murad abuamr
07-01-2010, 09:15 PM
ماذا نعني بطاقة الربط ، وماذا نعني أيضاً بطاقة التأين .
هذان المفهومان هما بلا شك مفهومين مهمين فيما يخص طاقة الإلكترون في الذرة ، ولهما ارتباطٌ أيضاً بالفوتون الضوئي ، وستكون القاعدة السادسة لدينا هي تعريف طاقة ربط الإلكترون بالذرة .
القاعدة السادسة : طاقة الربط هي الطاقة التي تربط الإلكترون بالذرة ، وهي أقل مقدار من الطاقةاللازمة لكي يتحرر الإلكترون منها .
لذلك فلا بدّ أن تكون طاقة الربط سالبة في هذه الحالة لأنّها طاقة لازمة ، أي ناقصة ، يحتاجها النظام ولا يمتلكها .
لكن ما هو مقدارها ؟ وما علاقتها بالطاقة الحركية وطاقة الوضع ، أو الطاقة الكلية ؟
هذا ما سوف نبينه إن شاء الله من خلال هذا البيان الذي لابدّ منه :
علينا أن نعلم أولاً أنّ أي جسم في الطبيعة لكي يكون حراً غير مأسور ، فلا بدّ أن يمتلك طاقة ميكانيكية أكبر من الصفر ، أو تساوي الصفر كحد أدنى .
لكن كيف يكون الجسم مأسوراً ؟
يكون الجسم مأسوراً إذا كان مقيداً بفعل قوة ربط ما ، ويمتد تأثير هذا الأسر إلى المالانهاية من الناحية التعريفية .
مثالٌ على ذلك : القمر مأسورٌ للأرض ، لذلك لا بدّ أن تكون طاقته الميكانيكية في هذا النظام (أرض – قمر) سالبة ، أو أقل من الصفر .
وفي حالة قوة الجاذبية والقوة الكهربائية ، فإنّه عندما يكون الجسم مأسوراً بحركة دائرية فإنّ الطاقة الميكانيكية – أو الطاقة الكلية ، لا فرق – تكون دائماً سالب الطاقة الحركية ، ونصف مقدار طاقة الوضع (راجعوا المقال الأول من هذه السلسلة) .
لذلك فلو اعتبرنا حركة القمر حول الأرض دائرية تماماً ، فإنّ طاقته الكلية تساوي سالب الطاقة الحركية له ، وتساوي نصف طاقة وضعه .
___________________________________
نعود الآن لطاقة الربط الذرية .
لكي نحدد مقدار طاقة الربط ، فكما بيّنّا هي أقل مقدار من الطاقة التي يحتاجها الإلكترون لكي يتحرر ، وأقل مقدار من الطاقة يجعل طاقة الإلكترون الكلية بعد إفلاته من الأسر تساوي الصفر ، وعندها فإنه سيفلت بلا أية طاقة حركية معه ، أي أنه يخرج من الذرة مفلساً .
وبالمعادلات :
e < 0 ______ 6
حيثّ أنّ e هي الطاقة الكلية أو الميكانيكية ، وهي بلا شكّ أقل من الصفر .
والآن وبإضافة سالب قيمة طاقة الربط ، فإنّ المجموع سيصبح لدينا صفراً كالتالي :
e - Δ = 0
حيث أنّ Δ هي طاقة الربط ، وهي مقدار سالب ، ومنه نعلم أنّ قيمة طاقة الربط تساوي الطاقة الميكانيكية :
Δ = e _____ 7
والقاعدة السابعة لدينا : طاقة الربط تساوي الطاقة الميكانيكية أو الطاقة الكلية .
أما طاقة التأين فهي المقدار من الطاقة الذي يُحدث التأين وهو مقدار موجب ، ويجب أن يساوي هذا المقدار القيمة المطلقة لطاقة الربط ، والذي بدورة يساوي سالب الطاقة الكلية ، وهذه هي القاعدة الثامنة .
القاعدة الثامنة : طاقة التأين تساوي سالب الطاقة الميكانيكية .
وبهذا ننهي الجزء الثاني من هذه السلسلة ، والذي أتمنى أن يكون واضحاً وماتعاً .
ولا تنسونا من صالح دعائكم .
هذان المفهومان هما بلا شك مفهومين مهمين فيما يخص طاقة الإلكترون في الذرة ، ولهما ارتباطٌ أيضاً بالفوتون الضوئي ، وستكون القاعدة السادسة لدينا هي تعريف طاقة ربط الإلكترون بالذرة .
القاعدة السادسة : طاقة الربط هي الطاقة التي تربط الإلكترون بالذرة ، وهي أقل مقدار من الطاقةاللازمة لكي يتحرر الإلكترون منها .
لذلك فلا بدّ أن تكون طاقة الربط سالبة في هذه الحالة لأنّها طاقة لازمة ، أي ناقصة ، يحتاجها النظام ولا يمتلكها .
لكن ما هو مقدارها ؟ وما علاقتها بالطاقة الحركية وطاقة الوضع ، أو الطاقة الكلية ؟
هذا ما سوف نبينه إن شاء الله من خلال هذا البيان الذي لابدّ منه :
علينا أن نعلم أولاً أنّ أي جسم في الطبيعة لكي يكون حراً غير مأسور ، فلا بدّ أن يمتلك طاقة ميكانيكية أكبر من الصفر ، أو تساوي الصفر كحد أدنى .
لكن كيف يكون الجسم مأسوراً ؟
يكون الجسم مأسوراً إذا كان مقيداً بفعل قوة ربط ما ، ويمتد تأثير هذا الأسر إلى المالانهاية من الناحية التعريفية .
مثالٌ على ذلك : القمر مأسورٌ للأرض ، لذلك لا بدّ أن تكون طاقته الميكانيكية في هذا النظام (أرض – قمر) سالبة ، أو أقل من الصفر .
وفي حالة قوة الجاذبية والقوة الكهربائية ، فإنّه عندما يكون الجسم مأسوراً بحركة دائرية فإنّ الطاقة الميكانيكية – أو الطاقة الكلية ، لا فرق – تكون دائماً سالب الطاقة الحركية ، ونصف مقدار طاقة الوضع (راجعوا المقال الأول من هذه السلسلة) .
لذلك فلو اعتبرنا حركة القمر حول الأرض دائرية تماماً ، فإنّ طاقته الكلية تساوي سالب الطاقة الحركية له ، وتساوي نصف طاقة وضعه .
___________________________________
نعود الآن لطاقة الربط الذرية .
لكي نحدد مقدار طاقة الربط ، فكما بيّنّا هي أقل مقدار من الطاقة التي يحتاجها الإلكترون لكي يتحرر ، وأقل مقدار من الطاقة يجعل طاقة الإلكترون الكلية بعد إفلاته من الأسر تساوي الصفر ، وعندها فإنه سيفلت بلا أية طاقة حركية معه ، أي أنه يخرج من الذرة مفلساً .
وبالمعادلات :
e < 0 ______ 6
حيثّ أنّ e هي الطاقة الكلية أو الميكانيكية ، وهي بلا شكّ أقل من الصفر .
والآن وبإضافة سالب قيمة طاقة الربط ، فإنّ المجموع سيصبح لدينا صفراً كالتالي :
e - Δ = 0
حيث أنّ Δ هي طاقة الربط ، وهي مقدار سالب ، ومنه نعلم أنّ قيمة طاقة الربط تساوي الطاقة الميكانيكية :
Δ = e _____ 7
والقاعدة السابعة لدينا : طاقة الربط تساوي الطاقة الميكانيكية أو الطاقة الكلية .
أما طاقة التأين فهي المقدار من الطاقة الذي يُحدث التأين وهو مقدار موجب ، ويجب أن يساوي هذا المقدار القيمة المطلقة لطاقة الربط ، والذي بدورة يساوي سالب الطاقة الكلية ، وهذه هي القاعدة الثامنة .
القاعدة الثامنة : طاقة التأين تساوي سالب الطاقة الميكانيكية .
وبهذا ننهي الجزء الثاني من هذه السلسلة ، والذي أتمنى أن يكون واضحاً وماتعاً .
ولا تنسونا من صالح دعائكم .