المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : القواعد التي تحدد أشكال الأفلاك الذرية (القسم الأول)



murad abuamr
07-22-2010, 11:05 PM
بسم الله الرحمن الرحيم

سنقدم في هذا الجزء من هذه السلسلة الكوانتية القواعد التي ترتسم على أساسها الأشكال الهندسية للأفلاك الذرية .

ولقد كنت أنوي أن يكون هذا الجزء موحداً في مقال واحد ، إلا أنّي رأيت أنه بدا أكبر مما كنت أظن ، ولهذا سأفصله إلى جزأين ، وهذه الطريقة أوعى ، وأبعد عن الملل أيضاً مما لو كان في مقال واحد .

ولهذا ستكون العلاقات الرياضية المعتمدة على أعداد الكم موجودة في القسم الثاني من هذا الموضوع إن شاء الله .

وهذه القواعد كما أخبرت الأخوة من قبل هي من اجتهادي الخاص بعد ملاحظتي لها وربطها بالأعداد الكمية الثلاثة التي تعتمد عليها الدالة ψ ، ولا أعلم بوجود مثل هذه القواعد من قبل ، ولذلك فقد لا تخلو هذه القواعد من نقص أو أغلاط أو غير ذلك .

نبدأ الآن بحول الله تعالى :

القاعدة الأولى : اعلم أخي أنّ أشكال هذه الأفلاك لا تخرج عن الآتي :

1-إما أن تكون كروية كالفلك s

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/S7M0.png/600px-S7M0.png

2-وإما أن تكون على شكل بالون .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/D3M1.png

3-وإما أن تكون على شكل رأس الفطر ، وهو تابع لشكل البالون .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/P2M0.png

4- وإما أن تكون على شكل حلقة أو كعكة .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/D3M0.png

5-وإما أن تكون على شكل صحن مجوّف ، وهذا الشكل تابع لشكل الحلقة .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/F4M0.png

القاعدة الثانية : كل الأشكال السابقة يحددها فقط عددا الكم l وm ، أما عدد الكم الرئيس n فلا يحدد شكل الأفلاك إنما يحدد عدد المرات التي تتكرر فيها هذه الأشكال فقط .

مثلاً : في الشكل التالي الذي يمثل الفلك 321 على الترتيب ، أي أنّ عدد الكم الرئيس n يساوي 3 ، أما عدد الكم الفرعي l فيساوي 2 ، وعدد الكم المغناطيسي m فيساوي 1 ، وهذا الفلك يأخذ الشكل التالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/D3M1.png

سنأتي لاحقاً إن شاء على كيفية تحديد هذا الشكل ، لكن ما يهما هنا حتى هذه اللحظة أنّه عند زيادة عدد الكم الرئيس واحداً ليصبح 4 ، مع بقاء العددين الآخرين كما هما فإنّ شكل الفلك يصبح كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/D4M1.png

لاحظوا أنّ شكل الفلك في المرة الأولى عاد وتكرر في الطبقة الثانية كما هو .

وعند زيادة عدد الكم مرةً أخرى ليصبح خمسة مع بقاء العددي الآخرين كما هما أيضاً ، فإنّ شكل الأفلاك يصبح كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/D5M1.png

ولاحظوا هنا أيضا أنّ نفس الشكل عاد وتكرر مرتين ، أي أنّ زيادة عدد الكم الرئيس هنا لم تفعل سوى أنها تزيد عدد النسخ من الشكل نفسه في طبقات متتالية .

ويمكنكم ملاحظة ذلك أيضا على أشكال متنوعة من الأفلاك على هذا الرابط :

http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital

ولاحظوا كيف أنّ ذات الأشكال تتكرر في طبقة تلو الأخرى عند زيادة عدد الكم الرئيس ، وذلك عند النزول عمودياً مع الشكل .

القاعدة الثالثة : أنّ جميع هذه الأشكال تكون دائماً متماثلة حول محور تماثل ، وهذا المحور نوعان :

النوع الأول : وهو محور التماثل الذي يكون في الأفلاك ذات العدد الكمي المغناطيسي m الذي يساوي الصفر ، عندما لا تكون l مساوية للصفر ، وفي هذه الأفلاك فإنّ محور التماثل يكون مشغولاً بفلك على شكل بالون أو رأس فطر ، وقد يكون حوله حلقة أو أكثر على شكل كعكة أو صحن مجوف ، كما ذكرنا سابقاً كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/P3M0.png

أو :
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/D4M0.png

والنوع الثاني : وهو محور التماثل الذي يكون في الأفلاك ذات العدد الكمي المغناطيسي m والذي لا يساوي الصفر ، وفي هذه الحالة فإنّ هذا المحور هنا لا يكون مشغولاً ، لكن يكون التماثل حول محور فارغ .

ومن الأمثلة على هذه الأفلاك :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/86/F4M2.png/600px-F4M2.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5b/D3M1.png/600px-D3M1.png

ويمكن ملاحظة أمثلة أخرى على الرابط السابق .

القاعدة الرابعة : أنّ جميع هذه الأفلاك تأخذ الحالات التالية من ناحية الفردية والزوجية :

الحالة الأولى : الأفلاك التي على شكل بالونات أو رأس فطر أو صحون مجوفة تكون دائماً على شكل أزواج ، وهذه الأزواج تكون دائماً مكونة من فردين الأول ناتج عن وجود كثافة احتمالية لمنطقة موجبة من الدالة الاحتمالية (الملونة باللون الأحمر) ، والثانية ناتجة عن وجود كثافة احتمالية لمنطقة سالبة منها(الملونة باللون الأزرق) ، ومن الأمثلة عليها :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/P2M0.png/600px-P2M0.png

وهي حالة رأس الفطر .

وهنا أيضاً :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5b/D3M1.png/600px-D3M1.png

وهي حالة البالونات .

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/F4M0.png/600px-F4M0.png

وهي حالة الصحون المجوفة بين البالونات .

وعند زيادة عدد الكم الرئيس فإنّ هذه الأشكال تعود لتتكرر في الطبقة الثانية ، ولكن بتبادل الموجب والسالب .

الحالة الثانية : الأفلاك التي تكون على شكل كعكة ، فإنها تكون وحيدة وسالبة وموجودة حول فلك إما بالوني كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/D3M0.png/600px-D3M0.png

أو حول فلك على شكل رأس فطر كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/14/D4M0.png/600px-D4M0.png

وعند ازدياد عدد الكم الرئيس فإنّ شكل الأفلاك يتم نسخه وتكراره كما ذكرنا وذلك في الطبقة الأعلى ، ولكن بتبادل السالب والموجب أيضاً ، كالتالي :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/D3M0.png/600px-D3M0.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/14/D4M0.png/600px-D4M0.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/73/D5M0.png/600px-D5M0.png

الحالة الثالثة : الأفلاك الكروية وهي أفلاك الحالة s ، فلا تكون أيضاً على شكل أزواج ، حيث يكون كرة منفردة وموجبة ، ولكن عند زيادة عدد الكم الرئيس فإنّ هذه الكرات تتكرر بعدد الكم نفسه ولكن بتبادل السالب والموجب كما في الصورة العلوية للحالة s .

وهكذا انتهى القسم الأول من هذا الجزء ، وأسأل الله تعالى السداد والتوفيق والهداية في القول والعمل .

للانتقال مباشرة إلي الجزء الثاني

اضغط هنا (http://hazemsakeek.com/vb/showthread.php?25682-%28-%29)

محمد عريف
07-23-2010, 10:44 AM
أخي مراد ....

مجهود كبير منك ... وعذراً قمت بوضع الصور ... لأني لا أعرف أن أنظر إلي موضوع علي صفحتين منفصلتين

وكم كنت أتمني ... أن تشرح لنا كيف يمكن لمعادلات الكم وصف تلك الأشكال ... أعتقد أنه سيساعدنا أكثر في الفهم

وأعيد لأكرر سؤال طرح من ذي قبل .... أين توجد النواة وسط كل تلك الأفلاك ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

مع وافر احترامي وتقديري

murad abuamr
07-23-2010, 11:16 AM
أخي مراد ....

مجهود كبير منك ... وعذراً قمت بوضع الصور ... لأني لا أعرف أن أنظر إلي موضوع علي صفحتين منفصلتين

وكم كنت أتمني ... أن تشرح لنا كيف يمكن لمعادلات الكم وصف تلك الأشكال ... أعتقد أنه سيساعدنا أكثر في الفهم

وأعيد لأكرر سؤال طرح من ذي قبل .... أين توجد النواة وسط كل تلك الأفلاك ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

مع وافر احترامي وتقديري


أولاً أشكرك من كل قلبي على إدراجك للصور التي فشلت أنا في إدراجها ، فعلاً هذا جميل لا أنساه لك أخي محمد .

واليوم إن شاء الله سأكمل الموضوع ما لم يحدث ما يمنع لا قدر الله .

والنواة دائماً في مركز الشكل الهندسي .

الموحدة لله
07-23-2010, 11:31 AM
بارك الله فيك دكتور مراد علي هذا المجهود الذي من الصعب وصفه بما يستحق ...جعله الله في ميزان حسناتكم يوم القيامة...
بالطبع انا معلوماتي ضحلة للغاية في موضوع الافلاك الذرية او قل ان شئت لا توجد معلومات اصلا ...والله المستعان ...وسأتابع معكم لعلي انال شيئا من علمكم الوفير ... وننتظر ابداعاتكم المتواصلة

وشكرا ايضا ل استاذ محمد عريف فدائما يبهرنا باضافاته وتعديلاته المتميزة لتزيد الموضوعات تميزا وتألقا علي تألقها ..ودائما مروركم مبارك ومفيد ومتميز ...
وما اجمل العمل ان تكاتفت فيه الايدي ليخرج في احسن صوره واشكاله ..

تقبلوا مروري علي صفحاتكم المشرقة بنور العلم و الايمان دائما

محمد عريف
07-23-2010, 12:02 PM
وشكرا ايضا ل استاذ محمد عريف فدائما يبهرنا باضافاته وتعديلاته المتميزة لتزيد الموضوعات تميزا وتألقا علي تألقها ..ودائما مروركم مبارك ومفيد ومتميز ...
وما اجمل العمل ان تكاتفت فيه الايدي ليخرج في احسن صوره واشكاله ..

تقبلوا مروري علي صفحاتكم المشرقة بنور العلم و الايمان دائما
[/COLOR][/SIZE][/FONT]


أختي الموحدة أشكرك علي كلماتك الرقيقة

ولكني لم أفعل سوي إزالة الرابط الذي وضعه الأخ مراد للصورة ... ووضعت الصورة مكانه

فهو مجهود لا يذكر بجانب مجهود الأخ مراد

مع وافر احترامي وتقديري

محمد عريف
07-23-2010, 12:05 PM
أولاً أشكرك من كل قلبي على إدراجك للصور التي فشلت أنا في إدراجها ، فعلاً هذا جميل لا أنساه لك أخي محمد .

واليوم إن شاء الله سأكمل الموضوع ما لم يحدث ما يمنع لا قدر الله .

والنواة دائماً في مركز الشكل الهندسي .


لا شكر علي واجب أخي .... وهذا جزء يسير من دين علي لك ... مما تعلمت من محاضراتك في ميكانيكا الكم

وإن شاء الله تكمل الموضوع ... أعانك الله

وضلي اللهم علي محمد وعلي آله وصحبه أجمعين .....

مع وافر احترامي وتقديري

murad abuamr
07-23-2010, 02:44 PM
بارك الله فيك دكتور مراد علي هذا المجهود الذي من الصعب وصفه بما يستحق ...جعله الله في ميزان حسناتكم يوم القيامة...
بالطبع انا معلوماتي ضحلة للغاية في موضوع الافلاك الذرية او قل ان شئت لا توجد معلومات اصلا ...والله المستعان ...وسأتابع معكم لعلي انال شيئا من علمكم الوفير ... وننتظر ابداعاتكم المتواصلة

وشكرا ايضا ل استاذ محمد عريف فدائما يبهرنا باضافاته وتعديلاته المتميزة لتزيد الموضوعات تميزا وتألقا علي تألقها ..ودائما مروركم مبارك ومفيد ومتميز ...
وما اجمل العمل ان تكاتفت فيه الايدي ليخرج في احسن صوره واشكاله ..

تقبلوا مروري علي صفحاتكم المشرقة بنور العلم و الايمان دائما



وشكراً لك أيضاً بأن نورت صفحتنا ، وأسأل الله تعالى أن يستجيب ما دعوت لي ، وأن يجزيك بأحسن مما دعوت لي .

وأنتِ أيضاً أثبت بجدارة أنك غير عادية وأنك متفوقة ، وأمثالك من السهل أن يتعلموا أي شيء .

بالنسبة للأستاذ محمد عريف ، فهذه المرة الثانية التي ينقذني فيها ، والمرة الأولى كانت أخطر من هذه المرة ، لذلك لا يمكن أن أجد الكلمات التي تعبر عن شكري له ، ولا أنس الأخ رجب حبيبُ قلبي الذي يسعفني في الأوقات الحرجة دائماً ، أما الصادق ذلك الإنسان الصادق فالكلمات تقف حائرة أما أفضاله علي .

murad abuamr
07-23-2010, 02:46 PM
لا شكر علي واجب أخي .... وهذا جزء يسير من دين علي لك ... مما تعلمت من محاضراتك في ميكانيكا الكم

وإن شاء الله تكمل الموضوع ... أعانك الله

وضلي اللهم علي محمد وعلي آله وصحبه أجمعين .....

مع وافر احترامي وتقديري



بل أنت بتداركك عليَّ في الموضوع السابق قد رددت ألف دينٍ ودين ، وزتَّ عليَّ بأن أصبحتُ أنا المدين .

رجب مصطفى
07-23-2010, 04:10 PM
وعذراً قمت بوضع الصور ... لأني لا أعرف أن أنظر إلي موضوع علي صفحتين منفصلتين

ماشي يا عم محمد ... خُد بالك دي تاني مرة تاخد فيها شغلي ! بس هاعديهالك المرة دي كمان !


أين توجد النواة وسط كل تلك الأفلاك

وهذا سؤال كنت طرحته سابقاً في موضوع منفرد، ولكن حذفت هذا الموضوع منذ فترة !


والنواة دائماً في مركز الشكل الهندسي

بالطبع أخي ... بارك الله فيك !

ولكن المقصود كيف يدور الإلكترون حول النواة في الأفلاك الأعقد من الفلك الكروي البسيط للحالة s.

فهذه تسبب توتر عندي كلما نظرت لتلك الأفلاك، لعجزي عن تخيل هذه الحركة !

محمد عريف
07-23-2010, 05:45 PM
ماشي يا عم محمد ... خُد بالك دي تاني مرة تاخد فيها شغلي ! بس هاعديهالك المرة دي كمان !يا حبيب أنا وانت واحد يا ريس ... ولا ايه


وهذا سؤال كنت طرحته سابقاً في موضوع منفرد، ولكن حذفت هذا الموضوع منذ فترة !

صراحة انزعجت بذلك ... فالموضوع قيم .... لذا أعدت طرح التسأول مرة أخري


ولكن المقصود كيف يدور الإلكترون حول النواة في الأفلاك الأعقد من الفلك الكروي البسيط للحالة s.

فهذه تسبب توتر عندي كلما نظرت لتلك الأفلاك، لعجزي عن تخيل هذه الحركة !أعتقد أن تلك الرسومات توضح أن هناك مناطق بين الأوربيتالات غير مأهولة بالالكترونات

قد يكون انتقاله من فلك إلي فلك تحت التأثير النفقي، أو أن تلك الأفلاك مجرد احتمال تواجد الالكترون

وعلي الالكترون أن يختار أي فلك يريد دون الأخر .... أي أنه لا ينتقل من واحد إلي آخر

عموماً سؤال هام جداً .... وكثيراً ما فكرت به

نترك الإجابة للأخ مراد

مع وافر احترامي وتقديري

murad abuamr
07-23-2010, 06:50 PM
ماشي يا عم محمد ... خُد بالك دي تاني مرة تاخد فيها شغلي ! بس هاعديهالك المرة دي كمان !



يا حبيب أنا وانت واحد يا ريس ... ولا ايه



طريقتكما في الحوار رائعة وجميلة وكثيراً ما تثير الضحك ، أضحك الله سنّكما .

murad abuamr
07-23-2010, 07:04 PM
ولكن المقصود كيف يدور الإلكترون حول النواة في الأفلاك الأعقد من الفلك الكروي البسيط للحالة s.

فهذه تسبب توتر عندي كلما نظرت لتلك الأفلاك، لعجزي عن تخيل هذه الحركة !

أخي رجب ، لا الحالة s ولا غيرها لها شبيه كلاسيكي ، وإن كانت الحالة s أكثر بساطة بسبب بساطة دالتها الموجية .

بالنسبة للحالة s فالمكافئ الكلاسيكي لها هو إلكترون نقطي يسقط عمودي إلى النواة ، لأنّ الزخم الزاوي له حينئذ يساوي الصفر ، والزخم الزاوي للحالة s يساوي الصفر أيضاً ، لذلك فتشبيه الحالة s بحالة إلكترون يدور في الموضع الذي يكون الأكثر احتمالاً غير صحيح على ذلك الصعيد .

لذلك فالدالة الموجية للحالة s تمثل تجمع لعدد لانهائي من احتمال وجود الكترون ساقط في النواة ، ولهذا نجد الدالة الموجية (وليس كثافة الاحتمال القطرية) تتعاظم عند النواة .

أما المكافئ الكلاسيكي للحالة p فإنها تمثل إلكترون نقطي يدور بعيداً قليلاً عن النواة بمدار كبلري ، وكلما زاد l زاد اتساع المدار المكافئ وبعده عن النواة ، لذلك نجد الدالة الموجية للأعداد الكبيرة للعدد l تنزع نحو الابتعاد عن النواة .

murad abuamr
07-23-2010, 07:12 PM
أعتقد أن تلك الرسومات توضح أن هناك مناطق بين الأوربيتالات غير مأهولة بالالكترونات

قد يكون انتقاله من فلك إلي فلك تحت التأثير النفقي، أو أن تلك الأفلاك مجرد احتمال تواجد الالكترون

وعلي الالكترون أن يختار أي فلك يريد دون الأخر .... أي أنه لا ينتقل من واحد إلي آخر

عموماً سؤال هام جداً .... وكثيراً ما فكرت به

نترك الإجابة للأخ مراد

مع وافر احترامي وتقديري

بكل تأكيد توجد مناطق غير مأهولة بالإلكترون وهذا عائد لوجود الخصائص الموجية للإلكترون ، وأذكركما بالمقال الذي يتحدث عن فلسفة معادلة شرودنغر حيث تكلمت عن هذه النقطة .

ولكن لا يعزى هذا للتأثير النفقي ، وذلك لأنّ التأثير النفقي يفسر الحالات الممنوعة كلاسيكياً ، والتي تكون الدالة الموجية فيها (في بعد واحد) قد أدارت ظهرها للمحور x ، والتي تكون الطاقة الحركية فيها سالبة كلاسيكياً - وأذكركما أيضاً بالعودة لنفس المقال - وأفضل مثال على هذا هو خروج جسيمات ألفا من النواة .

أما هنا فهذه المناطق التي يوجد فيها الإلكترون هي مناطق مسموحة كلاسيكياً ، ولكنّ الغريب هو أن تجد الإلكترون في عدة مناطق مرة واحدة ، وأيضاً دون التواجد بينهما .

الصادق
07-23-2010, 09:35 PM
اشكرك اخي العزيز الغالي مراد على طرحك المميز الرائع
بارك الله فيك وجزاك كل خير وزادك علما و حكمة

murad abuamr
07-23-2010, 09:52 PM
اشكرك اخي العزيز الغالي مراد على طرحك المميز الرائع
بارك الله فيك وجزاك كل خير وزادك علما و حكمة

وإياكم أخي الصادق .

شكراً لك على متابعتك معنا .

رجب مصطفى
07-24-2010, 02:43 AM
أخي رجب ، لا الحالة s ولا غيرها لها شبيه كلاسيكي ، وإن كانت الحالة s أكثر بساطة بسبب بساطة دالتها الموجية .

بالنسبة للحالة s فالمكافئ الكلاسيكي لها هو إلكترون نقطي يسقط عمودي إلى النواة ، لأنّ الزخم الزاوي له حينئذ يساوي الصفر ، والزخم الزاوي للحالة s يساوي الصفر أيضاً ، لذلك فتشبيه الحالة s بحالة إلكترون يدور في الموضع الذي يكون الأكثر احتمالاً غير صحيح على ذلك الصعيد .

لذلك فالدالة الموجية للحالة s تمثل تجمع لعدد لانهائي من احتمال وجود الكترون ساقط في النواة ، ولهذا نجد الدالة الموجية (وليس كثافة الاحتمال القطرية) تتعاظم عند النواة .

أما المكافئ الكلاسيكي للحالة p فإنها تمثل إلكترون نقطي يدور بعيداً قليلاً عن النواة بمدار كبلري ، وكلما زاد l زاد اتساع المدار المكافئ وبعده عن النواة ، لذلك نجد الدالة الموجية للأعداد الكبيرة للعدد l تنزع نحو الابتعاد عن النواة .



أحسنت أخي بارك الله فيك ... وضحت الصورة بحمد الله ... وكل ما قلته بعون الله صحيح !!!

إذاً ... كل ما يمكننا فعله هو معرفة توزيع الدالة الموجية وأيضاً معرفة كثافة الإحتمال المقابلة، ونترك تخيل ذلك كلاسيكياً !

أليس كذلك ؟!!

في أمان الله ...

فيزيائي 66
04-22-2011, 06:10 PM
عفوا مالفرق بين توزيع الداله الموجيه وكثافه الاحتمال
اليست الداله الموجيه تمثل الالكترون وكثافة الاحتمال تمثل احتماليه وجود الالكترون على هذه الموجه؟؟؟
ارجو التوضيح

فيزيائي 66
04-27-2011, 01:49 AM
للرفع ...للرفع .....وانتظر اجابه

فيزيائي 66
05-17-2011, 08:20 PM
للرفـ.............................ع