1-1}}=\frac{m_0%20c^2}{0}\qquad%20(3) \\%20\\%20p=\frac{m_0%20v}{\sqrt{1-1}}=\frac{m_0%20v}{0}\qquad%20(4)

وعليه اذا كانت كتلة السكون لاتساوى صفراً فان طاقة وكمية حركة الفوتون تساوى مالانهاية ولكن هذا شئ غير مقبول اطلاقاً لذا فان المخرج الوحيد هو ان نفترض ان كتلة سكون الفوتون تساوى صفراً و عليه تكون الطاقة وكمية الحركة كميات غير معينة
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\E=\frac{m_0%20 c^2}{0}=\frac{0}{0}\\%20\\%20p=\fra c{m_0%20v}{0}=\frac{0}{0}

الان بقسمة المعادلة (1) على (2) نحصل على
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\\frac{E}{p}=\f rac{c^2}{v}\qquad(5)

وهكذا بالمسبة للفوتون فان v=c اى ان
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\\frac{E}{p}=c\ Rightarrow%20E=pc\qquad(6)

اى ان طاقة الفوتون تساوى كتلته فى كمية حركته والطاقة وكمية الحركة لا تحسبان فى هذه الحالة من النسبية الخاصة (كميات غير معينة ) وانما من ميكانيكا الكم

من معادلة بلانك
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20E=h\nu

ومن معادلة دى بروغلى
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20p=\frac{h}{\lamb da}

السؤال الثانى:
هل تقصد تبطئ الضوء ام تبطئ الفوتون
على العموم ليس لدى ادنى فكرة عن تجربة لتبطئة الفوتون وارجو ان تمدنا بمرجع ان وجدت هكذا تجربة حتى تعُم الفائدة على الجميع

والله اعلم

[مصطفى 1]

شكرا جزيلا اخي و افاد الله بعلمك الامة

[الصادق]

وجزاك الله كل خير اخى مصطفى 1

[مبتدئ 1]

تبطيئ الفوتون او الطاقة عمومة يستحيل ذلك نظرا لارتباطها بالزمن اي حركة الطاقة دائما تنتقل في فترات زمنية منتظمة يستحيل اعاقة حركتها في حال ان لم تتعرض للامتصاص او تحرك اي جسم مستقر

بالنسبة للفوتون ,, اذا تعرض الضوء لجاذبية قوية ستنخفض طاقته او الطول الموجي له سيكون اطول ويعتبر نسبي على كل حال لكن سرعته ستظل ثابته


ارجوا التصحيح ان اخطأت

[مصطفى 1]

شكرا اخي لكن انا قرات موضوع في هذا المنتدى الرائع و في مجلة الفيزياء العصرية حول ان يمكن تقليل سرعة الضوءو اسم المشاركة
بإمكانك الآن أن تلمس الضوء

[مصطفى 1]

تمكن العلماء من تقليل سرعة الضوء إلى 6ر1 كيلومتر في الساعة

هل تعتقد ان الضوء سريع.. حسنا، فكر مرة ثانية، ففي بعض الأحيان تصل سرعته لأقل من سرعة الزواحف

جميع طلبة المدارس يعرفون ان الضوء هو أسرع ما في الكون، فهو ينتقل بسرعة 297 ألف كيلومتر
أو 186 ألف ميل في الثانية في الفضاء.
ويستغرق الضوء نحو ثماني دقائق ليصل إلينا من الشمس، ينما يستغرق نحو ثانية ليصل إلينا من القمر ومليوني عام من اقرب مجرة

إلا ان عالمة فيزياء دانمركية وفريقها توصلوا الى طريقة لتقليل سرعة الضوء لتصل الى اقل من 6ر1 كيلومتر
في الساعة، أي اقل من سرعة الإنسان وهو يمشي

وكانت دراسة قادتها العام الماضي الدكتورة لين هاو من معهد رولاند للعلوم وجامعة هارفارد قد تمكنت
من تقليل سرعة الضوء لتصل الى 60 كيلومترا في الساعة

والآن توصلوا الى ما هو اكثر من ذلك. فقالت الدكتورة هاو إن الإنسان يمكنه الآن أن يرسل شعاعا من الضوء
ويعد لنفسه قدحا من القهوة ويعود في الوقت المناسب ليرى الضوء خارجا من الجانب الآخر الذي أرسل إليه

وأضافت انه يمكن للإنسان أن يلمس الضوء تقريبا. واستخدمت الدكتورة هاو وفريقها مجموعة من الذرات تم تبريدها
لدرجة حرارة تصل إلى اجزاء دقيقة من المليون من الدرجة المئوية فوق الصفر المطلق، وهي أقل درجة حرارة يمكن
الوصول إليها والتي تتوقف عندها أي حركة

وعن طريق إطلاق أشعة من ضوء الليزر عبر هذه المجموعة من الذرات تمكن الباحثون من تقليل سرعة الضوء

ويمكن استخدام الضوء المنخفض السرعة في العديد من المجالات مثل الاتصالات وإرسال الإشارات
وعروض التلفزيون وأجهزة الرؤية الليلية

[الصادق]

شكرا اخي لكن انا قرات موضوع في هذا المنتدى الرائع و في مجلة الفيزياء العصرية حول ان يمكن تقليل سرعة الضوءو اسم المشاركة
بإمكانك الآن أن تلمس الضوء

ولكن لاحظ الفرق بين تبطى سرعة الشعاع الضوئى وبين تبطئ الفوتون المفرد

[مصطفى 1]

نعم و لكن اليس الفوتون هو بسرعة الضوء فان بطئنا الضوء اذن سوف يبطيء الفوتون و اسف لاتعابك معي و شكرا

[الصادق]

نعم و لكن اليس الفوتون هو بسرعة الضوء فان بطئنا الضوء اذن سوف يبطيء الفوتون و اسف لاتعابك معي و شكرا

ليس تماماً. لان شعاع الضوء هو حزمة من الفوتونات و الفوتونات تتفاعل مع المادة ويتم امتصاصها و اعادة اطلاقها فانت تستطيع ان تبطىء الفترة بين الامتصاص و الانبعاث ولكن لا تستطيع ان تبطئ سرعة الفوتون فى الفراغ

او ايضاً تستطيع ان تصنع سحابة من غاز لها معامل انكسار كبير جداً فتقلل من سرعة الضوء ولكن ليس من سرعة الفوتون المفرد

والله اعلم

لا داعى للأسف اخى ومرحباً بك دائما و باسئلتك

[مبتدئ 1]

شكرا لاستاذ مصطفى على طرح هذا السؤال الجميل
وشكرا استاذ صادق على الشرح الوافي


نعم واشعة الضوء تعتبر اشعة كهرومغناطيسية على كل حال
اما ابطائ الفوتون في الفراغ فهو يحدث عندما تنزاح طاقته الى الاحمر او الى تردد اقل مع ثبات سرعة الضوء ما اذا تعرض للحقل الجاذبي قوي خصوصا عند افق الحدث

والله اعلم

[مصطفى 1]

شكرا جزيلا على الشرح الكافي و الوافي منكما و افاد الله بعلمكم الامة

[دلوله]

السلام عليكم

اذا ممكن ابي اعرف كيفيه التحويلات بين الوحدات يعني بين المتر وسم وكيلومتر بليززززززززززززززززززز محتاجتهم جدا عندي بكرا امتحان

[مصطفى 1]

شكرا للسؤال اختي
اذا اردنا تحويل القيمة الصغيرة الى كبيرة نقسم على عدد الكبيرة من الصغيرة مثل تحويل 1 سم الى متر؟
نقسم 1 على 100 =0.01

وهكذا كل الوحدات
اما في حالة الكبيرة الى الصغيرة فنضرب عدد الكبيرة في عدد الكبيرة من الصغيرة مثل تحويل 1 متر الى سم؟
نضرب 1 في 100 =100 و هكذا كل انواع الوحدات

[مصطفى 1]

تفضلي اختي العزيزة هذا الربط
http://www.alhandasa.net/forum/showthread.php?t=126812


تستطيع البحث عنه والاستفادة منه

[الصادق]

1 سنتمتر =10 ملمتر ........................ 1ملمتر =0.1 سنتمتر
1 متر = 100 سنتمر .......................... 1 سنتمتر=0.01 متر
1 متر=1000 ملمتر ............................ 1 ملمتر=0.001 متر
1 كيلومنر=1000 متر .......................... 1 متر =0.001 كيلومتر
1 كيلومتر =100000 سنتمتر ............... 1 سنتمتر=0.00001 كيلومنر
1 كيلومتر=1000000 ملمتر ................ 1ملمتر=0.000001 كيلومتر

وفقك الله

[دلوله]

اولا يعجز لساني عن الشكر ولكن مثل مافرجتولي الله يفرج لكم مشكورين

وانا احتجتهم لان ضعيفه في ماده الفيزياء شكراااااااااااااااااااااااااااااااا اااااا

يسلموااااااااااااااااااااااا يعطيكم الف عافيه

[مصطفى 1]

لا شكر على واجب اختي و الاعضاء في خدمة بعضهم البعض

[دلوله]

V=V0+0.5at2

انا بصراحه ناسيه الفيزياء (انا استكمال دراسي)وعطتنا الدكتوره هذي المعادله وتقول برهنوا انها غير صحيحه

vعباره عن السرعه والسرعه =x\t
v0هي السرعه الابتدائيه شلون اقدر ابرهن انه غير صحيحه ممكن تساعدوني

[دلوله]

انا ماحب اكون غبيه شلون اقوي نفسي في الفيزياء وانا ناسيه كل شئ فيها ساعدوني اخواني

[الصادق]

V=V0+0.5at2

انا بصراحه ناسيه الفيزياء (انا استكمال دراسي)وعطتنا الدكتوره هذي المعادله وتقول برهنوا انها غير صحيحه

vعباره عن السرعه والسرعه =x\t
v0هي السرعه الابتدائيه شلون اقدر ابرهن انه غير صحيحه ممكن تساعدوني

ليست صحيحة
اول اختبار يجب ان نقوم به لمعرفة ان المعادلة صحيحة ام لا هو التأكد من ابعاد الكميات الداخلة فى المعادلة

مثلاً السرعة V هى مسافة (طول) على زمن و ابعاد السرعة الابتدائية V0 هى ابعاد طول على زمن ولذلك يجب ان تكون ابعاد 0.5at^2 هى ابعاد سرعة ولكن لو لاحظت فان العجلة هى سرعة مقسومة على زمن وعند ضرب العجلة فى مربع الزمن نحصل على ابعاد سرعة مضروبة فى زمن اى اننا نحصل على ابعاد مسافة

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\huge%20\underbrace{V}_{\ frac{\rm%20Length}{\rm%20time}}=\un derbrace{V_0}_{\frac{\rm%20Length}{ \rm%20time}}+\frac{1}{2}\underbrace {at^2}_{\frac{\rm%20Length}{\rm%20t ime^2}\times%20\rm%20time^2}

وهكذا طالما ان الحد الثانى فى الطرف الايمن ليست له ابعاد سرعة فان المعادلة غير صحيحة لانها غير متجانسة من ناحية الابعاد

[دلوله]

شكراااااااااااااااااااااااااا

استاذي الفاضل تستحق كلمه مشرف من جد لانك متواصل معانا علي طول

لكن متي تكون المعادله متجانسه ممكن تعطيني امثله علي المعادلات

اسمحلي اطلت عليك لكن لاحاجتي الضروريه لذلك مع الشكر

[الصادق]

شكراااااااااااااااااااااااااا

استاذي الفاضل تستحق كلمه مشرف من جد لانك متواصل معانا علي طول

لكن متي تكون المعادله متجانسه ممكن تعطيني امثله علي المعادلات

اسمحلي اطلت عليك لكن لاحاجتي الضروريه لذلك مع الشكر

حياك الله اختى الكريمة دلومة
و شكراً لك على كلماتك الطيبات
تكون المعادلة متجانسة بعدياً اذا كانت ابعاد الطرف الايمن فى المعادلة هى نفسها ابعاد الطرف الايسر
و لا نجمع ولا نطرح الا الكميات التى لها نفس الابعاد الفيزيائية فمثلا ليس هناك معنى لا اضافة 3 ثوانى الى 5 كيلوجرام من القمح و لا طرح 20 درجة مئوية من 25 سم طول

كمثال لمعادلات متجانسة بُعدياً اخذى معادلا الحركة

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\\%20v=v_0+at\\\ \%20x=x_0+v_0t+\frac{1}{2}at^2\\%20 \\%20v^2=v_0^2+2a(x-x_0)

حيث x هى المسافة و x0 هى المسافة الابتدائية

[دلوله]

شكراااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا ااااااااااااااااااااااااااااااااااا اااا

[كوستريكا الا]

للفوتون سرعه ثابته وهى سرعه الضوء لان الفوتون كتلته صغيره جدا وفسر اينشتين الصفر هى طاقه السكون الحظى

[كوستريكا الا]

الفوتون له كتله صغيره جدا