الحلقة رقم 4 مواضيع متنوعة في الفيزياء

[HazemSakeek]

http://img120.imageshack.us/img120/1905/w9xd5.gif

مرحبا بكم اعزائنا اعضاء المنتدى الكرام

كما تعودنا في كل حلقة نقوم بطرح مجموعة من المواضيع المتنوعة في الفيزياء لنقدم شرحاً مفصلاً لها ومن ثم نفتح باب النقاش والحوار فيها، وفي هذه الحلقة اخترنا لكم المواضيع التالية:

http://www.al-wed.com/pic-vb/125.gif


1 إشعاع الجسم الأسود Blackbody Radiation

2 تجربة ميكلسون-مورلي والاثير Michelson–Morley experiment and Ether

3 مبدأ الشك لهيزنبيرج The Uncertainty Principle

4 الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر The Wave Function & Schrödinger Equation

5 طيف ذرة الهيدروجين Atomic Spectra of Hydrogen Atom

6 ظاهرة دبلر Doppler Effect

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/VB/j0308953.gif

نرجو من الاعضاء الراغبين في المشاركة في التحضير لشرح اي تجربة من هذه التجارب مراسلتي على البريد الخاص للتنسيق وعمل اللازم، حيث سيتم نشر هذه المواضيع حسب التسلسل الوارد في يوم 23-6-2007. وذلك لفتح باب النقاش والحوار العلمي الهادف لمدة اسبوع من تاريخ النشر



تحياتي
.
.
.

[HazemSakeek]

http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif

مرحبا بكم اعزائنا اعضاء المنتدى الكرام

ويسعدنا في هذه الحلقة ان نقدم لكم مجموعة متكاملة من المواضيع الفيزيائية التي تتعلق بالفيزياء الحديثة فنبدأ موضوعنا الاول باشعاع الجسم الاسود والذي تمكن فيه العالم بلانك بوضع التفسير العلمي الصحيح بعد ان فشلت الكثير من محاولات العلماء لتفسيره واذا به يفتح الباب على مصراعيه لعلم واسع وجديد بادخال مفهوم ميكانيكا الكم، ثم نتحدث عن تجربة ميكلسون مورلي ونتائجها التي كانت صدمة للعلماء بان يكتشفوا انه لا يوجد ما يسمى الاثير لتفتح المجال لاينشتين ليكشف النقاب عن النظرية النسبية الخاصة ومن ثم نتحدث عن مبدأ هام في الفيزياء وهو مبدأ الشك الذي يعد خاصية اساسية في الكون الذي نعيش فيه جسد فيه العالم هيزنبيرج الخاصية المزدوج للجسميات مستندا الى مفاهيم ميكانيكا الكم وفي نفس الوقت قام العالم شرودنجر بوضع معادلة اخرى لتستطيع ان تحسب موجة الجسميات المادية والتي منها يمكن ان نعرف الكثير من المعلومات، ثم ننتقل لحديث عن طيف ذرة الهيدروجين الذي كان هو الاداة من خلالها الحكم على صحة نماذج الذرة وفي هذا الموضوع سوف نتعرف على سلاسل طيف الهيدروجين المختلفة والمعادلة التي تربطها. ثم نستعرض ظاهرة دبلر التي لها الكثير من التطبيقات واهمها اكتشاف اتساع الكون.

شارك في اعداد مواضيع هذه الحلقة كلاً من

http://www.al-wed.com/pic-vb/136.gif
ميمان
إشعاع الجسم الأسود

NEWTON
تجربة ميكلسون-مورلي والاثير

QuarK
مبدأ الشك لهيزنبيرج

د.حازم سكيك
الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر

ambasem
طيف ذرة الهيدروجين

sweeet
ظاهرة دبلر

http://www.al-wed.com/pic-vb/136.gif

نرجو من كل اعضاء المنتدى المشاركة في تحقيق الهدف من هذه الحلقة بالمشاركة في النقاش والحوار حول الموضيع الواردة ويسعدنا ان نقوم بالاجابة على كل اسئلتكم واستفساراتك.

مدة الحلقة اسبوع يغلق فيها النقاش في يوم الاحد 1-7-2007

تحياتي
.
.
.

[ميمان]

http://meman84.jeeran.com/photos/470887_l.jpgاشعاع الجسم الأسود Black Body Radiation
يمر علينا في الفيزياء مصطلح الجسم الاسود , وهو امر في غاية البساطه والاهميه في الوقت ذاته , فاهميته نابعه من انه كان احدى المشاكل والمعضلات التي ادت الى نشوء علم الكم او الميكانيكا الكميه .
فمن من ينكر اهمية علم الكم في تفسير الظواهر الحديثه , فالجسم الاسود كان احدى المشكلات التي ساهمت في نشوء هذا العلم ,,

بعد قليل نتطرق لماذا سميت معظلة او مشكلة الجسم الاسود,,,

بدايةً دعونا مع تعريف هذا المصطلح .

يطلق مصطلح الجسم الاسود في الفيزياء على ذلك الجسم الذي يمتص جميع الطاقة الاشعاعية الساقطة عليه .وتم اطلاق مسمى اسود لان اللون الاسود اخر الالوان ظهوراً كما سنرا بعد قليل.

نحن نعلم اذا سقط الضوء على سطح فانه اما ينكسر او ينعكس او يمتص .
فلو وجد في الطبيعه جسم يقوم على امتصاص جميع الاطوال الموجيه الساقطه عليه فاننا نعتبره جسم اسود .
ولكن في الحقيقه لا يوجد في الطبيعه جسم يمتص جميع الاطوال الموجيه الساقطه عليه ,ولكن في الحياة العمليه يمكن اعتبار الجسم الاسود على شكل كره مجوفه لها ثقب صغير جدا يدخل معه الضوء وتكون الكره مطليه من الداخل بماده تدعى السناج – ماده لها قدرة كبيره جدا على امتصاص الاشعة فتصل قدرتها على الامتصاص الى 95% من الاشعة الساقطة – فعندما يدخل الضوء الى الكره المجوفه فانه يحدث له انعكاسات كثيره فنحن قلنا اذا سقط الضوء على سطح يحدث له انعكاس او انكسار او امتصاص , ففي حالة الكره المجوفه لا يسمح للضوء بالخروج فاذاً لن ينكسر فانه يبقى امامه اما ينعكس او يمتص , فيمتص جزء كبير منه والباقي ينعكس , وبتتالي الانعكاسات والامتصاصات فان الكره سوف تمتص جميع الضوء الداخل اليها . انظر الشكل رقم ( ا- أ ) والشكل رقم (1- ب ) حيث يمثلان نموذج للجسم الاسود .

http://meman84.jeeran.com/photos/470473_l.jpghttp://www.q8boy.com/uploads/2786a59402.gif

الشكل رقم (1) النموذج العملي للجسم الاسود

الان بعد عرضنا للمفهوم الجسم الاسود بقي فقط ان ندرس الانبعاث الطيفي للجسم الاسود .

الانبعاث الطيفي للجسم الاسود :

درس العلماء في نهاية القرن التاسع عشر واوائل القرن العشرين عملية الاشعاع , وأجروا كثيراً من التجارب , وتوصلوا الى ان كل جسم درجة حرارته فوق الصفر كلفن يعطي طاقة اشعاعية في منطقة او أكثر من مناطق الطيف الكهرومغناطيسي . ثم درسوا الطاقة الصادرة عن أجسام تختلف في درجات حرارتها , فتوصلوا إلى أن الطاقة تزداد بشكل كبير بازدياد درجة الحرارة .
فمثلا ً إذا قمت برفع درجة حرارة الجسم فإنه يبدأ باشعاع لون قريب من اللون الأحمر , وحينها تكون درجة حرارته تقريبا ً (700 ْ س ) . وبزيادة الحرارة يتحول إلى اللون البرتقالي , فالاصفر , ثم اللون الأبيض الذي يدل على أن الجسم يشع الطيف المرئي كاملا ً , ويكون عندئذ وصل إلى درجة حرارة (1200 ْ س ) .

http://meman84.jeeran.com/photos/467190_l.jpg
الشكل (2) شكل يبين تدرج الالوان بالنسبه لدرجات الحراره
فقط اذكركم هنا بحديث الرسول صلى الله عليه وسلم " (أوقد على النار ألف سنة حتى احمرّت، ثم أوقد عليها ألف سنة حتى ابيضت، ثم أوقد عليها ألف سنة حتى اسودّت، فهي سوداء مظلمة) رواه الترمذي.
فنلاحظ في حديث الرسول صلى الله عليه وسلم كيف ان الحديث تدرج باللوان وذكر ترتيبها كما توصل اليها العلماء حديثا ً ,, صدق الله جل جلاله عندما يقول " وما ينطق عن الهوى ان هو الا وحي يوحى "


ويتألف الإشعاع المنبعث من أي جسم ساخن من طيف متصل من الموجات ذوات الأطوال الموجية المختلفة . وتختلف شدة هذه الموجات باختلاف درجة حرارة الجسم , فعند درجات الحرارة المنخفضة يكون معظم الإشعاع الحراري موجات ذات طول موجي كبير نسبيا ً, يقع في منطقة الأشعة الحمراء غير المرئية . وبارتفاع درجة الحرارة تصبح الموجات حمراء ثم بزيادة الحرارة ينبعث الضوء المرئي .
دعونا نلقي نظرة على هذا الشكل رقم (3)

http://meman84.jeeran.com/photos/466993_l.jpg
الشكل رقم (3) الانبعاث الطيفي لجسم اسود عند درجة حراره معينه



ويبين لنا الشكل رقم (2) العلاقة بين معدل الانبعاث الطيفي والطول الموجي لجسم اسود عند درجة حراره معينه .

لو دققنا النظر في الشكل السابق فاننا سوف نستنتج عدة اشياء منها :
1. الانبعاث الطيفي = صفر للاطوال الموجية الاقل من 1000 نم اي ان الجسم لا يرسل طاقة اشعاعية على موجات اقل من 1000 نم وتسمى الموجة 1000 نم موجة القطع.
2. تتزايد قيمة الانبعاث الطيفي بشكل سريع حتى تبلغ قيمته العظمى عند الطول الموجي 3750 نم . وتسمى الموجة 3750 نم موجة الذروة .
3. بعد القيمة العظمى تتناقص قيمة الانبعاث الطيفي حتى تقترب من الصفر بعد الطول الموجي 12000 نم
4. معدل انبعاث الطاقة في حزمة موجية من الطيف يساوي المساحة تحت المنحنى المحصورة بين اطول موجة و اقصر موجة في الحزمه الموجيه :
http://meman84.jeeran.com/photos/470296_l.jpg
حيث ن : معدل الانبعاث الطيفي من سطح مساحته 1 م2 من الجسم لكل نانومتر (واط
م-2 نم -1) ,
[http://meman84.jeeran.com/photos/470293_l.jpg ; وهي عرض الحزمه الموجية نم
http://meman84.jeeran.com/photos/470294_l.jpg : معدل الانبعاث الطيفي .

ونعني بمصطلح الانبعاث الطيفي : هو الطاقة الصادرة عن مساحة 1 م2 من الجسم المشع في الثانية والمحصورة في طول موجي مقداره نانوميتر واحد . ( 1 نانوميتر } نم {= 10- 9 م )
والمنطقه المحصوره باللون الازرق إلى اللون الأحمر تمثل الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي .



الان دعوني اقف برهه هاهنا لابين لكم لماذا اطلقنا مسمى مشكله على اشعاع الجسم الاسود :
ان القوانين الفيزيائيه الكلاسيكيه تقول ان شدة الاشعاع تزداد بنقصان الطول الموجي

ولكن النتائج العمليه التي نتجت من دراسة اشعاع الجسم الاسود كانت كما في الشكل التالي:

http://meman84.jeeran.com/photos/467728_l.jpg

وانظروا الى هذا الشكل لتروا الفرق الكبير بين النتائج العمليه للاشعاع الجسم الاسود والنتائج المتوقعه من قبل القوانين الفيزيائيه الكلاسيكيه .
http://meman84.jeeran.com/photos/470712_l.jpgفكانت هذه مشكله ومعضله في عالم الفيزياء الكلاسيكيه , وعجزت الفيزياء الكلاسكيه امام اشعاع الجسم الاسود ,
فقط هذا هو السبب وراء تسميت مشكله لان النتائج العمليه لدراسة اشعاع الجسم الاسود اختلفت مع النتائج المتوقعه من قبل القوانين الفزيائيه .
فمثلا ً ان عندك شيء وتحمل كل امالك على هذا الشيء , ولكن يأتي شيء بسيط فينسف ما خططت له وعملت عليه , فهذا هو الذي حدث مع العلماء , فنسف الجسم الاسود كل امالهم التي كانوا يبنون طموحاتهم عليها.
واصبحت تنظر القوانين الكلاسيكيه بعيون ملئها الدموع للعلماء في دعوه منها لايجاد حل لهذه المشكله .


الان بعد هذه الوقفه البسيطه اما تفسير لماذا تسميت مشكلة اشعاع الجسم الاسود , نتابع دراستنا وتحليل نتائج اشعاع الجسم الاسود .


في الشكل رقم (2) درسنا معدل الانبعاث الطيفي والطول الموجي لجسم اسود عند درجة حراره معينه , الان سوف ندرس معدل الانبعاث الطيفي والطول الموجي للجسم الاسود عند درجات حراره مختلفه .
دعونا نلقي نظره على هذا الشكل رقم (5)

http://meman84.jeeran.com/photos/467499_l.jpg
الشكل رقم (3) العلاقه بين معدل الانبعاث الطيفي والطول الموجي للجسم
الاسود عند درجات حراره مختلفه

يوجد لكل منحنى من المنحنيات الثلاثه السابقه في الشكل (3) نهايه عظمى لقيمة معدل الانبعاث الطيفي وتحدث عند قيمة للطول الموجي تسمى موجة الذروه .
جاء العالم فين ودرس ظاهرة الجسم الاسود, ووضع قانوناً يربط طول موجة الذروه بدرجة الحراره سماه قانون فين ويقول في هذا القانون على ان طول الموجه التي لها اكبر معدل انبعاث طيفي يتناسب عكسياً مع درجة الحراره بوحدة كلفن ورياضياً :
http://meman84.jeeran.com/photos/470295_l.jpg
حيث ان http://meman84.jeeran.com/photos/470323_s.jpg: طول موجة الذروة (طول الموجه التي يكون معدل الاتبعاث الطيفي عندها اكبر ما
يمكن).
د : درجة الحراره بالكلفن .
ث : ثابت فين , وقد وجد عملياً ان ث = 2.897 × 610 نم.ك = 2.897 × 10-3
م . ك .


الان بقي علينا فقط التتبع التاريخ لمحاولات العلماء لتفسير الانبعاث الطيفي للجسم الاسود:

** توصل العالم النمساوي ستيفان عام 1879م إلى ان الطاقة الاشعاعية الكلية النبعثه عن أي جسم , تتناسب طردياً مع القوه الرابعة لدرجة حرارته المطلقة . وكان هذا الاستنتاج مبنياً على ما توصل اليه العالم تندال (Tyndal) , إذ تمكن من قياس معدل إنبعاث الحرارة بالاشعاع من سلك ساخن من البلاتين . وبعد ذلك تمكن العالم بولتزمان من إثبات قانون ستيفان نظريا ً , فسمي القانون بقانون ستيفان – بولتزمان , فقد توصلا الى أن الطاقة الكلية التي تصدر عن الجسم تعطى بالعلاقة :
ط = € http://meman84.jeeran.com/photos/470299_s.jpg أ ز د4
وبتالي فان معدل الطاقة الاشعاعية الصادرة عنه تعطى بالعلاقة :

= € http://meman84.jeeran.com/photos/470299_s.jpg أ د4
حبث ان : http://meman84.jeeran.com/photos/470299_s.jpg : ثابت ستيفان بولتزمان = 5.667 × 10-8 واط/ م2 .ك 4
€ : معامل الامتصاص الحراري .
د : درجة الحرارة بالكلفن .
أ : مساحة سطح الجسم .
ولكن في حالة الجسم الاسود فان (€ = 1) فان :
= http://meman84.jeeran.com/photos/470299_s.jpg أ د4
وثابت ستيفان لا يعتمد على المادة أو طبيعتها أو شكلها وهو ثابت عام.
وجاء العالم وينز وقام بوضع معادلة لتفسير توزيع كثافة الطاقة على الأطوال الموجية في حدود المدى من http://meman84.jeeran.com/photos/470297_l.jpg وهي على النحو التالي:

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b8.gif

حيث أن c1, c2 ثوابت اختيارية لمطابقة المعادلة مع النتائج العملية ووجد أن هذه المعادلة تنطبق على إشعاع الجسم الأسود عن الترددات العالية فقط (الأطوال الموجيه القصيرة) .
ثم جاء العالمان رايلي وجينز وقالا ان الجسم الأسود مكون من عدد كبير من المتذبذبات المشحونة التي تتحرك حركة توافقية بسيطة simple harmonic motionوهذه المتذبذبات المشحونة تطلق أشعة كهرومغناطيسية أثناء حركتها بحيث تكون كثافة توزيع الطاقة المنبعثة من الجسم الأسود مساوية لكثافة الطاقة للمتذبذبات عند الاتزان الحراري. وقد وضع العالمان بناء على هذه الفرضية المعادلة التي تعطي عدد المتذبذبات لكل وحدة حجوم المسئولة عن كثافة الإشعاع عند طول موجي معين حيث أن:
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b9.gif
وتكون طاقة هذا العدد من المتذبذبات هي المسئولة عن طول موجي في المنطقة من http://meman84.jeeran.com/photos/470297_l.jpg عند درجة حرارة T
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b10.gif
حيث KT تعطي قيمة متوسط طاقة المتذبذبات وK هو ثابت بولتزمان والطرف الأيسر من المعادلة يعبر عن الطاقة لكل وحدة حجوم.
وان هذه النظريه نظرية رايلي وجينز عرفت بكارثة الاشعة فوق بنفسجية
ثم اثبت العلماء ان شدة الاشعاع تؤول الى الصفر اذا كان الطول الموجي يؤول الى الصفر ، اي انه لا وجود لما يسمى بكارثة الاشعة افوق بنفسجية .
ولكن هذه الفرضية لرايلي وجينز فشلت في تفسير طيف الجسم الأسود.
انظر الشكل

http://www.q8boy.com/uploads/2bedb8beef.jpg
وبقيت الامور على هذا الحال وبقيت هذه المشكله كل الشوكه فيحلق العلم , الى ان جاء المنقذ والباحث الذي فك رموز القضيه جاء العالم بلانك عام 1900 وهز الاوساط العلميه , وغير نظرات العلماء , وحرر عقولهم من النظريات الفيزيائيه الجامده حيث قام قال بان الطاقات الضوئيه غير متصله ولكنها تتكون من اكمام . فاوجد بالنك مبدأ في غاية الاهميه في الفيزياء الحديثه , الا وهو مبدأ تكميم الاشعاع
. اي ان طاقة الاشعاع تاخذ قيماً محدده ولا تاخذ قيما ً عشوائيه , ولنفهم الامر اكثر دعونا مع المثاليين التاليين .

المثال الاول : افترض انك تصعد سلم , فهل تستطيع ان تضع قدمك بين الدرجه الثالثه والدرجه الرابعه ؟
طبعا ً لا تستطيع . اي انه مسموح لك ان تضع قدمك في اماكن ومواضع محدده وهي درجات السلم .
فكذلك مبدأ تكميم طاقة الاشعاع لا يسمح للاشعاع ان ياخذ قيما ً عشوائيه .
المثال الثاني : نفترض اننا عملنا امتحانا ً في الفيزياء الحديثه . فياهل ترا كيف ستكون نتائج الطلاب ,
هل من المعقول ان كل الطلاب ياخذون علامات عاليه ؟ او ان كل الطلاب سوف ياخذون علامات متدنيه ؟
ان النتائج المتوقعه ستكون على الشكل التالي : نسبه قليله من الطلاب علامات مرتفعه ,, ونسبه قليله من الطلاب تاخذ علامات متدنيه ,, والنسبه العظمى او الكبرى من الطلاب سوف تاخذ علامات متوسطه .. وهذا نفس الشيء الذي قام بلانك ووضع فرضيته عليه ...
حيث قال ان طاقة الاشعاع تاخذ قيما ً محدده وانه عند الاطوال الموجيه العاليه تكون هنالك نسبه متدنيه لها قيما ً متدنيه من الطاقه وكذلك عند الاطوال الموجيه القليله تكون نسبة الطاقات المنخفضه قليله , لكن عند الاطوال الموجيه المتوسطه تكون هنالك اعلى نسبه من الطاقات . كما في الشكل الاتي

http://meman84.jeeran.com/photos/467646_l.jpg



فقام بلانك باكتشاف نظريته الرياضيه المعقده التي تصف اشعاع الجسم الاسود, فاوجد علاقه رياضيه تصف تماما ً النتائج العمليه , ونجح في الامر وذلك لانه اعتمد على مبدأ تكميم الاشعاع

وقال بلانك عند امتصاص أشعة أو انبعاثها من الجسم الأسود فإن طاقتها تساوي فرق الطاقة بين مستويات الطاقة للمتذبذبات بحيث إن
http://meman84.jeeran.com/photos/470300_l.jpg
ويحمل هذا الكم من الطاقة جسيم يسمى الفوتون Photon وتكون كمية حركته
http://meman84.jeeran.com/photos/470304_s.jpg
وعلى أساس هذه الفرضيات تمكن العالم بلانك من اشتقاق قانون بلانك لإشعاع الجسم الأسود الذي فسر النتائج العلمية

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b11.gif
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b12.gif

وبهذا فان العالم بلانك اقدم على خطوه في غاية الاهميه وفك رموز وشيفرات , معضله ومشكله هزت كيان العلم والعلماء , ولهذا فان بلانك يعد ابو الكم وابو الميكانيكا الكميه , وهو الذي شجع العلماء على التفكير اكثر من اجل ايجاد نظريات وقوانين فيزيائيه تتفق اكثر مع نظريته , فبلانك قام بوضع حد فاصل بين الفيزياء الكلاسيكيه والفيزياء الكميه , الا وهو ثابت بلانك " h " فهذا الثابت المتناهي في الصغر هو العلامه او المؤشر الذي يدلك ويرشدك اين انت !!!؟ ,,, نعم اين انت ....فاذا كنت في ابعاد بحيث انك تشعر بمقدار هذا الثابت وان هذا الثابت يؤثر على حساباتك فعلم انك في ميكانيكا الكم , وان كنت في ابعاد بحيث ان هذا الثابت مهمل ولا يؤثر على حساباتك فانت في الفيزياء الكلاسيكيه .

وفي الحقيقه لولا وجود الله ثم ان بلانك يتمتع بقدر كبير من الاحترام والتقدير من قبل العلماء الذى يحظى به جعل العلماء يتوجهون اليه و إلى نظرينه بالتفكير العميق . تاكد لهم ان ما يقوله صحيح تماما.
و في بادىء الامر اعتقد العلماء ان ما اهتدى اليه بلانك ليس الا اسطورة رياضية. حتى هو نفسه كان يرى هذا الرأى ، و لكن بعد وقت قصير ثبت علميا ان نظرية الكم هذه يمكن استخدامها في علوم اخرى / و في ظاهرات اخرى غير الاجسام المكتملة السواد. و قد استعان ايشتين في سنة 1905 بهذه النظرية في شرح اثر الصورة الضوئية و استعان بها نيلس بور في سنة 1913 في تفسير بناء النواة وفى سنة 1918 عندما فاز ماكس بلانك بجائزة نوبل . كان قد ثبت تماما ان نظريته صحيحة 100% و انها ذات اهمية بالغة لعلوم الفيزياء و النظرية.



واختتم بحثي بهذا المخطط للجسم الاسود .

http://images.q8boy.com/uploads/87d5dbac41.bmp
المراجع :
كتب الفيزياء للمرحله الثانويه .
كتاب الفيزياء الحديثه .
موقع الدكتور حازم سكيك (http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysics_Lecture_2.htm)
موسوعة الاعجاز العلمي في القران والسنه (http://www.55a.net/firas/arabic/?page=show_det&id=819&select_page=12)
المحاظره الاولى للاستاذ رشوان في الميكانيكا الكميه
رد الاخ دي جي على احد المواضيع المتعلقه بالاشعاع.
وبعض المواقع الفيزيائيه التي اخذت الصور منها

اتمنى ان اكون وفقت فيما قدمت ,, واترككم مع تجربة تجربة ميكلسون-مورلي والاثير

^_^

[NEWTON]

http://www.w6w.net/album/35/w6w_w6w_200504251459079a653220.gif

http://www.al-wed.com/pic-vb/139.gif
تجربة ميكلســــــــــون ومورلــــــــــــــــي
http://www.al-wed.com/pic-vb/139.gif


أهلا بكم جميعا ....

الآن سوف نبدأ رحلتنا في تجربة أخرى جميلة جدا من تجارب الفيزياء ... ومع أنها فشلت في تحقيق ما صممت لأجله .. إلى أن لها الفضل الأكبر في أن ترى النسبية العظيمة الشعاع الأول من النور ..

تمهيد ... قبل الإنطلاق:

لن ندخل في تفاصيل التجربة مباشرة .. فلا بد من شرح القليل عن السبب الذي صممت من أجله ...
كلنا سمعنا بما نسميه فرضية الأثير وكلنا نعلم أنها أصبحت جزء من الماضي الفيزيائي الآن .. لكن كيف كان سير الأمور في أثناء تألق هذه النظرية التي حلت الكثير من الإشكاليات وقتها ... دعونا نروي أحداث هذه القصة ذات النهاية المحزنة والسعيدة معا ...

بدأت أحداث قصتنا هذه ... في أثناء الظهور الأول للبراهين التي تدعم محدودية سرعة الضوء " أي أن له سرعة محددة :)"

ومع هذا الإثبات المهم بدأ علماء الفيزياء بالتفكير في الوسط الذي ينقل موجات الضوء ... !
لم يكن الفراغ ليخطر في بالهم طبعا ... كون أن الضوء ينتقل إلينا من النجوم البعيدة وكانت فكرتهم عن الضوء وقتها تفيد بأنه عبارة عن موجات مشابهة لموجات الصوت ... وهذا يستلزم وجود وسط ما .. لزوم الانتقال :)

فالصوت لا ينتقل في الفضاء كما نعلم ولكن كيف يصلنا الضوء من الأجرام التي يحتويها هذا الكون الشاسع ...؟!!
سؤال وجيه حقا ....

والجواب كان وجيها كذلك .... فقد فسر العلماء هذه الظاهرة فافتراض وسط ينقل هذه الموجات الضوئية وأطلقوا على هذا المولود الجديد .. اسم الأثير .
وطبعا لابد من تنشأت هذا المولود حسب الأصول ...لذا بدأ العلماء يسبغون عليه صفات تتفق مع نوع العمل الذي وجد من أجله .. فقالوا أنه يملأ الكون كله ، ويتخلل الأجسام المادية الأخرى ، وتسبح فيه الكواكب والنجوم والمجرات وأنه يأخذ صفات صلبة لانتقال الضوء خلاله وصفات سائلة ليمكن الأجرام من السباحة فيه ....... الخ لن نستطيع مجاراة العلماء أبدا مهما فعلنا .

الآن دعونا نوجه منظار رحلتنا إلى الأرض ونرى ما يحدث لها في أثناء سباحتها في هذا البحر الأثيري .
فسباحتها هذه لا بد أنها تولد تيارا أثيريا على جانبيها مثلها مثل باخرة تمخر عباب الماء في محيط واسع قد لا تتمكن من الإحساس بحركة السفينة هذه وأنت عليها فهي ستبدو ساكنة بالنسبة لمن هم فوق ظهرها ، لكن لو أدليت بعصا لتلامس الماء فسترى عند إذ تيارا يجري على جانبيها في الجهة المعاكسة لحركة الباخرة وسرعته كسرعتها.

وهذا ما يحدث لأرضنا تماما ..تمخر عباب الأثير فينشأ تيار يتجه عكس اتجاه سيرها ، وسرعته هي سرعتها نفسها في دورانها حول الشمس أي 18.5 ميلا في الثانية .

فهل هناك إثبات على هذا ؟؟
طبعا لابد من ذلك ..وهذا ما حاولت تجربة ميكلسون ومورلي إثباته ..

انتظر من فضلك ... !

لكن مهلا لا تستعجلوا الأمور فهناك أشياء يجب أن نفهمها قبل خوض غمار هذه التجربة .ووعدا مني أن نتحدث عنها بعد وضع النقاط على الحروف :).

الآن سنتحدث عن شيء مسلي .
برأيكم ... لو كان لديكم قارب جميل وأردتم قطع نهر عرضه 1000 متر ذهابا وإيابا بالعرض ... وقطع المسافة ذاتها على طول النهر ذهابا وإيابا مع التيار مرة وعكسه مرة أخرى فأي المسافتين تستهلك وقتا اقل ؟

قد تفكرون أنكم بقطع هذه المسافة بالطول ستكون مع التيار تارة يساندك وعكسه تارة ويعيقك، أما قطع المسافة بالعرض فستكون مجانبا للتيار في الذهاب والإياب ويعيقك دائما ، إذا فمن البداهة أن نفكر أن الحل الأول هو الأجدى لتوفير الوقت .

لكن عذرا ...لا أود أن أخيب أملك، ولكن الحل الثاني هو الحل الصحيح برأي العلماء وحساباتهم الدقيقة ..
ولتوضيح الأمر بشكل أكبر دعونا نفترض التالي ..
لو أردنا حساب الزمن في هذا المثال لنرى الفارق فسنقوم ما يلي :
في البداية ..
http://www.up07.com/up3/uploads/25a600c48f.jpg (http://www.up07.com/up3/)

الآن الزمنين اللذين يستغرقهما القارب في الذهاب والإياب مع التيار وعكسه :
t1:عكس التيار .
t2: مع التيار.

http://www.up07.com/up3/uploads/995b68b935.jpg (http://www.up07.com/up3/)

الآن نجمع كلا الزمنين لنحصل على الزمن الكلي ...

http://www.up07.com/up3/uploads/503a39ce0f.jpg (http://www.up07.com/up3/)

نقوم بعمل توحيد للمقامات فنحصل على :

http://www.up07.com/up3/uploads/912c09dc40.jpg (http://www.up07.com/up3/)

الآن العلاقة
(2d/v1) تعبر عن الزمن الذي يستغرقه القارب في قطع النهر ذهابا وإيابا مع عدم وجود تيار ولإيجاد الزمن المستغرق حقيقة مع تأثير التيار نضربها بالقيمة http://www.up07.com/up3/uploads/a5c9d9bfbe.jpg (http://www.up07.com/up3/) وتسمى عامل التأخير.

أي أن سرعة جسم يسير في تيار أو ريح ما وكانت له سرعة v ، وكان التيار يساعد الجسم في نص الرحلة ويعيقه في نصفها الآخر تحسب بهذه العلاقة :
http://www.up07.com/up3/uploads/058c7edefe.jpg (http://www.up07.com/up3/)

هذا كما قلنا إذا كان القارب أو أي جسم يسير مع التيار أو الريح أو أي شيء آخر معه وضده ..
لكن كيف سيكون عامل التأخير في حالة جسم يسير مجانبة مع تيار ما ؟

هنا نستخدم حساب المثلثات ونحتاج إلى حساب أكثر من الذي أجريناه سابقا لكن خلاصة كل تلك الحسابات تتلخص في ظهور الجذر التربيعي للعامل السابق أي ... http://www.up07.com/up3/uploads/34e8063006.jpg (http://www.up07.com/up3/)-

وهذا الدليل الدامغ يؤكد صحة ما قلنا عن قصر الزمن في قطع المسافة بشكل جانبي ..

ونعود لنقول أن هذا ما ينطبق على الضوء في أثناء عبوره للأثير كذلك وبشكل لا يدعو إلى الشك بتاتا ولماذا الشك والأثير حقيقة لا يشق لها غبار.
هنا ندخل إلى قلب رحلتنا .

فقد قرر عالمان وبكل براءة أن يتحققا من هذا الأثير ليس لشيء أو لشك في صحته ...فقط هكذا من أجل تعزيز وتوطيد هذه الفكرة.. وحصلا على النتيجة أو ... اللانتيجة !!
كيف ذلك ؟ دعونا معا ..

كانت الفكرة في صنع جهاز يسير فيه الضوء مرة مع تيار الأثير ويعود عكسه ، ومرة أخرى يمشي مجانبا له في الذهاب والإياب ، فإن تحقق ذلك فسندرك الفرق بين سرعتي الضوء في الحالتين ، ووقتها نثبت وجود الأثير الذي لا شك في وجوده!
وأحسن طريقة لاكتشاف هذا الفرق هي أن نأتي بشعاعين يختلفان سرعة ونجعلهما يتقابلان في نقطة ونرى النتيجة الحتمية لهذا التقابل وهذا هو أساس الاختبار.

هنا نتحدث عن التجربة التي قام بها عالمان عظيمان هما : ميكلسون و مورلي .

http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif
http://ffden-2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/Eddie_Trochim/michelson_morley_3.jpg
http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif

نبدأ ... مستعدون ؟؟

التجربة بها القليل من البلبلة لكن لنركز قليلا لنفهم ..أقرءوا وتمعنوا بالرسم المرفق جيدا ..وستصلون إلى بر السلامة إن شاء الله.
يتكون جهاز التجربة من مائدة كبيرة من الصخر مستوية السطح يتوسطها لوح زجاجي "B" طلي بغشاء رقيق من الفضة نصف الشفاف بحيث إذا ما وقعت أشعة الضوء على اللوح انعكس نصفها وسمح للنصف الآخر بالمرور من خلال اللوح إلى الجهة الأخرى .

http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif
http://www.up07.com/up3/uploads/55eefa7cc3.jpg (http://www.up07.com/up3/)
صورة للتجربة الأصلية لميكلسون ومورلي
http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif

يوجد في النقطة "A"مصدر يرسل أشعة الضوء ، وفي النقطة "C" ، ونقطة "D" وضعت مرآتان على أبعاد متساوية تماما من اللوح الزجاجي "B" بحيث إذا ما صدر شعاع من "A" اتجاه اللوح الزجاجي فإنه يعكس نصفه إلى المرآة "D" ويسمح للنصف الآخر بالمرور منه إلى المرآة "C".

أما نصف الشعاع الذي وصل إلى "D" فإنه ينعكس على سطح المرآة ويعود إلى اللوح الزجاجي مرة أخرى فينقسم إلى قسمين ، قسم ينعكس عن "B" ويذهب إلى "A" والقسم الآخر يخترق اللوح الزجاجي "B" ذاهبا إلى عين المشاهد.

وكذلك فقد قلنا أن الشعاع الصادر من "A" ينقسم إلى قسمين على سطح اللوح الزجاجي "B" ، وتحدثنا عن القسم الذي ينعكس من "B" ويذهب إلى "D" . أما القسم الآخر فإنه يمر خلال اللوح الزجاجي "B" ويذهب للمرآة "C" حيث ينعكس عليها ويعود للوح الزجاجي مرة أخرى فينقسم إلى قسمين : قسم يخترق اللوح ويذهب إلى "A" والقسم الآخر ينعكس ذاهبا إلى عين المشاهد وهكذا ..

ملاحظة : ليست معقدة إن تتبعت الكلام مع الرسم التالي..جربوا .

http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif

http://www.up07.com/up3/uploads/2c58b7ca37.jpg (http://www.up07.com/up3/)

أو هذا ......

http://www.up07.com/up3/uploads/30d425a70e.jpg (http://www.up07.com/up3/)

http://www.al-wed.com/pic-vb/76.gif

والمقصود من وراء هذا الاختبار أن نكون شعاعين صادرين من مصدر واحد ، كل منهما يقطع الآخر عموديا عليه. ولما كان الجهاز كله قد وضع بحيث تنتقل الريح الأثيرية سائرة من "C" إلى "A" كما هو مبين في الشكل ، كان معنى ذلك أن الأشعة من "A" إلى "C" تذهب عكس الأثير وتعود من "C" إلى "A" مع الأثير ، وأن الشعاع السائر من "D" إلى عين المشاهد سيقطع الريح الأثيرية مجانبة في ذهابه وإيابه .

وبما أن التأخير الذي يحدث في الاتجاه من "C" إلى "A" هو أكبر من التأخير الذي يحدث في الاتجاه "D" إلى عين المشاهد ، فيجب أن يكون هناك اختلاف في سرعة الضوء بين الحالتين ـ كما شرحنا في المثال المتعلق بالنهر لا أظنكم نسيتموه ـ .
وعند تقابل الشعاعين المتعامدين في "B" وتنعكس أقسام منهما على عين المشاهد ، فستظهر للمشاهد ظاهرة معروفة في علم الضوء اسمها التداخل Interference . ونتيجة هذا التداخل كما هو معروف بريقا في جهات وهبوطا في شدة اللمعان يقارب الظلمة في جهات أخرى .

فاصل .. تذكيري:

وكما هو معلوم فالتداخل يحدث لموجات الضوء عند التقاءها .. وهو على ثلاث أنواع تعتمد على تراكب القمم والقيعان مع بعضها ..نذكرها باختصار كتذكير لم نسيها:

الحالة الأولى : عند التقاء قمة موجة ضوء مع قمة موجة أخرى أو قاع موجة مع قاع موجة أخرى ، وهذا النوع يسمى بالتداخل البناء ويزداد به لمعان الضوء في عين المشاهد.

الحالة الثانية : أن لا يحدث انسجام تام بين القمم والقيعان لموجات الضوء وعندها يقل اللمعان ، وتسمى هذه الحالة التداخل الجزئي.

الحالة الثالثة : يحدث فيها تعاكس للموجات حيث تلتقي القمم بالقيعان والعكس كذلك فيتلاشى الأثر الضوئي ، وتسمى هذه الحالة بالتداخل الهدام.

نعود لموضوعنا بعد هذا التذكير السريع لنعرف ما الذي توقع ميكلسون مورلي رؤيته ؟..
الآن قلنا أن شعاعي التجربة سينعكسان على عين المشاهد بسرعتين مختلفتين .. وتوقعا حدوث ظاهرة التداخل.
وعندما نظرا إلى اللوح الزجاجي ... تصوروا الصدمة !!
كان الضوء يسير أمام عينيهما بلمعانه العادي ! ولم يشتد لمعانه ولم تشبه شائبة من الظلمة.
غيرا اتجاه الجهاز ، ثم قاما بإجراء الاختبار في أوقات مختلفة في الليل والنهار وفي الصيف والشتاء وحاولا جهدهما أن يخرجا بنتيجة إيجابية لكن كل الجهود ذهبت أدراج الرياح .
ليس هذا فحسب فقد قام العلماء بإجراء هذه التجربة في بقاع مختلفة من الكرة الأرضية وبأوقات مختلفة كذلك لكن دون طائل فنتيجة الحيود لم تظهر . وذهبت جهود ميكلسون ومورلي والعلماء الآخرين عبثا في تحقيق تلك النتيجة.

وفي النهاية أحب أن انوه أن هذه التجربة لم تكن بلا أدنى فائدة كما هو ظاهر ..بل يمكن أن نقول كما قلنا في البداية أنها كانت فاتحة الخير للنظرية النسبية وتخطينا بها البرزخ الذي يفصلها عن الفيزياء الكلاسيكية .ولكن ما العلاقة ؟؟ الأمر يطول شرحه جدا ويدخل في صميم النسبية وقوانينها ونحن لا نريد الحديث هنا إلا عن هذه التجربة فحسب .. أي أننا فصلنا الباب ولم ندلف إلى الغرفة !!

كلمة أخيرة :

أقول كلمة أخيرة قبل أن انهي وعذرا على الإطالة .. التجارب مهما كانت هي بوابتنا لفهم ما يحيط بنا والذي تعجز حواسنا المتواضعة عن إدراكه .. نحن نسبر الكون ونمتلكه بتجاربنا وأبحاثنا وجهودنا، مهما كانت بسيطة أو لم تثبت صحتها تماما .. وأتذكر هنا مقولة لشكسبير أعجبتني جدا يقول فيها :

" ربما يتحدد مكاني داخل قشرة لجوزه ...لكني أعد نفسي ملكا لمكان بلا حدود "
وبعلمنا وتجاربنا ..نفهم عالمنا اللامحدود ونملكه..

أتمنى في الناهية أن أكون قد وضحت هذه التجربة بشكل مفهوم للجميع .. وشكرا على صبركم في فهمها بطريقة عرضي لها ...

وهذه هدية فوق الموضوع .. وهي عروض جافا متعلقة بالتجربة .. رحلة سعيدة.. :)

http://video.google.com/videoplay?docid=7476740099318778537&q=michelson+morley&total=6&start=0&num=10&so=0&type=search&plindex=0

http://video.google.com/videoplay?docid=-1376884899232009953&q=michelson+morley&total=6&start=0&num=10&so=0&type=search&plindex=2



تحياتي .

[QuarK]

http://www.9m.com/upload/21-06-2007/0.2877601182415589.jpg

ميكانيكا الكم
مبدأ عدم التأكد 1925 – 1927

" كلما كانت الدقة أكبر في حساب موقع الجسيم، كان الخطأ أكبر في حساب زخمه، والعكس بالعكس " هيزنبرغ 1927 .

هذه هي العبارة الأساسية التي تعبر عن "علاقة عدم التأكد" بين موقع الجسم ( x) وزخمه ( الموقع × السرعة) لأي جسيم تحت ذري مثل الإليكترون.
هذه العلاقة وجدت معارضة هائلة وأحدثت دويا هائلا في كل الأوساط العلمية في أوائل القرن العشرين، حيث كان علماء أوروبا من المؤمنين بفلسفة الحتمية والسببية . وهكذا لم يعد الفلاسفة يتحدثون عن "علاقة"وإنما عن " مبدأ" عد التأكد، وهكذا أصبح اسمه الشهير هو "مبدأ عدم اليقين " أو "مبدأ اللاتحديد" ..لكن ما معنى الحتمية أو السببية؟ وكيف أفسد حساب هايزنبرغ هذا كله؟
دعونا معا نقرأ فصول الحكاية، من ألفها إلى يائها..

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

قد يبدو غريبا أن نقول أن منشأ مبدأ عدم اليقين يعود إلى مناظرة شخصية اشتعل أوراها بين هايزنبرغ وشرودينجر. كان هايزنبرغ قد أعلن ثورته على الفيزياء التقليدية بحجة ان الميكانيك الكمومي يجب ألا يعالج إلا الكميات التي يمكنه رصدها، ولهذا ثار على القوانين النيوتونية الصارمة ووضع قواعد الميكانيك المصفوفي؛ وهو وصف كل متغير على شكل مصفوفة كاملة ؛ فموضع الجسيم لم يعد (x ) وإنما مصفوفة كاملة.
في ميكانيكا نيوتن 4×3 تساوي 3×4 وهذا معروف حيث أن الضرب عملية تبديلية..
العجيب أن هذا غير صحيح في ميكانيكا المصفوفات!!

بينما جاء شرودينجر واستوحى من بحث ديبرولي الذي قال فيه أن الإليكترون له طبيعة مزدوجة ( موجة – جسيم) ، ووضع فيما وصل إلى أقصى درجات الإبداع معادلته الشهيرة أو ما ندعوه اليوم بـ " معادلة الإليكترون" رغم أنها في حقيقتها أعم من ذلك كثيرا لأنها تنطبق على كثير من الجسيمات دون الذرية وليس الإليكترون وحده.


الآن بدأت الحرب العلمية بين " الميكانيك المصفوفي" الذي أرسى قواعده هايزنبرغ وساعده فيما بعد بورن وجوردان ( فيما عرف بتفسير كوبنهاجن) ، من جهة، بينما ظهر على الجهة المقابلة " الميكانيك الموجي" الذي أبدعه شرودينجر، والذي بات مهيمنا على الفيزياء الذرية لسهولته في حل معضلات حركات الجسيمات.

كان هايزنبرغ يقول أن معادلة شرودينجر ناقصة، بينما يقول شرودينجر أن الرياضيات العالية المستخدمة في ميكانيك المصفوفات معقدة وغير مفهومة.

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

http://www.explora.cl/otros/fisica2005/IMAGENES/heisenberg.jpg
ولد كارل هيزنبرغ (1910 – 1976) في فرزبوغ في ألمانيا وكان أبوه استاذا
للعلوام الانسانية في ميونخ. درس على يد سمرفيلد وأظهر تمكنا لا يجارى في
موضوعات دراسته، انتقل إلى حيث كان ماكس بورن في جامعة جوتنجن. أسهم
بالكثير في إرساء الميكانيك المصفوفي ووضع علاقات عدم التحديد، كما بين كيف
يمكن تطبيق ميكانيكا الكم في دراسة الظاهر الكهرومغناطيسية. حصل على
جائزة نوبل عام 1934 تقديرا لبصمته المميزة في الفيزياء

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

لكن، لماذا كل هذه الحكاية؟
الحق يقال انه لو اعتمدت ميكانيكا الكم على مصفوفات هايزنبرغ لكان تطور ميكانيكا الكم بطيئا، جدا، لصعوبته الكبيرة، وعدم تقبل معظم الفيزيائيين للميكانيك المصفوفي لأن رياضياته غير مألوفة، بينما رحب الكثيرين بالميكانيك الموجي البديل لسهولته.
لكن، ما سبب اعتراض هايزنبرغ أصلا؟
كان شرودينجر من أنصار الأفكار النيوتونية القديمة وأسيرا لنظرتها الحتمية البسيطة التي يمكن فهمها لأنها ما تراه كل يوم في حياتك
كان يكره نظرية بور ذات "القفزات"، بور يتحدث عن مدارات الإليكترون كما يتحدث المرء عن درج( سلم): أنت إما أن تكون على الدرجة الأولى أو الثانية، لكن من المستحيل أن تكون بينهما!، هذه هي القفزات، ومسألة التكميم ؛ أي أن الإليكترون من الممكن أن يملك طاقة محددة وليس أي قيمة..
كان يكره كل هذه الغرابة والأفكار البعيدة عن تقليدية نيوتن، كان يحب ان يتعامل مع المدارات كما فعل نيوتن، أنت تصعد سلما في الكم، لكن مع نيوتن انت تصعد منحدرا، بامكانك أن تكون في أي مكان، لا قفزات ولا شيء يحد من طاقتك أو يحدد مكانك.

كل هذا دعاه إلى أن يمزج أطروحة ديبرولي، بقوانين نيوتن مستخدما براعته الشهيرة في الرياضيات النظرية، ووضع معادلة موجية تتعامل مع الإليكترون وكأنه موجة حقيقة وتصف حركته بناء على ذلك.


وبين أخذ ورد، وجذب وشد، جاء الشاب البريطاني العبقري، بول ديراك، ليثبت أن : ميكانيك المصفوفات لهايزنبرغ تكافئ،رياضيا، ميكانيك شرودينجر الموجي
http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

ديراك http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/dirac.jpg http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/schrodinger.jpg شرودينجرhttp://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

على أن هذا الحال لم يعجب هايزنبرغ، لأنه كان يرى أن أي نظرية تتعلق بوصف العالم ما دون الذري ولا تعتمد على تفسير كوبنهاجن، هي نظرية لا معنى لها ولا طعم.
لكن بعد الإثبات الرياضي لتكافؤ كلا الحلين، دأب الطرفان على البحث عن " المعنى الفيزيائي" لكل هذه الرياضيات، وكل حسب وجهة نظره..

في هذه الأثناء، وفي جامعة كامبردج، أرسى كل من بول ديراك و جوردان جوتنجن ما يسمى بـ " نظرية الإنتقال" والتي وضعت الأساس الحقيقي لما ندعوه اليوم بميكانيكا الكم.

فيما بدأ هايزنبرج يدرس الورقة البحثية لديراك وجوردان، اكتشف خطأ لا بد أن يحصل، وسيحصل لا محالة، عند قياس نوع من الكميات الأساسية التي نصف فيها الجسيم، ولو شنا الدقة فيما يسمى" المتغيرات المترافقة"، وهي أزواج من المتغيرات تقاس معا : مثل موقع الجسيم وزخمه، وطاقة الجسيم وزمن قياسها.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmod2/unc1.gif
∆x = التغير في موضع الجسم( أو نسبة الخطأ ).
∆P = التغير في زخم الجسم
∆E = التغير في طاقة الجسم
∆t = التغير في زمن قياس الطاقة
Ћ = ثابت بلانك / 2 باي

لكن لماذا يحصل الخطأ هذا عندما نقيس الجسيمات دون الذرية ولا شيء سواها؟دعونا نفهم معا، ابقوا معي :
عندما تدخل إلى غرفة معتمة، هل سترى شيئا؟ قطعا لا، لشيء مثل هذا اخترعوا المصباح الكهربائي!!
ستضيء المصباح، فينطلق الشعاع منه إلى الشيء الذي تريد أن تراه، ينعكس إلى عينيك فتراه، وليس العكس طبعا وإلا فانت تضرب بابن الهيثم وكل كلامه عرض الحائط !.
المهم، انطلق شعاع الضوء من الجسم إليك فرأيته..
الآن لو أردنا أن نرى الإليكترون، سنحتاج ذات الشيء : نحتاج إلى أن نسلط ضوءا عليه، ينعكس فنراه..
لماذا نرى الأشياء عندما نسلط عليها الضوء المرئي؟
لأن هناك تناسبا بين حجم الأشياء وطول الموجة ، وطول الموجة هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين..
هذا يفسر لماذا لا أرى الإليكترونات عندما أوجه كشافا لأنظر إليك!، السبب بسيط: وهو أن الإليكترونات صغيرة جدا، بحيث ( تضيع) في الفتحة الكبيرة التي هي المسافة ما بين القمتين، لذا لن نراه.
وهذا يعني أيضا أنني لو أردت ان أرى أجساما صغيرة دون ذرية مثل الإليكترون، فعلي أن أوجه لو ضوءا ذا طول موجي صغير جدا كي اتمكن من رؤيته..
لاحظوا الآن : طول موجي صغيرا جدا، أي أن التردد كبير جدا أيضا، وهذا يتضمن طاقة كبيرة..
أي أننا لو أردنا رصد الإليكترون لمشاهدته علينا أن نسلط ضوءا ذا طول موجي قصير للغاية لكن طاقته عالية.

لكن ما الذي يحدث عندها؟
عندما تأتي الموجة القصيرة هذه محملة بطاقتها ولها سرعة وزخم محدد، تصطدم بالإليكترون، وعند الإصطدام ينتقل جزء من طاقة الموجة هذه إلى الإليكترون، الطاقة الزائدة هذه تغير من مكانه وتحركه بعيدا عن موضعه!!.. هذا يعني اننا أردنا أن نعرف مكان الإليكترون فإذا بنا نرميه إلى مكان آخر جديد!!
وهذا الشيء ذاته ينطبق لو أردنا ان نحدد سرعة الجسيم..
قد يسأل أحدهم لماذا لا يحصل هذا هنا في عالم الأجسام الماكروسكوبية؟
الجواب بسيط، هل أشعلت الضوء يوما فسقط على السيارة فإذا بها تمتص طاقته وتنطلق على تلوي على شيء؟
مستحيل طبعا، والسبب هو أن الطاقة التي يحملها الفوتون صغيرة للغاية مقارنة مع حجم السيارة فلن يتغير شيء..
السيارة، أنا وأنت أجسام كلاسيكية، يمكنني أن أحدد موقعك وأقول أن زخمك صفر لأنك ثابت في مكانك ولا تتحرك..
لكن عندما تتحدث عن أجسام ما دون ذرية فكأنك تتحدث عن اصطدام كراب البلي مع بعضها البعض..

أظن الفكرة الآن واضحة، وهذا يوضح لماذا أي عملية قياس لا بد أن تغير من وضع الجسم او زخمه، طاقته او زمن قياسه..

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

لكن الفيزياء تتعامل مع معادلات ورموز، دعونا نرى الأمر بنظرة علمية أكثر تفحصا:

وجهة النظر الكلاسيكية
تقول الكلاسيكية أنني لو أردت أن أعرف أن موجتين متساويتين في التردد فعلي أن أجعلهما تتداخلان، ثم ألاحظ الشكل الناتج من التداخل..
يسمى الشكل الناتج من التداخل نبضات موجية،
http://www.makezine.com/blog/Binaural-Beats-1.jpg
عدد الضربات في وحدة الزمن يساوي الفرق في التردد، ولو لاحظت الموجتان المتداخلتين في فترة قصيرة من الزمن لما وجدت فرقا، وهذا يعني أنك تحتاج زمنا طويلا من المراقبة لتثبت أن الموجتان ذات تردد واحد..
بطريقة أبسط: لو راقبت سيارتين في لحظة ما، لربما وجدتهما تسيران بذات السرعة، بينما لو راقبت لمدة أطول فربما تكتشف أنهما ليستا متساويتين في السرعة.
بمعنى أن الشك في قياس التردد يكون كبيرا إذا قيس على امتداد فترة زمنية محدودة، وحتى يكون الشك في قياس التردد مساويا للصفر لا بد من أن تكون الفترة الزمنية لا نهائية.

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

الشك في الكلاسيكية ربط بين الزمن والتردد، بينما جاءت الكم وربطت بين التردد والطاقة حيث
E = fh
الآن ،
قلنا أن شرودينجر وضع معادلته الموجية استنادا إلى أطروحة ديبرولي التي تقول بالطبيعة المزدوجة للإليكترون، ونحن نعرف الان يقينا أننا عندما نتحدث عن جسيم ما دون ذري فلا يجب علينا أن نتخيل كرة صلدة؛ كلما قلت أبعاد الجسيم ظهرت أكثر طبيعته المزدوجة.

دعونا نرى ما الذي يحصل لأحدد موقع جسيم - من وجهة نظر الكم- مثل الإليكترون:
يقول هايزنبرغ أنني لو أردت النظر إلى إليكترون لأراه فأحدد موقعه، سأنظر إليه من خلال ميكروسكوب، يقوم الميكروسكوب بتسليط شعاع جاما( الفوتونات) على الإليكترون ..

الزخم ( وهو خاصية جسيمية) للفوتون هو
P=h/λ

الفوتون يشكل موجة، والموجة، أي موجة، تنتشر بشكل لا نهائي في الفضاء..
الموجة الأولى، ذات الزخم المحدد، اصطدمت بالإليكترون فحركته من مكانه، تغير موقعه وتغير زخم الفوتون أيضا..
لذا نسلط عليه موجة أخرى، بزخم جديد، فتصطدم به وتحركه مرة ثانية..
موجة ثالثة، ورابعة وهكذا..

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmod2/unc2.gif

هل تتخيل الفكرة؟
كأنك تدخل يدك في كيس وأنت مغمض العينين وتبحث عن كرة صغيرة للغاية، أنت لا تعرف أين هي بالضبط لذا تحرك أصابعك في الأطراف أولا، قد تدفعها وأنت لا تدري، وعندما تحرك في كل الاتجاهات ستصل إلى مرحلة تعرف فيها يقينا أن الكرة في منتصف الصندوق لكنك لا تعرف في أي منطقة بالضبط..

وهذا هو ما يحدث هنا،
عندما نسلط مجموعة موجات على الإليكترون المراد تحديد موقعه، فإن كل موجة ستصدمه وتحركه بمقدار معين، عندما تتداخل تلك الموجات فإننا نحصل على لوحة تداخل يظهر فيها منطقة ما، نعرف عندها أن الإليكترون موجود هناك..

هذه المنطقة، هي ما تمثله دالة شرودينجر، وهي احتمال وجود الإليكترون في منطقة ما..
( طبعا شرودينجر كان مصرا على أن معادلته تمثل الإليكترون كموجة حقيقية، بينما جاء بورن وأعطاها التفسير الصحيح: موجة شرودينجر ليست موجة مادية، وإنما موجة احتمال).

http://www.9m.com/upload/21-06-2007/0.6176501182416957.JPG
يمكن أن ينطبق هذا أيضا بالنسبة للعلاقة التي تربط الطاقة بالزمن؛ فكلما طال لدينا الزمن لقياس طاقة الجسيم زادت الدقة قي قياسها، أي إذا قمنا القياس في زمن قصير جدا فإن الخطأ في قياس الطاقة يكون جسيما جدا.

قام هايزنبرغ باشتقاق علاقة عدم الدقة بطريقة معقدة، لكن يمكن الوصول لذات الشيء لو فاضلنا المعادلة
λ= h/p

http://www.9m.com/upload/21-06-2007/0.514011824116.JPG

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif

ما معنى هذا الذي توصل إليه هايزنبرغ، والذي اعتبر فتحا في عالم الكم ونظرتنا للأمور جميعا؟

سبب مبدأ عدم التحديد إلى اهتزاز فلسفة الحتمية التي قامت عليها الكثير من النظريات..
فلسفة الحتمية أو السببية تقول أن لكل حالة سببا، وأنه إذا وضعت ابريق الشاي على النار ارتفعت درجة حرارته.
فلسفة التحديد هذه تقول إن كل شيء يجري حسب قوانين محددة ومعروفة، وأننا نستطيع أن نتنبأ بخصائص الأشياء بناء على قوانين الحركة، وقوانين الحرارة.
حتى ما نسميه صدفة هو في علم التحديد ليس كذلك: يعني عندما نلقي قطعة النقود على الأرض، فإن النتيجة تخضع أيضا لمبدأ التحديد، لكننا لا نستطيع التنبؤ ليس بسبب عدم خضوعها للقانون، وإنما لجهلنا بخصائصها، يعني لو عرفنا القوة المسلطة عليها، وزاوية القائها وغيره، لعرفنا أي الوجهين سيظهر، لكن لجهلنا بهذا نلجأ لقوانين الاحتمال والإحصاء.
لكن جاءت ميكانيكا الكم، وجاء اكتشاف مبدأ عدم التحديد، فضرب عرض الحائط بكل هذا؛

مبدأ عدم التحديد يقول أننا لن نستطيع أبدا تحديد موقع الجسم ولا أن نتنبأ أين سيكون بعد فترة، ليس لعلة في أدوات قياسنا وإنما لصفة متأصلة في خصائص عالم الجسيمات ما دون الذرية، وهي أنها تتأثر بأداة القياس، بل وتغيّر سلوكها لو حاولنا رصدها!..
ميكانيكا الكم تقول أن تحلل نواة الذرة في المواد النشطة إشعاعيا يحدث بلا سبب خلافا لكل القوانين العلمية التي كانت معروفة وقتها.
تقودنا هذه المناقشة إلى أمرين مهمين: الأول هو أنه لا معنى أو قيمة لخصائص الجسيم قبل قياسها. بل إنه لا وجود لهذه الخصائص قبل القيام بقياسها. وإذا لم يكن لخصائص الجسيم وجود ( مثل موقعه وسرعته..) قبل القياس، فإن الجسيم نفسه لا وجود له أيضا!( وهذه فلسفة طويلة وعريضة وتحتاج الكثير من الإلمام بتجارب ميكانيكا الكم).
الأمر الثاني وهو الأهم: وهو أن عملية القياس تؤثر على خصائص الأشياء، مما يعني أن نتيجة القياس تعتمد على أداة القياس، وطريقة القياس.


كل هذا وذاك أدى إلى تواضع العلم، فبعدما اقتنع الكثير من علماء القرن التاسع عشر بانه من الممكن لأحدهم أن يتنبأ كيف سيتصرف الكون بعد عشر سنين استنادا إلى القوانين، بتنا الآن نعرف أننا لا نعرف الكثير، وبأن المعرفة البشرية محدودة، وأننا نحتاج مرشدا، ومصدرا آخر للمعرفة من خارج دائرة إدراكنا..
وكما قال ديفيز في كتابه ( الله والفيزياء) :
نحن نعرف أن الله موجود معنا الآن، أكثر من أي وقت مضى..

http://www.al-wed.com/pic-vb/2.gif


عرض جافا
http://www.phys.uri.edu/~yoon/heisenbergmain.html

[HazemSakeek]

الدالــة الموجيـة ومعادلة شرودنجر


من خلال تطور الفيزياء بعد ظهور النظرية النسبية وميكانيكا الكم اتضحت الخاصية الموجية والجسيمية للضوء، والتي على أثرها استطعنا أن نفهم الكثير من الظواهر الفيزيائية المتعلقة بتفاعل الضوء مع المادة مثل الظاهرة الكهروضوئية ظاهرة كمبتون وغيرها من الظواهر التي سبق وان تحدثنا عنها في هذه السلسلة من الحلقات. وقد وجدنا إن الضوء هو أشعة كهرومغناطيسية مكون من فوتونات تحمل طاقة E وكمية حركة P حيث إن

Energy of the photon E = h v
Momentum of the photon p = h/lambda

وهاتين المعادلتين جاءت بناء على تطبيق نظرية الكم على الشعاع الكهرومغناطيسي ويظهر في المعادلة كلا من الخصائص الموجية في الطرف الأيمن في التردد والطول الموجي بينما تظهر الخواص الجسيمية في الطرف الأيسر من المعادلتين في الطاقة وكمية الحركة.

في هذه الحلقة سوف نتحدث عن الجسيمات المادية والتي تم إثبات إن لها خاصية موجية بالإضافة إلى الخاصية الجسيمية وسوف نشرح كيف يمكن النظر للجسيم على انه يتصرف كموجة وما هي طبيعة هذه الموجة ومما تتكون وهي الدالة الموجية وكذلك سنحاول إيجاد معادلة تربط الخواص الموجية والخواص الجسيمة للجسيمات المادية مثل المعادلتين السابقتين ولكن هذه المعادلة هي معادلة شرودنجر وسوف نتعرف أيضا عن أهمية هذه المعادلة.

http://abyss.uoregon.edu/~js/images/broglie.jpg

لقد فكر العالم ديبرولي وهو عالم فرنسي في الجسيمات وتساءل لماذا لا تتصرف الجسيمات بازدواجية مثلها مثل الفوتونات (الاشعة الكهرومغناطيسية) وبناء على هذا التساؤل وضع فرضيته المشهورة والتي تنص على إن الجسيمات أيضا سلوك موجي وان للجسيم طول موجي يعطي بالعلاقة

http://webs.mn.catholic.edu.au/physics/emery/assets/9_5_op4.gif

حيث P كمية حركة الجسيمة و m كتلته و v سرعة الجسيم و h ثابت بلانك.

هذه الفرضية ساهمت في تفسير تكميم مستويات الطاقة التي ادخلها العالم بور على نموذجه لذرة الهيدروجين وكذلك كانت الاساس الذي اعتمد عليه العالم شرودنجر في العام 1925 لوضع معادلة شرودنجر.

عندما وجهت الأسئلة لدبرولي عن طبيعة موجة الجسيم كالإلكترون مثلا قال العالم ديبرولي انه ليس مهما ان نعرف طبيعة موجة الإلكترون ويكفي أن نثبت أن الإلكترون يحيد ويتداخل وهي من الظواهر الفيزيائية للموجات لنثبت أن الإلكترون له خصائص موجية ويتصرف كموجة. كما إن الضوء عرف أن له سلوك موجي قبل معرفة إن موجة الضوء هي تغير في المجال الكهربي والمغناطيسي ينتشر في الفراغ بسرعة 300000 كيلومتر في الثانية ولهذا سميت بالأشعة الكهرومغناطيسية عند التعامل مع الخاصية الموجية للضوء وسميت بالفوتون عند التعامل مع الخاصية الجسيمية له.
وبالفعل تمكن العلماء من التحقق من فرضية دبرولي عمليا من خلال تجربة دافيسن وجيرمر واثبات إن الالكترونات تتصرف كأنها أمواج عندما أظهرت نتائج التجربة حيود الالكترونات عند مرورها في بلورة النيكل.

الموجة المعبرة للجسيمات المادية
ان اكتشاف الخاصية الموجية للجسيمات المادية جاء متأخرا كثيرا عن اكتشاف الخاصية الجسيمة للضوؤ وذلك لانه بناء على فرضية دبرولي فان هذه الخواص الموجية للجسيمات لا تظهر الا في الابعاذ الذرية لان الطول الموجي سيكون متناهي في الصغر للاجسام الكبيرة فمثلا لو حسبنا طول الموجة لجسم كتلته 1kg لوجدنا انها تساوي

p = h/lambda = h/mv = 6.6x10-24A;[/color

وهذا بالطبع طول موجي صغير جدا جدا ولذلك فان الخواص الجسيمة لا تظهر الا في الجسميات التي لها كتل صغيرة مثل الالكترون .

لوصف الموجة المصاحبة للجسميات المادية وحاولنا ان نعرف ما هي هذه الموجة وما هو الذي يتذبذب في الموجة لوجدنا استحالة لمعرفة ذلك. فعلى سبيل المثال الموجة التي تنتشر في حبل فان جزئيات الحبل هي التي تتذبذب وكذلك لو حدثت موجة في الماء فان جزئيات الماء هي التي تتذبذب وفي حالة الاشعة الكهرومغناطيسية فإننا نعلم إن الذي يتذبذب هو المجال الكهربي وعمودي عليه المجال المغناطيسي. إذا نلاحظ هنا إن هذه الأمواج معروف فيها ما هو الذي يتذبذب بالتحديد ولكن في حالة الجسمات المادية فان الذي يتذبذب غير معروف حتى الآن بالرغم من إننا نعرف أن هناك الإلكترون موجة.

نعيد طرح الموضوع مرة أخرى
يمكن وصف الموجات الكهرومغناطيسية (الفوتونات) على أنها تغير في المجال الكهربي والمغناطيسي في الفراغ. أي أن الموجة المصاحبة للفوتون هي تلك الموجة الكهرومغناطيسية. وإذا كان الأمر كذلك فماذا عن الموجات المصاحبة للجسيات المادية؟! ما الذي يتذبذب في هذه الحالة لكي نقول أن الإلكترون أو أي جسيم مادي آخر يظهر خواص موجية؟
وللإجابة على هذا التساؤل سوف نربط بين الخواص الموجية والجسيمية للموجات الكهرومغناطيسية،

بناءً على النظرية الكهرومغناطيسية يمكن التعبير عن شدة الشعاع الكهرومغناطيسي (I) من وجهة النظر الموجية على النحو التالي:

I = e E^2 c (الوصف الموجي)

كما يمكن التعبير عن شدة الشعاع الكهرومغناطيسي من وجهة النظر الجسيمية بالمعادلة بدلالة عدد الفوتونات الساقطة (N) على وحدة المساحات في وحدة الزمن

I = N hv (الوصف الجسيمي)

وحيث أن كلا من المعادلتين تعبران عن شدة الشعاع الكهرومغناطيسي إذا يمكن مساواة الطرف الأيمن من المعادلتين

e E^2 c = N hv

وحيث أن شدة الشعاع الكهرومغناطيسي I تعبر عن احتمالية مشاهدة فوتون عند أي نقطة في الفراغ خلال وحدة الزمن بمعنى اخر ان احتمالية مشاهدة فوتون في أي نقطة في الفراغ تعتمد على شدة الاشعة I ولان I تتناسب طرديا مع مربع سعة الموجة الكهربية E لذلك نستطيع ان نستنتج ان الاحتمالية تعتمد على مربع سعة المجال الكهربي للموجة

الاحتمالية لكل وحدة زمن تتناسب مع E^2 يتناسب مع N

وبهذا لا يكون المجال الكهربي يعبر عن القوة التي تؤثر على وحدة الشحنات فقط بل له معنى فيزيائي وهو أن المجال الكهربي دالة مربعها يعبر عن احتمالية رصد فوتون عند نقطة في الفراغ في وحدة الزمن..

تفسير الطبيعة الموجية للجسيمات
نفترض العلاقة بين احتمالية مشاهدة الجسيم ومربع سعة موجته المجهولة الهوية يماثل تماما العلاقة بين احتمالية مشاهدة الفوتون ومربع سعته E^2

فإذا رمزنا لسعة موجة الجسيم بالرمز y ونسميها الدالة الموجية wave function فإن الدالة الموجية y هي كمية فيزيائية مربعها y2 يتناسب طردياً مع احتمالية رصد الجسيم المادي عند نقطة معينة في الفراغ في وحدة الزمن..

وعلى هذا فإن الدالة الموجية للجسيم تماثل المجال الكهربي للفوتون, ومثلما تكون E دالة تعتمد على كلاً من الزمان والمكان فإن y أيضاً دالة في الزمان والمكان. وحيث انه من غير الممكن تحديد موقع أي فوتون عند لحظة معينة من الزمن بدقة متناهية ولكن من الممكن فقط تحديد الاحتمالية E2 لمشاهدة الفوتون في وحدة الزمن, وبالمثل من غير الممكن تحديد موقع أي جسيم مادي عند أي لحظة من الزمن بدقة متناهية ولكن من الممكن تحديد احتمالية وجوده y2 عند موقع في الفراغ في لحظة معينة وعلى هذا الأساس فإن الدالة الموجية y للجسيم تعبر عن توزيع احتمالية تواجده المكاني..

الميكانيكا الموجية wave mechanics هو فرع من فروع الفيزياء يعني بحساب قيم y في حالات معينة مثل الدالة الموجية للإلكترون في الذرة ومنها يمكن استنتاج طاقة الإلكترون وكمية حركته.

الخلاصة
كل جسيم يمكن التعبير عنه بواسطة الدالة الموحية ابساي وهي دالة في الموضوع والزمن ومربعها يعبر عن احتمالية ايجاد الجسيم في مكان محدد عند زمن معين.
استخدمت الدالة الموجية في معادلة شرودنجر، وتحتل شرودنجر أهمية كبيرة مثل اهمية قوانين نيوتن في الحفاظ على الطاقة في الميكانيكا الكلاسيكية.



معادلة شوردنجر
هي معادلة تفاضلية وضعها العالم النمساوي اروين شرودنجر في العام 1925 تصف الدالة الموجية التي تحدد السلوك الموجي للجسيمات.

http://www.pbs.org/wgbh/nova/photo51/images/befo-schroedinger.jpg

ولدراسة اشتقاق معادلة شرودنجر يمكنك الرجوع للمحاضرة على الرابط التالي:
http://hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysics_Lecture_14.htm

وهذه هي معادلة شرودنجر في بعد واحد

http://www.physlink.com/Education/AskExperts/Images/ae329a.jpg


نلاحظ هنا إن معادلة شرودنجر تحتوي على الخاصية الموجية للجسيم المادي في الدالة الموجية وتحتوي على الخاصية الجسيمية في دالة الجهد والطاقة.

وهذه معادلة شرودينجر لجسم يتحرك في بعد واحد (x) والتي تفترض أن الجسيم ينتشر على شكل موجة وتسمى بالمعادلة الموجية وحيث أن الجسيم يتفاعل مع المحيط الموجود به من خلال الجهد V.

باستخدام معادلة شرودينجر على جسيم مرتبط بجهد V أي أن القوة التي يؤثر بها الوسط على الجسيم المرتبط معروفة يمكن إيجاد الدالة الموجية ومستويات الطاقة المسموحة وكمية الحركة. وحيث أن مربع الدالة الموجية يعبر عن احتمالية تواجد الجسيم في مكان x في وحدة الزمن فإن الحل المقبول للدالة الموجية y يجب أن يحقق الشروط الحدية التي يفرضها الجهد V وهذه الشروط الحدية سوف تؤدي إلى تكميم الطاقة للجسيم أي أن تكون هناك قيم محدد فقط للطاقة مسموحة.
بمعنى اننا لو كنا نتحدث عن جسيم حر فاننا سوف نعوض عن دالة الجهد V=0 في معادلة شرودنجر ومن ثم نقوم بحل المعادلة التفاضلية لايجاد الدالة الموجية. اما اذا كنا نتحدث عن جسيم مقيد فاننا نعتبر ان الجهد في هذه الحالة يكون ذو قيمة لانهائية بحيث ان الجسيم لا يستطيع الإفلات وانه يكون مقيد في منطقة تأثير الجهد وبالتالي تكون حركته في هذه المنطقة فقط وعليه تعتبر هذه شروط حدية يجب التعامل معها عند حل معادلة شرودنجر مثل مثال جسيم محصور في صندوق الجهد (يمكنك الاطلاع على هذه المحاضرة لحل معادلة شرودنجر لجسيم محصور في صندوق على الرابط http://hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysics_Lecture_14.htm
باضافة المزيد من الشروط الحدية مثل إن نفرض الجسيم مقيد في صندوق الجهد ولكن جهده ليس نهائياً هذه المرة فيكون هنا احتمال لوجود الجسم خارج صندوق الجهد، وبتطبيق هذه الشروط الحدية في معادلة شرودنجر يمكننا أن نحصل على الدالة الموجية التي تعبر عن هذه الحالة

كما قام شرودنجر بتطبيق معادلته على ذرة الهيدروجين وذلك بتحويل المعادلة في بعد واحد إلى معادلة في الأبعاد الثلاثة وباستخدام الإحداثيات القطبية أمكن إيجاد الكثير من المعلومات الهامة والتي جاءت متوافقة مع ما نموذج بور لذرة الهيدروجين فيما يخص مستويات الطاقة وكان هذا اكبر انجاز لمعادلة شرودنجر وخصوصا إنها جاءت في حلها بأعداد الكم التي تحدثنا عنها في الحلقات السابقة.

هذا باختصار شرح مبسط لفكرة الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر وهي مقدمة لموضوع كبير في الفيزياء يجمع فيه ميكانيكا الكم والفيزياء الذرية ويتطلب مهارات متقدمة في الرياضيات. وهذا الرابط فيه الكثير من المعلومات
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html


تحياتي

[أمل باسم]

http://www.arb-up.com/get-6-2007-lobzfopq.gif
طيف ذرة الهيدروجين Atomic Spectra of Hydrogen Atom
اعداد : ambasem]

في أواخر القرن السابع عشر أثبت اسحاق نيوتن أن الضوء المرئي يتحلل باستخدام منشور إلى سبعة ألوان هي ألوان الطيف .
http://www.arb-up.com/get-6-2007-0tfa4a1i.gif
الطيف الكهرومغناطيسي
وفي نهاية القرن التاسع عشر توصل العلماء إلى أنه :
* عند تعرض اي مادة على شكل كتلة الى درجات حرارة عالية او الى طاقة كهربائية عالية فانها تتوهج وينطلق منها طيف مستمر continuous spectrum حيث يكون نتيجة تحليل الضوء للحصول على ألوان الطيف التي تنتقل تدريجياً من لون إلى أخر بدون وجود انقطاع كما في الشكل التالي:


http://www.arb-up.com/get-6-2007-tl76vt8w.jpg

* باستخدام جهاز المطياف نجد انه يتكون من عدة الوان متداخلة مع بعضها ولا يوجد بينها حدود فاصلة .
* عند تسخين الغازات او ابخرة المواد لدرجات حرارة عالية وتحت ضغط منخفض فانه ينطلق منها طيف خطي Line Spectrum يحتوي على مناطق لونية منفصلة تظهر على شكل خطوط كما في الشكل التالي:
http://www.arb-up.com/get-6-2007-1acpgnx7.jpg

* عند استخدام المطياف نجد انه يتكون من عدد محدود من الخطوط الملونة والمميزة .
* الطيف الخطي هو خاصية اساسية مميزة للعنصر كبصمة اليد للانسان.

حيث يتم إثارة ذرات العنصر مثل الهيدروجين من خلال التفريغ الكهربي electric discharge حيث يوضع الغاز عند ضغط منخفض في أنبوبة زجاجية مفرغة وبتطبيق فرق جهد كهربي على طرفي الأنبوبة الزجاجية، تحدث تصادمات بين الإلكترونات وذرات الغاز داخل الأنبوبة وتعمل على إثارة هذه الذرات إلى مستويات طاقة عالية ما تلبث إلى أن تعود الذرة إلى الحالة المستقرة وتنطلق طاقة على شكل فوتون يحمل فرق الطاقة بين مستوى الطاقة الأعلى إلى مستوى الطاقة الأقل يخرج على شكل طيف كهرومغناطيسي ليسقط على المنشور والذي يعمل على تحليله على أساس أن لكل طول موج زاوية انحراف معينة ويتم استقبال الضوء المتحلل على شاشة والعلم الذي يدرس الطيف الكهرومغناطيسي يسمى Spectroscopy والجهاز المستخدم لتحليل الضوء (الطيف الكهرومغناطيسي) يسمى Spectrograph
في الأشكال التالية موضح عدة نماذج لامتصاص إلكترون طاقة لينتقل إلى مستوى طاقة أعلى وبعدها تحدث انتقالات على عدة مراحل إلى مستوى طاقة منخفض كما يوضح الشكل التالي :

http://www.arb-up.com/get-6-2007-mosj3n57.gif
http://www.arb-up.com/get-6-2007-mosj3n57.gif
الطيف الخطي للهيدروجين :
ركز العلماء على دراسة طيف ذرة الهيدروجين وتوالت الاكتشافات في هذا المجال حيث رصد العالمBalmer في العام 1885 الطيف المرئي لذرة الهيدروجين وهي الإنتقالات التي يحدثها الإلكترون إلى لمستوى n=2
http://www.arb-up.com/get-6-2007-nwn1zxcb.gif
وقد وضع العالم Balmer معادلة لحساب الأطوال الموجية لهذه المجموعة من طيف ذرة الهيدروجين وهي نتجت من تحليل النتائج العملية.
http://www.arb-up.com/get-6-2007-tsxca6r5.gif

حيث  تقاس بالانجستروم و n = 3 ، 4، 5 ......
هناك مجموعة أخرى من طيف ذرة الهيدروجين اكتشفها العالم Lyman وهي في مدى الأشعة فوق البنفسجية .واكتشف العالمان Paschen و Bracket مجموعتين أخريين في مدى الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. ووضعت العديد من المعادلات التي تحسب هذه المجموعات من الأطوال الموجية. وفي العام 1890 توصل العالم Rydberg إلى معادلة واحدة لحساب كل الأطوال الموجية لكل الإنتقالات المتوقعة من الذرة.
http://www.arb-up.com/get-6-2007-rwxf41d5.gif

حيث RH يسمى ثابت ريدبرج لذرة الهيدروجين = 10967757 m-1
ولمجموعة Balmer تكون المعادلة على الشكل التالي:
http://www.arb-up.com/get-6-2007-bptrdryz.gif

n = 3,4,5,......
الجدول التالي يلخص المجموعات الطيفية لذرة الهيدروجين ومعادلة Rydberg لكل مجموعة.

http://www.arb-up.com/get-6-2007-gqjjdoq2.gif
هذه المعلومات الدقيقة عن طيف ذرة الهيدروجين مع نتائج نموذج رذرفورد فرضت على أي نموذج لذرة الهيدروجين أن تؤخذ في الحسبان وهذا ما قام به العالم بوهر في فرضيته لنموذج ذرة الهيدروجين.
نموذج بوهر لذرة الهيدروجين :
في نموذج بوهر يمكن للإلكترونات أن تكون فقط على مسافة محددة من البروتون المرتبطة به . وعند تواجدها في أى مكان أخر فإنه يستلزم فقد طاقة ( بالإشعاع الضوئي ) وأخيرا يقل نصف قطر دوران الإلكترون حول البروتون حتى تسقط فيه مما يؤدى لتدمير الذرة . وقد كان هناك دعم لهذه النظرية بخطوط الطيف ، والتى وضحت أن الإلكترونات التى تدور في مدارات ينبعث منها ضوء في ترددات وطاقات معينة .
http://www.arb-up.com/get-6-2007-hdbzmk15.gif
وعلى هذا فقد إقترح بوهر في عام 1913 الآتى :
• (1) الإلكترونات التى تدور في مدارات توجد في مدارات لها طاقات (كوانتمية) منفصلة . أى أنه هناك مدارات معينة ممكنة فقط لدوران
الإلكترون .
http://www.arb-up.com/get-6-2007-ujskox5i.gif
• (2) قوانين الميكانيكا التقليدية لا يمكن تطبيقها عندما يقوم الإلكترون بعمل القفزات بين المدارات المسموح له التواجد فيها .

• (3) عندما يقوم إلكترون بعمل قفزة من مدار لأخر فإن فرق الطاقة إما يكتسب أو يفقد بوحدة واحدة كمية من الطاقة ( تسمى فوتون ) ، والذى له طاقة تساوى الفرق بين طاقتى المدارين .

• (4) المدارات المسموحة تعتمد على قيم الكمات المنفصلة للمدار العزم الزاوي L طبقا للمعادلة
http://www.arb-up.com/get-6-2007-m2a6zzw3.png
حيث n=1,2,3,...etc وتسمى عدد العزم الزاوي الكمي
الإفتراض رقم (4) ينص على أن أقل مستوى n=1 . ينطبق على أقل نصف قطر 0.0529 نانو متر ، والذى يعرف بنصف قطر بوهر . وعندما يتواجد إلكترون في أقل مدار ، لا يمكن أن يقترب من البروتون لأقل من هذه القيمة .
و يمكن حساب طاقة الفوتون المنبعث عند انتقاله من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل كالآتي:

http://www.arb-up.com/get-6-2007-cm0fe8by.gif

و يمكن التعبير عنه باستخدام الطول الموجي كالآتي:
http://www.arb-up.com/get-6-2007-m3688fwx.gif

مما سبق نجد أن نتائج بوهر النظرية تطابقت مع الاطوال الموجية للطيف الخطى للهيدروجين فى متسلسلات بالمر وليمان وباشن

و لنوضح هنا قصور نموذج بوهر الذري :
1- لم ينجح في تفسير اطياف الذرات الاكثر تعقيدا من الهيدروجين .
2- افترض انه يمكن تحديد مكان وسرعة الالكترون معا بدقة تامة في نفس الوقت (يستحيل عمليا )
3- افترض ان الالكترون يتحرك في مسار دائري (الذرة مسطحة ) وقد ثبت ان الذرة فراغية ذات ثلاثة اتجاهات .
4- اعتبر ان الالكترون مجرد جسيم مادي سالب الشحنة ولم ياخذ في الاعتبارالخاصية الموجية للالكترون.
و الذي تلته النظرية الذرية الحديثة.

[sweeet]

http://www.up07.com/up3/uploads/8185f0fedf.gif (http://www.up07.com/up3/)

ظاهرة دوبلر...Doppler Effect

جمع و إعداد: sweeet http://www.q8boy.com/uploads/f4cc815a86.gif (http://www.q8boy.com)


من مظاهر الاحتفال في مجتمعاتنا إطلاق الأبواق في أي حدث سواء رياضي أو سياسي أو اجتماعي،،والمثير في هذا الموضوع كلما اقترب منك موكب الفرح هذا يزداد حدة الصوت وإذا ما ابتعد عنك يقل حدته،،بالمناسبة تعجبني هذه المسيرات جدا وبالأخص الرياضية،،
من خلال المثال السابق نلاحظ أن درجة الصوت يتغير بحيث يزداد عند اقتراب مصدر الصوت منك ويقل خلال حركتها مبتعدة عنك ونحن نعرف أن درجة الصوت يعتمد على تردد ذلك الصوت مما يعني انك سمعت أصواتا متغيرة في التردد وصادرة عن المصدر نفسه،،وهذا يخالف كل ما تعلمناه من أن المصدر نفسه المهتز تردده لا يتأُثر أبدا بحركته فهو ثابت ومن خواص ذلك المصدر؟؟!!

في عام 1842 درس الفيزيائي النمساوي كريستيان دوبلر هذه الظاهرة التي سميت باسمه "ظاهرة دوبلر" حيث وجد أن تردد الأمواج التي تصل إلى أذن السامع تتغير تبعا لسرعة حركة المصدر أو السامع اقترابا أو ابتعادا وتوصل إلى المعادلة الرياضية التي تربط بين التردد الذي يسمعه الشخص الملاحظ ،،و تردد مصدر الصوت،،وسرعة حركة أي منهما.



http://www.up07.com/up3/uploads/8250afb7b6.jpg (http://www.up07.com/up3/)

يوهان كريستيان أندرياس دوبلر (29نوفمبر1803 – 17مارس1853) فيزيائي و رياضي نمساوي قام بدراسة و توثيق تأثير دوبلر و الذي سمي بأسمه،واصبح مديرا لمعهد الفيزياء بجامعة فيينا سنة 1850

وسيقتصر تطبيقاتنا للعلاقات الرياضية على اعتبار أن الوسط الذي ينتشر فيه الصوت ساكن والسرعات منتظمة سواء للسامع أو المصدر واصغر من سرعة الصوت في الهواء وكلها على استقامة واحدة،،وسنعتمد الرموز التالية:
http://www.q8boy.com/uploads/8ead0cbf5d.jpg (http://www.q8boy.com): سرعة الموجات الصوتية
http://www.q8boy.com/uploads/1de29f764b.jpg (http://www.q8boy.com) : سرعة الملاحظ (السامع)
http://www.q8boy.com/uploads/1381551fc3.jpg (http://www.q8boy.com): سرعة مصدر الأمواج
http://www.q8boy.com/uploads/1381551fc3.jpg (http://www.q8boy.com) :التردد الحقيقي لمصدر الأمواج
http://www.q8boy.com/uploads/df6299bf5e.jpg (http://www.q8boy.com):التردد الظاهري الذي يسمعه الملاحظ أو السامع

وسأعرض العلاقات التي تربط هذه الحالات المختلفة حسب الحركة والسكون لكل من المصدر والسامع اقترابا وابتعادا:

العلاقة الأولى السامع ساكن والمصدر يتحرك مقتربا منه:
http://www.q8boy.com/uploads/237574c16c.jpg (http://www.q8boy.com)

http://www.q8boy.com/uploads/f62f1889ac.jpg (http://www.q8boy.com)


واضح من هذه العلاقة أن التردد الذي يسمعه الشخص الملاحظ يكون اكبر من التردد الحقيقي للمصدر،،أي أن درجة الصوت تزداد في هذه الحالة.



العلاقة الثانية السامع ساكن والمصدر يتحرك مبتعدا عنه:
http://www.q8boy.com/uploads/32ac5c4094.jpg (http://www.q8boy.com)

ونلاحظ أن التردد الظاهري الذي يسمعه الملاحظ يقل عن التردد الحقيقي للمصدر،،عندما يكون مصدر الأمواج مبتعدا عن السامع.



العلاقة الثالثة المصدر ساكن والسامع يتحرك مقتربا منه:

http://www.q8boy.com/uploads/fd45093ef5.jpg (http://www.q8boy.com)
http://www.q8boy.com/uploads/14e5c425dd.jpg (http://www.q8boy.com)


ونلاحظ ان التردد الظاهري الذي يسمعه الملاحظ يزداد عند حالة السكون،،عندما يكون السامع مقتربا من المصدر.

العلاقة الرابعة المصدر ساكن والسامع يتحرك مبتعدا عنه:
http://www.q8boy.com/uploads/70a6c7a37c.jpg (http://www.q8boy.com)

ونلاحظ أن التردد الظاهري الذي يسمعه الملاحظ يقل عندما يكون المصدر ساكنا والسامع مبتعدا عنه.

في نهاية حديثنا ،،تجدر الإشارة إلى أن ظاهرة دوبلر هي ظاهرة موجية عامة أي تحدث لجميع الحركات الموجية مهما كان مصدرها أو طبيعتها. فهي تحدث لأمواج الماء في حوض الأمواج مثلا، ولأمواج الضوء ولأشعة X تماما كما تحدث في الصوت، ولها العديد من التطبيقات العلمية من مثل:
ساعدت علماء الفيزياء والفلك من تحديد ما إذا كانت النجوم تقترب أو تبتعد،،وتحديد سرعة اقترابها أو ابتعادها.
ساعدت في اختراع الأجهزة الرادارية التي ساهمت في تحديد سرعة الطائرات والسيارات ومدى اقترابها أو ابتعادها.
ساعدت في اثبات عملية اتساع الكون،،للاستزادة حول هذا الموضوع
http://www.amaneena.com/m/145.htm


مواقع مفيدة لها صلة بالموضوع من موقع الفيزياء التعليمي:
http://hazemsakeek.com/Physics_Lectures/medicalphysics/medical_lectures/medical_lectures_5d.htm

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/SpacialRelativity/relativity_lecture_9.htm

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=706&highlight=%D9%C7%E5%D1%C9+%CF%E6%C8 %E1%D1

وعرض جافا:
http://www.upscale.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Doppler/DopplerEffect.html

تحياتي

http://www.up07.com/up3/uploads/bbcf62320d.gif (http://www.up07.com/up3/)

[HazemSakeek]

http://www.w6w.net/album/35/w6w_w6w_200504251459079a653220.gif

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

بداية كل الشكر والتقدير لكل من ساهم في اعداد مواضيع الندوة العلمية الرابعة وهم


ميمان

NEWTON

QuarK

د.حازم سكيك

ambasem

sweeet



على الجهد المبذول في اعداد هذه المواضيع والعمل المتقن والتي ستكون محور نقاشنا المفتوح ابتداء من اليوم السبت 23-7-2007وحتى يوم الاحدالموافق 1-7-2007.

ندعو جميع الاعضاء المشاركة في النقاش بطرح مشاركاتكم واسئلتكم واستفساراتكم واضافاتكم حول موضوع الندوة وسوف نقوم من خلال هذه الصفحة الاجابة على جميع استفساراتك واسئلتكم.

:eh_s (15)
ملاحظة: عبارات الشكر والتشجيع سوف تحذف الا اذا تبعها موضوع او استفسار او سؤال او اضافة.

بانتظار تجاوبكم العلمي الفعال

http://www.3rb100.net/folder1/3rb100_7wrJHWaTd0.gif



.
.
.

[nor87]

السلام عليكم

لى سؤال لـ ا/ ميمان

هل لك من توضيح اكثر كيف استطاع بلانك ان يغير المفهوم الكلاسيكى للجسم الاسود؟؟

لى عودة بإذن الله مع باقى المواضيع

تحياتى

http://www.21za.com/pic/decoration002_files/34.gif

[ميمان]

هل لك من توضيح اكثر كيف استطاع بلانك ان يغير المفهوم الكلاسيكى للجسم الاسود؟؟



وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته ,,,

اهلا ً يا نور ,, واشكرك لقراءة الموضوع ,,

وطرحك للاسئله يدل على انك ماشاء الله مهتمه بالحلقه العلميه ومهتمه بالمواضيع التي تطرح فيها ,,,

اما بالنسبه للسؤال ,,

فان النظره الكلاسيكيه هي كان ببساطه انه كلما قل الطول الموجي فان الطاقه الاشعاعيه تزداد,,
كما في الشكل ,,

http://meman84.jeeran.com/photos/470712_l.jpg
وكما في العلاقه :
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b10.gif
فالان الميكانيكا الاحصائيه الكلاسيكيه فشلت في وصف اشعاع الجسم الاسود خصوصا في الترددات العالية حيث تبدي القوانين المتوقعة انحرافا كبيرا عن الواقع .
___________________________

فلان ياتي دور بلانك ,, فبلانك افترض شئ غير تقليدي ابدا وفكره ثوريه , الهدف منها هو تبيين السبب وراء ان النتائج العمليه تختلف مع القوانين الكلاسيكيه عند الاطوال الموجيه القليله .

فكان حله هو انه عندما يتفاعل الإشعاع مع المادة ، فأنه يتم تبادل الطاقة بشكل وحدات منفصلة صغيرة تدعى الكموم quanta . حيث يعتبر الكم أصغر مقدار معين من الطاقة يمكن تبادله بين الأجسام وفق تردد معين
كما افترض بلانك وجود تناسبية طردية بين تواتر الإشعاع و كم الطاقة عند هذه التواتر , ثابت التناسب هذا تم إطلاق اسم عليه : ثابت بلانك الذي رمزه h .

فتتلخص ان بلانك غير المفهوم الكلاسيكي , انه جاء بشئ جديد , وهو مبدا تكميم الاشعاع .
فبهذا الشئ غير النظره الكلاسيكيه ووضع حجر الاساس والبنه الاساسيه في علم الكم ..
__________________________
ووننتظر المزيد يا نور ....

^_^

[QuarK]

أهلا ميمان جزيتم خيرا على الطرح الشيق للموضوع..
بالفعل، أول خطوة كانت فكرة بلانك، الثورية تلك..

بالفعل المنحنيات كانت غريبة وحاول العلماء كثيرا بلا نهاية، ومنهم رايلي وجينز اللذين اشتهرت منحنياتهم ودرسنا عنها في الجامعة..

حتى بلانك نفسه، يقول عن تلك الفكرة التي غيرت وجه العالم ، فكرة تكميم الإشعاع : إنها كانت نتيجة اليأس والقنوط..
فكرة ثورية برزت في عقله، والعجيب أنها فسرت المنحنيات بدقة لا مثيل لها..
بالفعل


وفي الحقيقه لولا وجود الله ثم ان بلانك يتمتع بقدر كبير من الاحترام والتقدير من قبل العلماء الذى يحظى به جعل العلماء يتوجهون اليه و إلى نظرينه بالتفكير العميق . تاكد لهم ان ما يقوله صحيح تماما.
و في بادىء الامر اعتقد العلماء ان ما اهتدى اليه بلانك ليس الا اسطورة رياضية. حتى هو نفسه كان يرى هذا الرأى ، و لكن بعد وقت قصير ثبت علميا ان نظرية الكم هذه يمكن استخدامها في علوم اخرى / و في ظاهرات اخرى غير الاجسام المكتملة السواد

نعم، استخدام آينشتاين لفكرة كمومية الإشعاع، وحتى أنه وسعها..وفسر فيها الخاصية الكهروضوئية..
بل وسع تصور بور على مدارات الذرة باستخدام صيغة بلانك..فهو من أرسى مفهوم "إصدار الفوتونات المحفز".. وهذه الفكرة هي فكرة الليزر الآن كما نعرف جميعا..
هذا التطبيق العلمي دعم فكرة التكميم ونقلها من جانب التصورات الرياضية إلى المفهوم الفيزيائي العملي..

سرني أنني استعملنا ذات التشبيه :


المثال الاول : افترض انك تصعد سلم , فهل تستطيع ان تضع قدمك بين الدرجه الثالثه والدرجه الرابعه ؟
طبعا ً لا تستطيع . اي انه مسموح لك ان تضع قدمك في اماكن ومواضع محدده وهي درجات السلم .
فكذلك مبدأ تكميم طاقة الاشعاع لا يسمح للاشعاع ان ياخذ قيما ً عشوائيه .

الظاهر أننا جميعا نفكر بذات السلم :) ...


أحتاج بعض التركيز بصراحة فقط لأتتبع التاريخ لمحاولات العلماء لتفسير الانبعاث الطيفي للجسم الاسود..بس الجو مش مساعد..
لو انك وضعم المعادلات كلها انجليزي،، لكن بالفعل ابدعت جزيتم خيرا كثيرا...

حتى تخف الحرارة سانتقل إلى ميكلسون ومورلي ونسترجع الذكريات :)

بوركتم جميعا

[ميمان]

اهلا يا كوارك الغالي ,,

اذكر مره ان احد الاعضاء طرح موضوع " اتوقع هو نيوتن " لماذا ان العالم

لا يذكر من الفيزياء الا اينشتاين ,,

فعندما تذكر الفيزياء اما احدهم يبادرك بذكر اينشتاين ...؟؟

فكان موضوعه يقول ليه بس اينشتاين ينظر له بانه هو الذي اوجد ثوره في عالم الفيزياء الحديثه .

الحقيقه اينشتاين قدم الكثير للفيزياء ,, لكن علماء بمثل بلانك يجب انهم لا يهمشون .

فالصراحه بلانك هو الذي وضع حجر الاساس في الفيزياء الحديثه , واتى بفكره لا مثيل لها .

فهذا هو التميز انك تفتكر فكره لامثيل لها او لم يسبق ان تطرق لها احد .

اما بالنسبه للسلالم , امممممممممم لو اننا ما وضعنا المواضيع مع بعض في نفس الوقت لكان قلت انك خذيت الفكره مني خخخخخخخخخخ,,

امزح معك ربي يسلمك ,, فعلا ً هي مثال حتى نبين مفهوم التكميم وتبسيط الامر للعقول .

كوارك كتبت هذه الجمله :
اقتباس :
الأول هو أنه لا معنى أو قيمة لخصائص الجسيم قبل قياسها. بل إنه لا وجود لهذه الخصائص قبل القيام بقياسها. وإذا لم يكن لخصائص الجسيم وجود ( مثل موقعه وسرعته..) قبل القياس، فإن الجسيم نفسه لا وجود له أيضا!

وهي تحمل فعلاً كما ذكرت بعد فلسفي , اممممم فيه توضيح اكثر لهذه الجمله ,,

^_^

[ميمان]

وماشاء الله عليك يا ambasem ,,

مشاركتك جميله جدا ورائعه ,, و كنتي فعلا ً عند حسن ظن الدكتور حازم فيك ,
يوم اثنى عليك كل خير ...

لكن بعض الصور لم تظهر عندي .. مدري ليه :eh_s (2):
ولي استفسار بسيط ,, نموذج بوهر ليه فشل في تفسير اطياف الذرات المعقده,

اي التي فيها اكثر من بروتون والكترون ,,,

^_^

[ميمان]

مرااحب من جديد ,, اعود اليكم مع ظاهرة دوبلر ..

جميل ما كتبتي يا سويتي , وخير الكلام ما قل ودل ,,,

فبعد كل الزخم بالمعلومات في المشاركات السابقه , تاتي مشاركتك

ذات طابع مختصر وتعطي المعلومه للقارء بكل سهوله ويسر ,

وانتي عالجتي الموضوع عندما تكون السرع اقل من سرعة الضوء بكثير,

وكنت اريد ان اسالك عن ظاهرة دوبلر في السرع القريبه من سرعة الضوء اي في

النسبيه , لكن الروابط التي وضعتيها في المشاركه فقط بينت هذا الامر , وعالجت ظاهرة
دوبلر في النسبيه . >>>>>>> الله نجاك مننا خخخخخخ

^_^

[ميمان]

مراااحب من جديد ,,, اعود اليكم مع مشاركة الدكتور العزيز حازم في معادلة شرودنجر,

انت ماشاء الله عليك يا دكتور خذيت الموضوع الاصعب في هذه الحلقه , وهذه دائما ً عادتك ,

فهذا ليس غريب عليك يا دكتور , فالله يعيطك العافيه على ما تقدم ,,

ابدعت في مشاركتك يا دكتور وفي عرضك لمعادلة شرودنجر ,

لكن استفسار بسيط يا دكتور , على ما اذكر من معلوماتي ان ابساي هي دخيله على القانون,

لكن بسبب النتائج المذهله التي حققتها المعادله , فقد غض العلماء الطرف عنها ! - اقصد بكلمة دخيله انه تم ضرب المعادله بابساي -

وكذلك هل فعلا ً معادلة شرودنجر ما زالت بدون اثبات علمي على صحتها , وانه في المقابل لم يثبت خطائها !

^_^

[nor87]

السلام عليكم

جزيت خيرا ا/ ميمان

لكن هلا اخبرك بما فهمت واستنتجت لما قام به بلانك

انه عند الترددات المنخفضه فإنه عدد الذرات او الجزيئات التى تحمل طاقه كافيه تكون كثيرة

وبالتالى بزيادة الطول الموجى يزداد شده الاشعاع

والعكس فى حالة الترددات العاليه ...

وهذا موافق للنتائج العمليه

هل هذا صحيح ...مع العلم ان هذا استنتاج لا اكثر

بإنتظارك

http://www.21za.com/pic/decoration007_files/120.gif

[dr.k_ah]

السلام عليكم
فى ظاهرة دوبلر
ربما يكون رمز التردد الحقيقي لمصدر الأمواج نيو اس يحتاج مراجعة
وربما الصحيح هو f

[ميمان]

مراااحب يا نور ,,

تفكيرك جميل جدا ً , ماشاء الله عليك ,

اقباس :
وبالتالى بزيادة الطول الموجى يزداد شده الاشعاع.

هذا استنتاجك ربي يسلمك ,

في الحقيقه استنتاجك صحيح . لكن هو يصف حاله وحيده لقانون بلانك , ويصف جزء من النتائج العمليه .
لانه هناك عدة حالات :
من الحالات عندما يكون الطول الموجي كبير جدا فانه نطبق العلاقه : e^hv/kT =1 + hv/kT
وعند تطبيق هذه العلاقه فانه سوف ينتج معنا قانون رايلي-جينز هذه العلاقه
http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysicsimages/Luct_b10.gif

وفي حالة ان الطول الموجي قصير جدا فاننا نطبق هذه العلاقه : e ^ hc/kT >> 1 والتي هي تعطينا معادله جديده تصف لنا جزء اخر من المنحنى . .....

وبتطبيق هذه الحالات , فان معادلة بلانك سوف تصف لنا النتائج العمليه بدقه .

[nor87]

http://www.21za.com/pic/decoration003_files/40.gifمراحب استاذى

اشكرك على تشجيعك والله هذا من ذوقك

وبالنسبة لما ذكرت هذا حقا ما قصدته

حيث اننى قسم المنحنى لقسمين جزء صاعد وجزء هابط

الجزء الصاعد عند الترددات المنخفضه ..فيزداد شدة الاشعاع بزيادة الطول الموجى

والجزء الهابط عند الترددات المنخفضه فتقل شدة الاشعاع ويقل الطول الموجى

حقا انا سعيدة جدا بسعه صدرك

اشكرك ا/ ميمان

والى مناقشه اخرى

http://www.21za.com/pic/decoration003_files/42.gif

[الدي جي]

السلام عليكم

بالنسبة لاشعاع الجسم الاسود شكرا ميمان

الاسئلة :

1- فمثلا ً إذا قمت برفع درجة حرارة الجسم فإنه يبدأ باشعاع لون قريب من اللون الأحمر , وحينها تكون درجة حرارته تقريبا ً (700 ْ س ) . وبزيادة الحرارة يتحول إلى اللون البرتقالي , فالاصفر , ثم اللون الأبيض الذي يدل على أن الجسم يشع الطيف المرئي كاملا ً , ويكون عندئذ وصل إلى درجة حرارة (1200 ْ س ) .

هل ينطبق ذلك على جميع المعادن ام يوجد معادن معينة ؟

2- لماذا نعتبر جسم الانسان جسما اسودا ؟

3- هل معادلة رايلي وجينز فشلت في تفسير اشعاع الجسم الاسود فقط ام انها معادلة لم تنجح لاي شئ على الاطلاق . ؟ وماذا نستفيد من ذكرها خلال الشرح غير التدرج التاريخي ؟

تحياتي

[ميمان]

حيالله الدي جي ,, نور الموضوع بزيارتك ,,

السلام عليكم
وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته ,,

بالنسبة لاشعاع الجسم الاسود شكرا ميمان
العفو ياغالي ,, وانا حاب اشكرك بعد , اذا لاحظت بالمراجع اللي استفدت منها ببحثي ,كانت مشاركه لك باحدى المواضيع , لان مشاركتك ذكرتني بمصطلح كان غايب عن ذهني ويختص اشعاع الجسم , وكنت ناس اتطرق له ,,

الاسئلة : :eh_s (2):

1- هل ينطبق ذلك على جميع المعادن ام يوجد معادن معينة ؟ امممممم اتوقع سؤالك هذا سؤال استهلالي لسؤال سوف تساله في المستقبل :eh_s (2):
الحقيقه لو تمعنت , لوجدت اني لم اذكر معادن , لكن قلت اي جسم , فالحقيقه اي جسم يتحمل درجة الحراره هذه فانه سوف ينطبق عليه نفس الامر , ويتغير لونه تدريجيا ً ,
فمثلا ً في حديث الرسول صلى الله عليه وسلم ذكر النار وان لونها يتغير ,,

2- لماذا نعتبر جسم الانسان جسما اسودا ؟
انا ما اتوقع ان جسم الانسان جسم اسود ,, لكن حتى نخرج من الجدل فانه هنالك شروط حتى نطلق مصطلح جسم اسود , ان هذا الجسم يمتص جميع الاطوال الموجيه الساقطه عليه , فاي جسم ينطبق عليه هذا الشرط يمكن اعتباره جسم اسود , فهل جسم الانسان يمتص جميع الاطوال الموجيه الساقطه عليه ؟
ويمكن اعتبار الشمس مثالا ً على الجسم الاسود .

3- هل معادلة رايلي وجينز فشلت في تفسير اشعاع الجسم الاسود فقط ام انها معادلة لم تنجح لاي شئ على الاطلاق . ؟ وماذا نستفيد من ذكرها خلال الشرح غير التدرج التاريخي ؟
نعم معادلة رايلي - جينز فشلت فشلا ً ذريعا ً في وصف الانبعاث الطيفي للجسم الاسود ,
اما انها لا تصلح لشي , فهذا خطا , والدليل ان معادلة بلانك تؤؤل الى معادلة رايلي جينز عند الاطوال الموجيه الكبيره . فمعادلة رايلي -جينز تظهر ويكون لها كلمه عندما يكون الطول الموجي كبير , اي عندما نخرج من الكميه وندخل الى عالم الكلاسيكيه . اما لماذا نذكرها , لانها في الحقيقه مازالت صحيحه لكن اين ؟ في المستوى الكلاسيكي , وان معادلة بلانك تؤؤل الى معادلة رايلي - جينز عند الاطوال الموجيه العاليه .


تحياتي تحياتي لك وان شاء الله تكون اجاباتي قامت بمقام اسئلتك , وانتظر المزيد منك .

^_^

[دناي بن موسى]

السلام عليكم

اولا شكرا لكل من شارك في هذه الحلقة العلمية وبارك الله فيك


وهذه الشروط الحدية سوف تؤدي إلى تكميم الطاقة للجسيم أي أن تكون هناك قيم محدد فقط للطاقة مسموحة.

الدكتور حازم بمأن شعاع -متجه - الموجةK له علاقة بطاقة الجسيم هل نستطيع ان نبرهن على انه هو كذلك مكمم

تحياتي ولعودة ان شاء الله

[sweeet]

مرااحب من جديد ,, اعود اليكم مع ظاهرة دوبلر ..

جميل ما كتبتي يا سويتي , وخير الكلام ما قل ودل ,,,

فبعد كل الزخم بالمعلومات في المشاركات السابقه , تاتي مشاركتك

ذات طابع مختصر وتعطي المعلومه للقارء بكل سهوله ويسر ,

وانتي عالجتي الموضوع عندما تكون السرع اقل من سرعة الضوء بكثير,

وكنت اريد ان اسالك عن ظاهرة دوبلر في السرع القريبه من سرعة الضوء اي في

النسبيه , لكن الروابط التي وضعتيها في المشاركه فقط بينت هذا الامر , وعالجت ظاهرة
دوبلر في النسبيه . >>>>>>> الله نجاك مننا خخخخخخ

^_^

اهلا ميمان وشكرا لك على كلماتك المشجعة،،

وبالنسبة للموضوع الحمدلله انه واضح،،أخذت كل الطرق الاحترازية لاي سؤال ميمان :18:

وشكرا لمرورك مرة اخرى على الموضوع

تحياتي

[sweeet]

السلام عليكم
فى ظاهرة دوبلر
ربما يكون رمز التردد الحقيقي لمصدر الأمواج نيو اس يحتاج مراجعة
وربما الصحيح هو f

اهلا اخي dr.k_ah

الرمز صحيح اخي الفاضل،،تختلف الرموز حسب مصدر الكتاب،،المرجع الذي استخدمته كان رمز التردد الحقيقي نيو اس،،بينما في المراجع الاخرى وخاصة الجامعية يرمز للتردد f،،

تحياتي

[nor87]

السلام عليكم

اهلين ا/ نيوتن

فى الحقيقه موضوعك جميل وشيق وطريقة عرضه ممتازه

سلمت يداك

فى الحقيقه انا الحمد لله فهمت الموضوع جيدا

لكن لى تعليق بسيط

حينما يسير الجسم فى اتجاه التيار او مجانبا للتيار وذكرت فى ذلك مثالك الرائع عن السفينه

و اوضحت من خلال معادلاتك حقا ان الوقت الذى يستغرقه الجسم المار مع اتجاه التيار يكون اكبر

فى حاله مرورة مجانبا له وتثبته بالفعل

لكن هذا يخالف منطقنا او ما يبادر دائما الى اذهاننا ؟؟

فهل لك استاذى من تفسير لذلك

http://www.21za.com/pic/decoration004_files/63.gif

[أمل باسم]

وماشاء الله عليك يا ambasem ,,

مشاركتك جميله جدا ورائعه ,, و كنتي فعلا ً عند حسن ظن الدكتور حازم فيك ,
يوم اثنى عليك كل خير ...

لكن بعض الصور لم تظهر عندي .. مدري ليه :eh_s (2):
ولي استفسار بسيط ,, نموذج بوهر ليه فشل في تفسير اطياف الذرات المعقده,

اي التي فيها اكثر من بروتون والكترون ,,,

^_^
شكرا ميمان
بالنسبة للصور لا أدري هل المشكلة عندك أم أين؟ هي ظاهرة عندي
بالنسبة لسؤالك: لا تنسى أن بوهر وضع تصوره عن الذرة افترض انه يمكن تحديد مكان وسرعة الالكترون معا بدقة تامة في نفس الوقت (يستحيل عمليا )
3- افترض ان الالكترون يتحرك في مسار دائري (الذرة مسطحة ) وقد ثبت ان الذرة فراغية ذات ثلاثة اتجاهات .

[QuarK]

أهلا بالجميع، والحمد لله على هذا التفاعل،،

تجربة ميلسكون مورلي واضحة كما أرى،، ولم أصل بعد لباقي التجارب :) ..

على كل

يذكر من الفيزياء الا اينشتاين ,,

فعندما تذكر الفيزياء اما احدهم يبادرك بذكر اينشتاين ...؟؟

فكان موضوعه يقول ليه بس اينشتاين ينظر له بانه هو الذي اوجد ثوره في عالم الفيزياء الحديثه .

الحقيقه اينشتاين قدم الكثير للفيزياء ,, لكن علماء بمثل بلانك يجب انهم لا يهمشون .

فالصراحه بلانك هو الذي وضع حجر الاساس في الفيزياء الحديثه , واتى بفكره لا مثيل لها .

عزيزي ميمان، عندما قلت هذا لم أفكر أبدا ان يكون معناه هو تهميش بلانك، لا بالطبع،،
فكرته فكرة ثورية وغيرت الكثير وقامت على اكتافها الكم ومن بعده ميكانيكا الكم كلها..
لا أبدا لا أهمش أحدا، وإنما قلت ما تبادر إلى ذهني، بالفعل آينشتاين هو من نقل فكرة الكمومية من الجانب الرياضي البحت إلى الجانب العملي وبهذا رأت النور..
لكن هذا لا يعني أنني أرفع أحدهم على الآخر،، كل عالم وله مكانته التي لا ننتقص منها شيئا..

بالنسبة لـ


كوارك كتبت هذه الجمله :
اقتباس :
الأول هو أنه لا معنى أو قيمة لخصائص الجسيم قبل قياسها. بل إنه لا وجود لهذه الخصائص قبل القيام بقياسها. وإذا لم يكن لخصائص الجسيم وجود ( مثل موقعه وسرعته..) قبل القياس، فإن الجسيم نفسه لا وجود له أيضا!

وهي تحمل فعلاً كما ذكرت بعد فلسفي , اممممم فيه توضيح اكثر لهذه الجمله ,,

حسنا يا عزيزي،
قلت هذه الجملة وهي اختصار لفصول وكتب كثيرة!! لا أعرف هل سمعت عن ورقةEPRمن قبل؟

هذه الورقة قدم فيها آينشتاين تجربة اعتقد فيها أنه سيدحض فكرة العالم غير الواقعي الذي تتحدث عنه ميكانيكا الكم، سميت بهذا الاسم نسبة إلى الأحرف الأولى من اسماء واضعيها وهم آينشتاين وبودلوسكي و روزن..
على كل التجربة طويلة ووصفها يحتاج الكثير..
لكن باختصار، ميكانيكا الكم ، والتي يعتبر مبدأ الشك أساسا فيها، تنفي الواقع الموضوعي للأشياء
مبدأ الشك يقول أنه بمجرد أن أقوم بقياس الشيء أو محاولة هذا فإنني أغير كل خصائصه الرئيسية..بطريقة لا تجعلني أتنبأ بمستقبله..

جماعة كوبنهاجن تقول أن " لا يوجد بتاتا واقع موضوعي في أي مكان في العالم الذي ندركه، ولا يوجد تأثير عن بعد، أو لا يوجد سببية" ..وهذا الذي يرفضه آينشتاين..
عندما أنظر للقمر، فهو موجود سواء نظرت إليه أم لا!!، قياسي(وهو نظري إليه) لم يؤثر فيه، فهو موجود سواء نظرت أم لم أنظر..
لكن هذا لا يتحقق في العالم ما دون الذري كما ترى ميكانيكا الكم..
نظرية الكم تقول أن لا يمكننا قياس موقع الجسم وزخمه بدقة كاملة، وبالتالي لا يوجد موقع حقيقي للجسم إلا بعد قياسه!، كما لا يوجد زخم حقيقي إلا بعد قياسه أيضا..

يمكن تلخيص هذا كله بالعبارة الرائعة التي قاالها بور من قبل ، عندما سئل هل يوجد "واقع" في عالم الكم؟
فأجاب بأنه لا يوجد عالم للكم وإنما وصفي كمي للعالم..وأردف،
"من الخطأ الظن بان مهمة الفيزياء هي: الإجابة عن السؤال "كيف" فيما يخص الظواهر الطبيعية. مهمة الفيزياء هي : الإجابة عن السؤال "ماذا" يمكن أن نقول عن الظواهر الطبيعية ".
وأهلا ميمان

[NEWTON]

أهلا جميعا ... تفاعل رائع جدا .. تأخرت عنه للأسف..


اوضحت من خلال معادلاتك حقا ان الوقت الذى يستغرقه الجسم المار مع اتجاه التيار يكون اكبر

فى حاله مرورة مجانبا له وتثبته بالفعل

لكن هذا يخالف منطقنا او ما يبادر دائما الى اذهاننا ؟؟

فهل لك استاذى من تفسير لذلك

في الحقيقة يا أختي العزيزة ... فهمت ما تريدين تماما ...لكن لست أدري كيف اشرح الأمر بشكل آخر غير الوارد في الموضوع ..

الآن لو سألتك السؤال ذاته ..لكنت أجبت الإجابة ذاتها أي أن السير مع التيار وعكسه يستغرق زمنا أقل من السير بشكل جانبي مع التيار ..

الحسابات الرياضية تدعم الحل الثاني في توفير الوقت ..لكن لماذا الحل هكذا بمعزل عن الرياضيات .. فهذا يحتمل الكثير من الآراء .. مثلا المساحة المعرضة للتيار في كل وضعية .. شكل الجزء المعرض ... لكن هذا لا ينفع لأن الأجسام جميعا بإختلاف أشكالها وحجومها تخضع للقاعدة ذاتها ..
كرة ، مكعب ، مخروط ...ألخ .

لذا أعود فأقول أن الحسابات هي ما توضح الأمر بجلاء ..

وشكرا لك على تفاعلك ..

[الدي جي]

الله الله يا نيوتن

لو ان كل من تناول الفيزياء استخدم هذا الاسلوب لما شعرنا انها مادة تحتاج جهدا كبيرا

سلمت يداك ... يا عبقري

تجربة ميكلسون ومورلي . اثبتت انه لا اثير بعد اليوم . وكل الحق مع العملاق اينشتين . بعدم وجود الاثير.

على فكرة : جاءتني رسالة من صديق لي يدرس الهندسة في المانيا . قال فيها

( ارسل اليك تحياتي عبر الاثير الواصل بين المانيا والوطن الحبيب )

اذن هذه التحية لن تصل . وربما ينقلها في المرة القادمة مع الضوء

حقيقة لا يوجد عندي اسئلة لانك لم تترك شيئا في التجربة بدون ايضاح

تحياتي وتقديري

[الدي جي]

سلمت يداك اخي كوارك على هذا الابداع

سؤالي
اليس قانون هايزنبرغ في الاتحديد تكون h مقسومة على 2 باي ؟

[رشوان محمود]

السلام عليكم
بداية دخلت لاسجل اعجابي بهذه الحلقة العلمية حيث تظهر براعة المشاركين فيها وماهو الا نتاج جهد منظم يستحق منا التقدير .
ولو اني كنت اريد المشاركة في الحلقة العلمية ولم يتم ذلك فقد قمت بعمل موازي لها في منتدي ميكانيكا الكم

والان ابدا النقاش وسابدأ بكوارك
اولا اعجبت جدا بطرحك لموضوع قاعدة عدم التحديد بهذه الكيفية ولكن عندي ملاحظة
انت قولت

الفوتون يشكل موجة، والموجة، أي موجة، تنتشر بشكل لا نهائي في الفضاء..
الموجة الأولى، ذات الزخم المحدد، اصطدمت بالإليكترون فحركته من مكانه، تغير موقعه وتغير زخم الفوتون أيضا..
لذا نسلط عليه موجة أخرى، بزخم جديد، فتصطدم به وتحركه مرة ثانية..
موجة ثالثة، ورابعة وهكذا..
هل تتخيل الفكرة؟
كأنك تدخل يدك في كيس وأنت مغمض العينين وتبحث عن كرة صغيرة للغاية، أنت لا تعرف أين هي بالضبط لذا تحرك أصابعك في الأطراف أولا، قد تدفعها وأنت لا تدري، وعندما تحرك في كل الاتجاهات ستصل إلى مرحلة تعرف فيها يقينا أن الكرة في منتصف الصندوق لكنك لا تعرف في أي منطقة بالضبط..
وهذا هو ما يحدث هنا،
عندما نسلط مجموعة موجات على الإليكترون المراد تحديد موقعه، فإن كل موجة ستصدمه وتحركه بمقدار معين، عندما تتداخل تلك الموجات فإننا نحصل على لوحة تداخل يظهر فيها منطقة ما، نعرف عندها أن الإليكترون موجود هناك..
هذه المنطقة، هي ما تمثله دالة شرودينجر، وهي احتمال وجود الإليكترون في منطقة ما..
وتعليقي علي هذه الفقرة :
1- انت تتحدث عن تجربة جدلية (خيالية ) الغرض منها هو فهم قاعدة عدم التحديد .. وقد وصلت فكرتك
2- هذه الفقرة متضمنة لرسم .. ما علاقة ما قولته في الفقرة بالرسم ؟؟ !
3- انت قولت (((الفوتون موجة... نسلط موجة اولي ... ثم موجة ثانية ... ثم موجة ثالثة ..... )))
فهل هذه هي نفسها الموجات المرسومة في الشكل ( علي ايدك الشمال ) ؟؟؟
اذا كانت الاجابة بنعم .. فقد اخطأت
اما اذا كانت الاجابة "لا" فما الداعي من وجودها ضمن الفقرة ؟ !!

استكفي بهذا وارجع الي مشاركة ميمان

تحياتي لك ,,,

[رشوان محمود]

مرحبا ميمان
قرأت روعة ابداعك في موضوع اشعاع الجسم الاسود .. والحقيقة انك لم تترك شئ يتعلق بالموضوع لم تتحدث عنه فموضعك شامل ووافي

الموضوع طويل شوية ..
هل تستطيع ان تخبرنا عن سبب نجاح بلانك وفشل الفيزياء الكلاسيكية في تفسير الجسم الاسود ؟ .. فيما لا يزيد عن سطر واحد

تحياتي لك ,,,

[رشوان محمود]

مرحبا دكتور حازم

قمت بشرح معادلة شرودنجر في موضوع ( مقدمة في ميكانيكا الكم ) باستخدام فكرة المؤثرات , والان قرأت نفس الموضوع ولكن بطريقة اخري كما ورد في مشاركتك ..
واري ان شرح معادلة شرودنجر باستخدام المؤثرات اسهل .. هل توافقني الرأي ؟

دكتور حازم .. ورد في مشاركتك

فماذا عن الموجات المصاحبة للجسيات المادية؟! ما الذي يتذبذب في هذه الحالة لكي نقول أن الإلكترون أو أي جسيم مادي آخر يظهر خواص موجية؟
ما هي الاجابة الصريحة لسؤالك ((( ما الذي يتذبذب ؟ ))) ؟

تحياتي لك ,,,

[رشوان محمود]

مرحبا ambasem

اسلوبك سهل وشرحك رائع جدا

انتي قولتي

الطيف الخطي هو خاصية اساسية مميزة للعنصر كبصمة اليد للانسان
ما السبب في ذلك ؟

[ميمان]

اهلا يا استاذ رشوان ,, نشكرك لمروك الطيب وكلماتك الجميله التي تبعث في النفس السرور ,,

اما البحث طويل شويه الصراحه كانت حاب اختصر منه لكن لتوضيح الموضوع وعدم اهمال جزئياته كان يجب اطول حبتين ,,


هل تستطيع ان تخبرنا عن سبب نجاح بلانك وفشل الفيزياء الكلاسيكية في تفسير الجسم الاسود ؟ .. فيما لا يزيد عن سطر واحد
تحياتي لك ,,,

اتوقع لان بلانك استخدم مبدأ تكميم الاشعاع و فرض الضوء عباره عن فوتونات ,,

^_^

[رشوان محمود]

البحث طويل شوية دا شئ كويس مش وحش

اتوقع لان بلانك استخدم مبدأ تكميم الاشعاع و فرض الضوء عباره عن فوتونات ,,

وبالفعل توقعك صحيح
الفوتون هو الحل
ادخال مصطلح "فوتون" حل الازمة
بلانك نجح لانه اعتبر الضوء مكون من جسيمات تسمي فوتونات بينما الكلاسيكية فشلت لانها اعتبرت الضوء عبارة عن موجات فقط

تحياتي لك ميمان

[أمل باسم]

مرحبا ambasem

اسلوبك سهل وشرحك رائع جدا

انتي قولتي

ما السبب في ذلك ؟

شكرا لك أخي
بالنسبة لسؤالك :
كل عنصر عند إثارته ينبعث منه طيف ، هذا الطيف يختلف من عنصر لآخر تبعا لمستويات الطاقة التي ينتقل إليها الالكترون عند إثارته
و لا يتشابه عنصران في الطيف المنبعث منهما تماما كبصمات الانسان
فهي تختلف من شخص لآخر .
و بدراستنا لأطياف العناصر المختلفة نستطيع التمييز بينها و معرفة خصائصها.
تماما كما استخدمت الأطياف في معرفة مكونات النجوم عن طريق تحليل الضوء الناتج عنها .

[ميمان]

اتوقع لان بلانك استخدم مبدأ تكميم الاشعاع و فرض الضوء عباره عن فوتونات ,,

وبالفعل توقعك صحيح
الفوتون هو الحل
ادخال مصطلح "فوتون" حل الازمة

تحياتي لك ميمان

تحياتي لك يا استاذ ,, انا كتبت بردي على الغالي كوارك انه مره قريت موضوع بالمنتدى

كان موضوعه ليه دايم نذكر اينشتاين ونهمش البقيه ,, فاكان كاتب الموضوع انت ماشاء الله عليك ,

فالحقيقه بلانك قدم كثير جدا ً للفيزياء الحديثه وهو صاحب الفكره التي هزت الاوساط العلميه .

مسائك طيب ...

^_^

[nor87]

شكرا سويتى على الموضوع

خير الكلام ما قل ودل

الموضوع واضح والحمد لله بالنسبة لى

كان عندى سؤال اتمنى ان تكونى تعرفيه

ذكرتى فى التطبيقات استخدام ظاهرة دوبلر فى دراسة اقتراب او بعد النجم وتحديد سرعته فى

كلتا الحالتين؟؟فهل تعرفين اختى كيف يتم هذا ؟؟؟

عالعموم جزيتى خيرا

تحياتى ..

نـــــور

http://www.21za.com/pic/decoration002_files/38.gif

[HazemSakeek]

http://www.asmilies.com/smiliespic/FAWASEL/011.GIF


استراحة صغيرة



كل التحية والتقدير لكل المشاركات التي ساهمتم بها لاثراء مواضيع هذه الحلقة وبانتظار تفاعل اكثر ان شاء الله من خلال الاسئلة والاجابات، وبالتأكيد يستحق كل من شارك في النقاش وسام الحلقة الذي سيمنح للاعضاء بعد انتهاء النقاش باذن الله

http://hazemsakeek.com/vb/images/medals/medal-5.gif

والله ولي التوفيق
.
.
.

[HazemSakeek]

اهلا يا استاذ رشوان ,, نشكرك لمروك الطيب وكلماتك الجميله التي تبعث في النفس السرور ,,

اما البحث طويل شويه الصراحه كانت حاب اختصر منه لكن لتوضيح الموضوع وعدم اهمال جزئياته كان يجب اطول حبتين ,,



اتوقع لان بلانك استخدم مبدأ تكميم الاشعاع و فرض الضوء عباره عن فوتونات ,,

^_^





البحث طويل شوية دا شئ كويس مش وحش

اتوقع لان بلانك استخدم مبدأ تكميم الاشعاع و فرض الضوء عباره عن فوتونات ,,

وبالفعل توقعك صحيح
الفوتون هو الحل
ادخال مصطلح "فوتون" حل الازمة
بلانك نجح لانه اعتبر الضوء مكون من جسيمات تسمي فوتونات بينما الكلاسيكية فشلت لانها اعتبرت الضوء عبارة عن موجات فقط

تحياتي لك ميمان

هنا فقط اود ان اوضح ان بلانك لم يكمم الاشعاع والذي كمم الاشعاع هو اينشتين عندما اعتبره الضوء هو فوتون وان طاقة الفوتون هي ثابت بلانك في التردد وقد حصل اينشتين على جائزة نوبل لهذه الفرضية ولتفسيرها للظاهرة الكهروضوئية.

اذا ماذا كمم بلانك؟
نعم بلانك كمم شيء اخر تمام ما هو؟

عندما قام العالم بلانك بتفسير اشعاع الجسم الاسود ادخل مبدأ التكميم فقط على ان طاقة الالكترونات -المتصادمة مع جدران الجسم الاسود- الباعثة للاشعاع والاشعاع الكهرومغناطيس المنبعث له خصائص موجية تنتشر في الفراغ كما تنتشر امواج الماء في الماء.

لاحظ هنا ان هناك فرق كبير في استخدام التكميم من قبل بلانك ومن قبل اينشتين حيث ان اينشتين لم يفسر الظاهرة الكهروضوئية انما قام بنفي النظرية الكلاسيكية للضوء واستبدلها بنظرية جديدة ولهذا استحق جائزة نوبل بالرغم من انه ثاني شخص بعد بلانك استخدم النظرية الكمية.

لهذا ننسب تكميم الاشعاع لاينشتنن بينما ننسب النظرية الكمية لبلانك

والله ولي التوفيق

[HazemSakeek]

السلام عليكم
جزيت خيرا ا/ ميمان
لكن هلا اخبرك بما فهمت واستنتجت لما قام به بلانك
انه عند الترددات المنخفضه فإنه عدد الذرات او الجزيئات التى تحمل طاقه كافيه تكون كثيرة
وبالتالى بزيادة الطول الموجى يزداد شده الاشعاع
والعكس فى حالة الترددات العاليه ...
وهذا موافق للنتائج العمليه
هل هذا صحيح ...مع العلم ان هذا استنتاج لا اكثر
بإنتظارك

http://www.21za.com/pic/decoration007_files/120.gif


هناك فرق بين تردد الاشعاع Frequency وشدة الاشعاع Intensity

وطاقة الاشعاع تعتمد فقط على التردد بينما شدة الاشعاع تعتمد على عدد الفوتونات


والله ولي التوفيق

[QuarK]

السلام عليكم أهلا بالجميع،،

شكرا على التعليقات المشجعة وندعو الله أن نرى مزيدا من الأفكار والعمل المشارك البناء معنا..

عودة مع التعليقات، أولا العزيز دي جي المتابع دائما مع الحلقة العلمية ،


سؤالي
اليس قانون هايزنبرغ في الاتحديد تكون h مقسومة على 2 باي ؟

لا يا عزيزي، القانون الأصلي فيه ثابت بلانك مقسوما على 4 باي،
لكن القيمة (ثابت بلانك/2باي) تستخدم كثيرا في الفيزياء، وقد اصطلح على تسميتها إتش بار، لذا في القانون استبدلت بثابت بلانك /4 باي، اتش بار على 2 باي..


أهلين رشوان كيف الحال..
حسنا، فلنبقى معا ،،


انت قولت


الفوتون يشكل موجة، والموجة، أي موجة، تنتشر بشكل لا نهائي في الفضاء..
الموجة الأولى، ذات الزخم المحدد، اصطدمت بالإليكترون فحركته من مكانه، تغير موقعه وتغير زخم الفوتون أيضا..
لذا نسلط عليه موجة أخرى، بزخم جديد، فتصطدم به وتحركه مرة ثانية..
موجة ثالثة، ورابعة وهكذا..
هل تتخيل الفكرة؟
كأنك تدخل يدك في كيس وأنت مغمض العينين وتبحث عن كرة صغيرة للغاية، أنت لا تعرف أين هي بالضبط لذا تحرك أصابعك في الأطراف أولا، قد تدفعها وأنت لا تدري، وعندما تحرك في كل الاتجاهات ستصل إلى مرحلة تعرف فيها يقينا أن الكرة في منتصف الصندوق لكنك لا تعرف في أي منطقة بالضبط..
وهذا هو ما يحدث هنا،
عندما نسلط مجموعة موجات على الإليكترون المراد تحديد موقعه، فإن كل موجة ستصدمه وتحركه بمقدار معين، عندما تتداخل تلك الموجات فإننا نحصل على لوحة تداخل يظهر فيها منطقة ما، نعرف عندها أن الإليكترون موجود هناك..
هذه المنطقة، هي ما تمثله دالة شرودينجر، وهي احتمال وجود الإليكترون في منطقة ما..

وتعليقي علي هذه الفقرة :
1- انت تتحدث عن تجربة جدلية (خيالية ) الغرض منها هو فهم قاعدة عدم التحديد .. وقد وصلت فكرتك
2- هذه الفقرة متضمنة لرسم .. ما علاقة ما قولته في الفقرة بالرسم ؟؟ !
3- انت قولت (((الفوتون موجة... نسلط موجة اولي ... ثم موجة ثانية ... ثم موجة ثالثة ..... )))
فهل هذه هي نفسها الموجات المرسومة في الشكل ( علي ايدك الشمال ) ؟؟؟
اذا كانت الاجابة بنعم .. فقد اخطأت
اما اذا كانت الاجابة "لا" فما الداعي من وجودها ضمن الفقرة ؟ !!


بالفعل هي تجربة فقط جدلية لتقرب الصورة ، مسألة أن أضع يدي في كيس وأحركها يمينا ويسارا لأحصر الجسم الذي أبحث عنه في حيز معين،، هذا كل مافي الأمر..

بالنسبة للرسم، هذا فقط لتوضيح كيف شكل موجة الاحتمال ومن أين جاءت،
يعني لو بحثنا في الكتب المتعلقة في الميكانيك الكمي، وشرحها عن مبدأ هايزنبرغ، لوجدنا مثالا يتكرر كل مرة،
وهو تخيل أنك أنك تنظر لهذا الجسم من خلال ميكروسكوب، الميكروسكوب يعتمد على تسليط موجات ذات تردد محدد على الجسم لتراه..
لن تراه من أول موجة تسلطها، لذا فأنت تسلط أكثر من موجة، وكل منها بطول موجي مختلف..
هذه فكرة الصورة..
الـ pattern الناتج هو بالشكل الموضح، هذا ما نجده،
نعرف أن الموجة في ذاك المكان لكن أين بالضبط؟ لا ندري..

مش فاهم أين الخطأ بصراحة..لو كان هناك واحدا فأنا أنتظر تصحيحك بالضطبع

تحياتي وبوركتم
وحزيتم خيرا جميعا

[HazemSakeek]

مرحبا دكتور حازم

قمت بشرح معادلة شرودنجر في موضوع ( مقدمة في ميكانيكا الكم ) باستخدام فكرة المؤثرات , والان قرأت نفس الموضوع ولكن بطريقة اخري كما ورد في مشاركتك ..
واري ان شرح معادلة شرودنجر باستخدام المؤثرات اسهل .. هل توافقني الرأي ؟

دكتور حازم .. ورد في مشاركتك

ما هي الاجابة الصريحة لسؤالك ((( ما الذي يتذبذب ؟ ))) ؟

تحياتي لك ,,,

بالطبع هناك اكثر من طريقة للوصول الى معادلة شرودنجر وبالتأكيد استخدام المؤثرات التفاضلية يسهل الامر كثيرا للوصول الى المعادلة ولكن شرح معنى المؤثر التفاضلي هو الصعب في حد ذاته لمن لم يتعمق في ميكانيكا الكم ولم يدرس المعادلات التفاضلية

وهنا يسعدني ان اضيف انه يمكن تحويل الكميات الفيزيائية الديناميكية في معادلة شرودنجر مثل الطاقة E وكمية الحركة P إلى المؤثرات التفاضلية، فما هي المؤثرات التفاضلية

ببساط المؤثر التفاضلي هو مؤثر تفاضلي يؤثر على الدالة ابساي ويعطي نفس النتيجة التي نحصل عليها من ضرب الدالة ابساي في كمية الحركة وهناك مؤثر تفاضلي للطاقة ومؤثر تفاضلي لكمية الحركة

اي ان

http://www.phy.duke.edu/courses/100/lectures/QM3/Eq37

اما بخصوص ما الذي يتذبذب في حالة موجة الالكترون لا احد يعرف حتى الان ولا اعتقد انه بالامكان معرفة ذلك ولكن كل ما في الامر انهم افترضوا ان الذي يتذبذب له دالة موجية اسمها ابساي وهي تعني الكثير من حيث المفاهيم التي تزودنا بها عن الالكترون مثل مستويات الطاقة واحتمالية رصد الالكترون وغيره.

والله ولي التوفيق
.
.
.

[HazemSakeek]

مراااحب من جديد ,,, اعود اليكم مع مشاركة الدكتور العزيز حازم في معادلة شرودنجر,
انت ماشاء الله عليك يا دكتور خذيت الموضوع الاصعب في هذه الحلقه , وهذه دائما ً عادتك ,
فهذا ليس غريب عليك يا دكتور , فالله يعيطك العافيه على ما تقدم ,,
ابدعت في مشاركتك يا دكتور وفي عرضك لمعادلة شرودنجر ,
لكن استفسار بسيط يا دكتور , على ما اذكر من معلوماتي ان ابساي هي دخيله على القانون,
لكن بسبب النتائج المذهله التي حققتها المعادله , فقد غض العلماء الطرف عنها ! - اقصد بكلمة دخيله انه تم ضرب المعادله بابساي -

وكذلك هل فعلا ً معادلة شرودنجر ما زالت بدون اثبات علمي على صحتها , وانه في المقابل لم يثبت خطائها !

^_^

مرحبا ميمان وانت ايضا ابدعت في الجسم الاسود ما شاء الله عليك

بالنسبة للدالة ابيساي فهي كما ذكرت من قبل انها دالة تمثل موجة لموجة مجهولة الهوية ولذلك هي تسمى دالة موجية ولها دلالات كثيرة ومعادلة شرودنجر جمعت الخصائص الموجية والخصائص الجسمية للجسميات المادية في معادلة واحدة ولكن هناك بعض الاستنتاجات التي اظهرت بعض القصور في معادلة شرودنجر

حيث انها لم تدخل السرعة النسبية او السرعة الكبيرة التي يمتلكها الالكترون في مداراتها حول النواة وهذا ما قام به العالم ديراك وادخل السرعة النسبية في معادلة شرودنجر

كما ان معادلة شرودنجر لم تتنبئ بالحركة المغزلية للالكترون حول نفسه.

ولكن معادلة شرودنجر صحيحة ولكن فيها ثغرات تم معالجتها

والله ولي التوفيق

[رشوان محمود]

عندما قام العالم بلانك بتفسير اشعاع الجسم الاسود ادخل مبدأ التكميم فقط على ان طاقة الالكترونات -المتصادمة مع جدران الجسم الاسود- الباعثة للاشعاع والاشعاع الكهرومغناطيس المنبعث له خصائص موجية تنتشر في الفراغ كما تنتشر امواج الماء في الماء.

فقط احب ان اوضح التالي :

بلانك ( الرجل الاول )
افترض بلانك الاشعاع عبارة عن متذبذبات توافقية تتخذ كمية الطاقة فيها عدد صحيح من تردد الاشعاع مضروب في ثابت بلانك
E = n.h.f
وسمي المقدار E = h.f كم ( quanta ) حيث يتم انبعاث او امتصاص الاشعة بهذه الكمات الطاقية
اذن نستنتج ان بلانك كمم الطاقة

اينشتين ( الرجل الثاني )
استعار فروض بلانك حتي يفسر الظاهرة الكهروضوئية , وهو صاحب مصطلح "فوتون" الذي اطلقه علي الـ quanta , حيث قال انه عندما يسقط شعاع ضوئي علي سطح فان الـ quanta ( او الفوتون كما سماها ) سوف يستحث الكترون علي الانطلاق .
اذن اينشتين كمم الاشعاع باعتباره مكون من فوتونات
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــ
في مشاركتي السابقة قولت ان الفوتون هو الحل نسبت الفضل لبلانك بغض النظر عن التسمية , فكما ذكرت ان كلمة quanta هي نفسها كلمة "فوتون" ولكن الاخيرة اكثر انتشار بين كما ان اذن نستنتج ان اينشتين اكثر شهرة من بلانك ( رغم انه الرجل الثاني )

[رشوان محمود]

مرحبا كوارك
كان سؤالي الاول

2- هذه الفقرة متضمنة لرسم .. ما علاقة ما قولته في الفقرة بالرسم ؟؟ !
وردك كما ورد

بالنسبة للرسم، هذا فقط لتوضيح كيف شكل موجة الاحتمال ومن أين جاءت،
كما جاء في ردك ايضا

هو تخيل أنك أنك تنظر لهذا الجسم من خلال ميكروسكوب، الميكروسكوب يعتمد على تسليط موجات ذات تردد محدد على الجسم لتراه..
لن تراه من أول موجة تسلطها، لذا فأنت تسلط أكثر من موجة، وكل منها بطول موجي مختلف..
هذه فكرة الصورة
فقط كان اعتراضي علي ادراج الرسم في ايضاح فكرة التجربة الجدلية
وكان من المفيد ادراجه عندما تشرح امواج ديبرولي لتبين ان الموجة المصاحبة هي موجة احتمال وليس لتوضيح تجربة جدلية

كان سؤالي الثاني
3
- انت قولت (((الفوتون موجة... نسلط موجة اولي ... ثم موجة ثانية ... ثم موجة ثالثة ..... )))
فهل هذه هي نفسها الموجات المرسومة في الشكل ( علي ايدك الشمال ) ؟؟؟
اذا كانت الاجابة بنعم .. فقد اخطأت
اما اذا كانت الاجابة "لا" فما الداعي من وجودها ضمن الفقرة ؟ !!
وانت لم تجاوبني اجابة صريحة
وقولت

مش فاهم أين الخطأ بصراحة
وببساطة ان هذه الامواج المرسومة ليست امواج للفوتونات كما ادرجتها في شرحك فهي ليست بالموجة الاولي والثانية والثالثة ... التي تتراكب وتكون المجموعة الموجية , واما هي امواج افتراضية ليس لها وجود فيزيائي وتسمي امواج ديبرولي
اذن الرسم اللي علي ايدك الشمال مش امواج للفوتونات ( موجةاولي وتانيه وتالتة .. )
وطالما انها مش امواج للفوتونات , وبالتالي وجود الرسم لا يدعم شرحك ووجودها يخلط الامور كثيرا
اذن لا داعي هناك داعي لوجود الرسم ضمن الفقرة

وتجد مزيد من المعلومات علي الرابطين :
http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?p=32490#post32490
http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?p=32493#post32493

تحياتي لك

[sweeet]

[]شكرا سويتى على الموضوع

خير الكلام ما قل ودل

الموضوع واضح والحمد لله بالنسبة لى

كان عندى سؤال اتمنى ان تكونى تعرفيه

ذكرتى فى التطبيقات استخدام ظاهرة دوبلر فى دراسة اقتراب او بعد النجم وتحديد سرعته فى

كلتا الحالتين؟؟فهل تعرفين اختى كيف يتم هذا ؟؟؟

عالعموم جزيتى خيرا

تحياتى ..

نـــــور[/font]




http://www.q8boy.com/uploads/0b4e3fc2f0.bmp (http://www.q8boy.com)

اهلا بك يا نور يا صديقة الغاليات،،نورتي الحلقة عزيزتي،،

في موضوعي تحدثت عن دوبلر بالنسبة لموجات الصوت،،وما نتج عنه من تطبيقات من بينها،،معرفة ما اذا كان النجم يقترب او يبتعد ،،حيث كانت البداية من هابل عندما أشار أن لون الجسم يتأثر بحركته بالنسبة للراصد،،مستعينا بظاهرة دوبلر حيث طبقها على الضوء في عام 1924،، وهذا ما اسماه بالانزياح ناحية الأزرق Blue Shift ويحدث اذا كان المصدر مقترباً منا فإن التردد المقاس يكون اكبر من التردد الأصلي او الطول الموجي المقاس يكون اقصر من الطول الأصلي،،
والانزياح نحو الأحمر Red Shift ويحدث اذا كان المصدر مبتعد عنا فإن التردد المقاس يكون اقل من التردد الأصلي أو الطول الموجي المقاس اطول من الطول الاصلي،،

إذا،، يتعلق لون المجرة أو النجم بمكان الناظر واتجاه المجرة، هل تتجه نحو الراصد أو تبتعد عنه؟ فالمجرات التي تبتعد عنا نشاهدها باللون الأحمر، أما المجرات التي تقترب منا نشاهدها باللون الأزرق.كما هو موضح بالشكل،،

http://www.q8boy.com/uploads/203f7d9b0b.gif (http://www.q8boy.com)

بارك الله فيك عزيزتي اسعدني تواجدك

فاصلة: الا استحق لقب أستاذة يا نور :eh_s (2):

[HazemSakeek]

فقط احب ان اوضح التالي :

بلانك ( الرجل الاول )
افترض بلانك الاشعاع عبارة عن متذبذبات توافقية تتخذ كمية الطاقة فيها عدد صحيح من تردد الاشعاع مضروب في ثابت بلانك
E = n.h.f
وسمي المقدار E = h.f كم ( quanta ) حيث يتم انبعاث او امتصاص الاشعة بهذه الكمات الطاقية
اذن نستنتج ان بلانك كمم الطاقة

اينشتين ( الرجل الثاني )
استعار فروض بلانك حتي يفسر الظاهرة الكهروضوئية , وهو صاحب مصطلح "فوتون" الذي اطلقه علي الـ quanta , حيث قال انه عندما يسقط شعاع ضوئي علي سطح فان الـ quanta ( او الفوتون كما سماها ) سوف يستحث الكترون علي الانطلاق .
اذن اينشتين كمم الاشعاع باعتباره مكون من فوتونات
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــ
في مشاركتي السابقة قولت ان الفوتون هو الحل نسبت الفضل لبلانك بغض النظر عن التسمية , فكما ذكرت ان كلمة quanta هي نفسها كلمة "فوتون" ولكن الاخيرة اكثر انتشار بين كما ان اذن نستنتج ان اينشتين اكثر شهرة من بلانك ( رغم انه الرجل الثاني )

حسنا

بلانك في عام 1900 ذكر ان الطاقة تنتقل في الجسم الاسود في صورة رزم منفصلة تلك التي سماها كوانتا quanta وان الجسم الاسود مكون من مجموعة من المتذبذبات التي تصدر الطاقة بصورة منفصلة وهي nhf ولكن هذه الفكرة كانت السبب في تفسير اشعاع الجسم الاسود ولكن العلماء قبلوا بها ولكن على عدم اقتناع وقد قال بلانك (الخبرة وحدها كفيلة باثبات صحة هذه الفرضية الطبيعة) وبعد 5 سنوات كانت الظاهرة الكهروضوئية وحينها استخدم اينشتين هذه الفكرة وكمم بها الشعاع الكهرومغناطيسي

حصل اينشتين على جائزة نوبل لتكميم الشعاع الكهروضوئي وتفسيره لها باستخدام الفوتونات والتي هي الكوانتا بالرغم من ان بلانك هو مؤسس نظرية الكم. هذا ما جعلني افترض ان اينشتين هو من كم الشعاع الكهرومغناطيسي كما استفاد اينشتين من ماكسويل في ان سرعة الضوء ثابتة في الفراغ والتي سبقه بها بمئات السنين.


والله ولي التوفيق

[HazemSakeek]

هذا توضيح لبعض التساؤلات التي وردت حول موضوع مبدأ الشك والتي طرحها الاخ رشوان في مشاركته السابقة #48


http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmod2/unc2.gif


بالطبع مبدأ الشك هو مبدأ اساسي في الفيزياء وان هيزنبيرج وضح ذلك في نقاشه حول رصد الالكترون والذي هو اصغر بكثير من اي ضوء مرئي نريد ان نرصد به الالكترون لذلك لو فرضنا ان اقصر طول موجي متوفر لدينا وليكن اصغر من اشعة اكس بمئة مرة فان هذا الفوتون عندما يسقط على الالكترون لينعكس عنه ليعطينا موقعه فانه في نفس اللحظة سوف يتحرك الالكترون وبالتالي لا يمكن ان نحدد موقعه بدقة ليس لعدم دقة ادوات الرصد ولكن لانه اي عملية رصد سوف تتفاعل معه وتحركه


ما في الرسم هو عبارة عن اجابة لسؤال ما هي الموجة المصاحبة للالكترون كما جاء الحديث في المعادلة الموجية فكلا من هيزنبيرج وشرودنجر قد تعامل مع الخاصية المزدوجة للالكترون بطريقته

والان نحن مع هيزنبيرج حيث ان الموجة التي تعبر عن الالكترون يجب ان تحمل صفاته فالالكترون محدد في مكان ما في الفراغ وهذه الموجة لا يمكن ان تكون جيبية لان الموجة الجيبية تنتشر من سالب مالانهاية الى مالانهاية وهنا مربعها يعني ان هناك احتمالية لرصد الالكترون في كل مكان وهذا غير صحيح.

اذا الموجة التي تمثل الالكترون يجب ان تكون محددة في الفراغ وهذه الموجة هي موجة النبضة والتي تتكون من عدد من الموجات المختلفة في الترددات وكلما كانت عدد الموجات المشتركة اكبر كلما كانت النبضة اكثر تحديدا في الفراغ حتى تصبح خط هذا معناها ان هناك عدد لا نهائي من الترددات يشترك معا لذلك فان الرسمة السابقة تمثل بالفعل امواج دبرولي والتي تعبر عن الدالة الموجية التي تمثل الالكترون في الفراغ

ولذلك تسمي موجة احتمال ايضا لان مربعا يعطي احتمال رصد الالكترون في الحيز التي تنتشر فيه الموجة.


اتفق مع استاذ رشوان في ان الشكل في الاعلى انسب لو تم نقله الى الحديث عن امواج دبرولي

هذا للتوضيح

[alkomkom]

بسم الله الرحمن الرحيم
أ/ ميمان العزيز أولا اهنيك علي هذا المستوي المشرف وعلي هذا الشرح الوافي الكافي فشكرا جزيلا ثانيا لدي استفهام ارجو كشفه لي كما قلت في الموضوع(يطلق مصطلح الجسم الاسود في الفيزياء على ذلك الجسم الذي يمتص جميع الطاقة الاشعاعية الساقطة عليه .) لكن عندما درسنا الجسم الاسود سابقا عرف لنا علي انه ايضا كما يمتص الاشعة ايضا يشع فما مدي صحه كلامي هذا .
ودمتم ...

[HazemSakeek]

هذه بعض الاسئلة التي يمكن الاجابة عنها من خلال المواضيع الخمسة المطروحة في هذه الحلقة وقد وضعتها بهدف النقاش والمشاركة

الجسم الاسود: لاي اتجاه تزاح القيمة العظمى لانبعاث الجسم الاسود بالنسبة للطول الموجي عندما تزداد درجة الحرارة. ولماذا؟


تجربة ميكلسون مورلي: كانت تجربة ميكلسون مورلي تعتمد على التداخل بين شعاعين من الضوء وتوقع العالمين ان يتم تغير في اهداب التداخل عند تحريك الطاولة التي عليها جهاز ميكلسون. لماذا توقع العالمين ان يحدث تغير في اهداب التداخل؟

مبدأ الشك: ما تأثير مبدأ الشك على مستويات الطاقة في الذرة؟

الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر: ما علاقة معادلة شرودنجر بمعادلة دبرولي

طيف ذرة الهيدروجين: هناك اكثر من سلسلة انبعاث طيفي لذرة الهيدروجين عرفت باسماء العلماء الذين اكتشفوها ومن الموضوع تلاحظ ان مجموعة Balmer التي يحدث فيها الانبعاث عند الانتقال من المستويات العليا الى المستوى n=2 قد اكتشفت في 1885 وهذا قبل اكتشاف المجموعة Lyman يخمس سنوات. في اعتقادك لماذا ذلك؟

ظاهرة دبلر: هناك اربع معادلات توضح ظاهرة دبلر في حالات مختلفة، اذا كان المصدر متحرك والراصد متحرك اي المعادلات تستخدم.


هذه الاسئلة للتفكير وهي موجهة لجميع الاعضاء ماعدا الذين كتبوا المواضيع لا يجاوبوا على الاسئلة الخاصة بموضوعهم)


تحياتي

[أمل باسم]

دعوني ابدأ الاجابات و انشاء الله أوفق في الاجابة .
اولا : بالنسبة لاشعاع الجسم الأسود : أعتقد يا دكتوري العزيز أن القيمة العظمى للطول الموجي للطيف المنبعث تنزاح ناحية اع الجسمالصفر حسب ما فهمت من معادلة فين : أن الطول الموجي يتناسب عكسيا مع ازدياد درجة الحرارة، فلو دققنا النظر في الشكل (3)في شرح الموضوع نلاحظ أن أقصى قيمة للطول الموجي كانت 250 نانومتر عند درجة حرارة 12000كلفن ، و بازدياد درجة الحرارة عن ذلك فسوف تقل و بذلك سوف تقترب من الصفر .
ثانيا : بالنسبة لتجربة مورلي و ميكلسون :اعتقد العلمان أن اهداب التداخل سوف تتغير و ذلك لاعتقادهم بوجود الاثير الذي ينقل أمواج الضوء ، و بهذا فسوف يؤثر على سرعة الشعاعين مما يؤدي إلى تداخل في أمواج الشعاعين و هذا التداخل إما أن يكون بناءً أو أن يكون جزئياً أو أن يكون هداماً ، و بالتالي فسوف يغير في أهداب التداخل .
يكفيني هذا الآن و أترك الفرصة لغيري.

[ميمان]

حياك الله يا alkomkom ,,

اشكرك جداً لكلماتك الجميله ,,


لكن عندما درسنا الجسم الاسود سابقا عرف لنا علي انه ايضا كما يمتص الاشعة ايضا يشع فما مدي صحه كلامي هذا .
ودمتم ...

كلامك صحيح 100% ولا غبار عليه ,, الجسم الاسود كما انه يمتص جميع الاطوال الموجيه ,,

فهو كذلك يشع جميع الاطوال الموجيه ,, وهذا الذي تعلمته انا بعد ,, لكن الصراحه انا حذفت

الجمله التي تتعلق بانه يشع الاطوال الموجيه ,, لاني يوم رجعت لتعاريف الجسم الاسود , وجدت بعض الكتب تعرفه انه يمتص جميع الاطوال الموجيه , دون ان تتطرق للاشعاع ,,
واتوقع حذفوا هذه الجمله لانها سوف تكون مفهومه ظمنينا ً ,, لان الجسم الذي يمتص اطوال موجيه معينه فانه لن يشع الا الاطوال الموجيه نفسها ,, فاذا كان الجسم يمتص جميع الاطوال الموجيه فانه سوف يشعها جميعها ,,

نشكر يا alkomkom لمشاركتك الجميله وننتظر المزيد منك ,,

^_^

[olzr]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

في الحقيقة مناقشات ومواضيع شيقة ومثيرة ( الشكر الجزيل للجميع )

هنالك بعض الأفكا أحببت التطرق إليها وهي :

1.) هنالك فرق بين الجسم لأسود واللون الأسود (إذ أن مصطلحالجسم الأسود لايشير إلى اللون
الأسود ) حيث أن الجسم الأسود يمتص حميع الأشعة الساقطة عليه وبالتالي هو عبارة عن
ممتص مثالي للأشعة ولكن هذا الجسم أيضا هو مشع مثالي
إذ يعرف الجسم الأسود بأنه : ذلك الجسم القادر على امتصاص الإشعاعات الكهرومغناطيسية
بكفاءة عالية وبنفس الوقت قادر على إشعاع هذه الأطياف بكفاءة عالية

والفرق بين الجسم الأسود واللون الأسود هو أن اللون الأسود يعني لنا انه يمتص ألوان الضوء
المرئي ( الطيف المرئي ) ولايعني مقدار الإمتصاص أو إشعاعة على عكس الجسم الاسود

2.) سؤال بسيط ؟!
إذا كانت الأجسام السوداء ثشع طاقة فلماذا لاتشع جميع الطاقة وبالتالي تصبح درجة حرارتها
(صفر) مطلق ؟
والجواب هو كما أن الجسم الأسود يشع طاقة فهو يمتص طاقة أيضاً وبالتالي لايفقد جميع
طاقته الإشعاعية

وأخيراً أتقدم بالشكر لجميع المشرفين والأعضاء و أخص د.حازم و ميمان

[HazemSakeek]

http://www.q8boy.com/uploads/0b4e3fc2f0.bmp (http://www.q8boy.com)

اهلا بك يا نور يا صديقة الغاليات،،نورتي الحلقة عزيزتي،،

في موضوعي تحدثت عن دوبلر بالنسبة لموجات الصوت،،وما نتج عنه من تطبيقات من بينها،،معرفة ما اذا كان النجم يقترب او يبتعد ،،حيث كانت البداية من هابل عندما أشار أن لون الجسم يتأثر بحركته بالنسبة للراصد،،مستعينا بظاهرة دوبلر حيث طبقها على الضوء في عام 1924،، وهذا ما اسماه بالانزياح ناحية الأزرق Blue Shift ويحدث اذا كان المصدر مقترباً منا فإن التردد المقاس يكون اكبر من التردد الأصلي او الطول الموجي المقاس يكون اقصر من الطول الأصلي،،
والانزياح نحو الأحمر Red Shift ويحدث اذا كان المصدر مبتعد عنا فإن التردد المقاس يكون اقل من التردد الأصلي أو الطول الموجي المقاس اطول من الطول الاصلي،،

إذا،، يتعلق لون المجرة أو النجم بمكان الناظر واتجاه المجرة، هل تتجه نحو الراصد أو تبتعد عنه؟ فالمجرات التي تبتعد عنا نشاهدها باللون الأحمر، أما المجرات التي تقترب منا نشاهدها باللون الأزرق.كما هو موضح بالشكل،،

http://www.q8boy.com/uploads/203f7d9b0b.gif (http://www.q8boy.com)

بارك الله فيك عزيزتي اسعدني تواجدك

فاصلة: الا استحق لقب أستاذة يا نور :eh_s (2):



احسنت سويتي على هذا الاجابة الوافية والشكل التوضيحي الممتاز وبالفعل تستحقين لقب استاذة :) افهم من ذلك انه تم تعينك استاذة فيزياء ننتظر الاخبار السارة :eh_s (2):

فقط اود ان اضيف معلومة توضيحية على ما تفضلتي به وهو ان الانزياح ناحية الاحمر للضوء المنبعث عن النجم ياتي من طيف ذرة الهيدروجين حيث ان الهيدروجين هو وقود النجم وطيف ذرة الهيدروجين معلوم لنا بالتفصيل وقد وافتنا ambasem بموضوع حوله ولكن العالم هابل عندما رصد الطيف المنبعث من النجم توقع ان يكون هو طيف الهيدروجين ولكن بعد حسابات وجد انه طيف هيدروجين ولكن مزاح ناحية الاحمر كما توقعت معادلة اينشتني النسنية لظاهرة دبلر


فاصلة،،،
ان موضوع ظاهرة دبلر في النسبية سنفرد له حلقة خاصة بعنوان النظرية النسبية وتطبيقاتها وقد مهد لهذه الحلقة العزيز نيوتن

تحياتي

[HazemSakeek]

دعوني ابدأ الاجابات و انشاء الله أوفق في الاجابة .
اولا : بالنسبة لاشعاع الجسم الأسود : أعتقد يا دكتوري العزيز أن القيمة العظمى للطول الموجي للطيف المنبعث تنزاح ناحية اع الجسمالصفر حسب ما فهمت من معادلة فين : أن الطول الموجي يتناسب عكسيا مع ازدياد درجة الحرارة، فلو دققنا النظر في الشكل (3)في شرح الموضوع نلاحظ أن أقصى قيمة للطول الموجي كانت 250 نانومتر عند درجة حرارة 12000كلفن ، و بازدياد درجة الحرارة عن ذلك فسوف تقل و بذلك سوف تقترب من الصفر .

ثانيا : بالنسبة لتجربة مورلي و ميكلسون :اعتقد العلمان أن اهداب التداخل سوف تتغير و ذلك لاعتقادهم بوجود الاثير الذي ينقل أمواج الضوء ، و بهذا فسوف يؤثر على سرعة الشعاعين مما يؤدي إلى تداخل في أمواج الشعاعين و هذا التداخل إما أن يكون بناءً أو أن يكون جزئياً أو أن يكون هداماً ، و بالتالي فسوف يغير في أهداب التداخل .
يكفيني هذا الآن و أترك الفرصة لغيري.

مرحبا ambasem :)
هذا هو الشكل رقم 3 اضفته هنا للتسهيل

http://meman84.jeeran.com/photos/467499_l.jpg


بالفعل هناك علاقة عكسية بين درجة الحرارة والقيمة العظمى للطول الموجي المنبعث عن الجسم الاسود. هذه الاجابة صحيحة باقي الشق الثاني من السؤال لماذا يحدث ذلك؟

___________________________________ ___________________________

نأتي إلى مناقشتك في اجابتك على السؤال الثاني وهو ان الاهداب سوف تؤثر على سرعة الشعاعين العمودى والموازي بالنسبة للاثير وهذا صحيح واضيف على اجابتك ان هذا الفرق في السرعة سوف تسبب في تغير زمن رحلة الذهاب والاياب وسوف بالتالي تغير فرق المسار بين الشعاعين اذا يكون هناك تداخل وعند ادارة الطاولة التي عليها التجربة فان فارق المسار سوف يتغير وينتج عن ذلك تغير ملحوظ في اماكن الاهداب

لم تتغير الاهداب وهذا يعني انه لا يوجد فارق في المسار وان لا يوجد فارق في السرعة وبالتالي لا يوجد اثير وهذا ازعج العلماء في ذلك الوقت وحيرهم


اشكرك ambasem :eh_s (18) على الاجابة


ننتظر الاجابة على باقي الاسئلة اعزائي


تحياتي

[HazemSakeek]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

في الحقيقة مناقشات ومواضيع شيقة ومثيرة ( الشكر الجزيل للجميع )

هنالك بعض الأفكا أحببت التطرق إليها وهي :

1.) هنالك فرق بين الجسم لأسود واللون الأسود (إذ أن مصطلحالجسم الأسود لايشير إلى اللون
الأسود ) حيث أن الجسم الأسود يمتص حميع الأشعة الساقطة عليه وبالتالي هو عبارة عن
ممتص مثالي للأشعة ولكن هذا الجسم أيضا هو مشع مثالي
إذ يعرف الجسم الأسود بأنه : ذلك الجسم القادر على امتصاص الإشعاعات الكهرومغناطيسية
بكفاءة عالية وبنفس الوقت قادر على إشعاع هذه الأطياف بكفاءة عالية

والفرق بين الجسم الأسود واللون الأسود هو أن اللون الأسود يعني لنا انه يمتص ألوان الضوء
المرئي ( الطيف المرئي ) ولايعني مقدار الإمتصاص أو إشعاعة على عكس الجسم الاسود

2.) سؤال بسيط ؟!
إذا كانت الأجسام السوداء ثشع طاقة فلماذا لاتشع جميع الطاقة وبالتالي تصبح درجة حرارتها
(صفر) مطلق ؟
والجواب هو كما أن الجسم الأسود يشع طاقة فهو يمتص طاقة أيضاً وبالتالي لايفقد جميع
طاقته الإشعاعية

وأخيراً أتقدم بالشكر لجميع المشرفين والأعضاء و أخص د.حازم و ميمان



احسنت عزيزي olzr

اسئلة قيمة واجابة وافية بارك الله فيك

ننتظر مساهماتك في باقي مواضيع الحلقة


تحياتي

[HazemSakeek]

http://www.al-wed.com/pic-vb/23.gif


فاصل

ونواصل

انتظرونا


http://www.al-wed.com/pic-vb/11.gif

[HazemSakeek]

http://www.asmilies.com/smiliespic/FAWASEL/023.gif


عدنا من جديد


كل التحية والتقدير لكل المشاركات التي ساهمتم بها لاثراء مواضيع هذه الحلقة ولكني لاحظت انكم تفعلون كما افعل اقرأ الموضوع الاول واصل لمرحلة التشبع، لا اريد ان تصابوا بهذه الحالة لقد ذكرنا في البداية ان مواضيع الحلقة دسمة وطويلة ولكن مفيدة وغنية بالمعلومات

ارجو ان تخصصوا لكل موضوع يوم وان تنهالوا بكل الاسئلة الممكنة حول الموضوع

والله ولي التوفيق
.
.
.

[sat21c]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
فالشكر كل الشكر لمن ساهم في إعداد هذه المواضيع القيمة والمشروحة بإسلوب سهل ورسوم توضيحية

لدي سؤالين حول تجربة مورلي و ميكلسون ( تحملوني تخصصي ليس فيزياء )

السؤال الأول : ( ولما كان الجهاز كله قد وضع بحيث تنتقل الريح الأثيرية سائرة من "c" إلى "a") كيف يكون ذلك
السؤال الثاني : ما موقف العلماء من نتائج هذه التجربة ؟ وهل تخلوا عن وجود الأثير ؟

ولكم جزيــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــل الشكر

[NEWTON]

أهلا ومرحبا أخي العزيز ...

أنت تسأل ....


السؤال الأول : ( ولما كان الجهاز كله قد وضع بحيث تنتقل الريح الأثيرية سائرة من "c" إلى "a") كيف يكون ذلك
في الحقيقة فهمت من سؤالك أمرين لا ادري ايهما الصحيح ..

إما أنك لم تنتبه للرسم ولهذا لم تستطع تخيل وضع الجهاز بالنسبة للأثير المفترض . وسأضع لك الرسم ثانية حيث يشير السهم أعلى الجهة اليسرى إلى اتجاه الاثير بالنسبة للتجربة ..

http://www.up07.com/up3/uploads/2c58b7ca37.jpg

أول لعلك تسأل عن الطريقة التي عرف بها العلماء هذا الإتجاه ... فأقول أنه عند افتراض وجود الاثير كان من أحد صفاته أنه يملئ الفضاء ويغمر الارض وعند سير الارض حول الشمس عبر هذا الأثير فإنه تسحبه على جانبيها وكانها تحركه ... هنا قام العلماء بتحديد هذا الإتجاه ووضع الجهاز على اساسه .

الآن سؤالك الثاني يقول ...


السؤال الثاني : ما موقف العلماء من نتائج هذه التجربة ؟ وهل تخلوا عن وجود الأثير ؟

في الحقيقة أنت تسأل سؤال جيد هنا ...فالعلماء كما قلت جربوا إعادة التجربة في كل مكان على سطح الارض وفي كل وقت ...
فقد صعقوا تماما من نتائج التجربة التي خالفت كل التوقعات ... ومع هذا لم يسلموا بعدم وجود ما يسمى بالأثير بسهولة .
فقد بدأ العلماء بوضع تفاسير اخرى لتفسير هذه النتائج غير المفهومة .. وهناك عالم وضع تفسيرا اقنع العلماء لكن لأذكر من هو ولا أذكر تفسيره تماما فقد تناول التفسير أمرا يتعلق بإنسحاب هذا الاثير خلف الارض وأشياء من هذا القبيل ..
سامحني لأني لا أذكر ..
لكن في النهاية وفي ظل الإكتشافات الجديدة والمتعلقة بطبيعة الضوء وغيره كان لابد الإستغناء عن فكرة الأثير تماما.
والأن نحن نعلم كيف يصل الضوء إلينا بطبيعته المزدوجة ..

هل هذا واضح يا أخي ؟... أتمنى أن يكون كذلك ..ومستعد لتوضيح التوضيح إن تطلب الأمر :)
شكرا لك ..وعذرا على نقص المعلومات.

[أمل باسم]

بالفعل هناك علاقة عكسية بين درجة الحرارة والقيمة العظمى للطول الموجي المنبعث عن الجسم الاسود. هذه الاجابة صحيحة باقي الشق الثاني من السؤال لماذا يحدث ذلك؟



لقد عدت لأكمل الاجابات:

بالنسبة للجسم الأسود : العلاقة عكسية أعتقد لأن كلما ازدادت درجة الحرارة زادت قدرة الجسم الأسود على امتصاص الأشعة و بالتالي فإن الطيف المنبعث يكون طوله الموجي قصير.

[أمل باسم]

مبدأ الشك: ما تأثير مبدأ الشك على مستويات الطاقة في الذرة؟



حسنا دكتور أعتقد ان مبدا الشك استطاع أن يثبت أن مستويات الطاقة ليست مكممة
و أن الالكترون يمكن أن يتواجد في أي منطقة بين المستويات فبالتالي فإن مستويات الطاقة غير محددة .

[أمل باسم]

الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر: ما علاقة معادلة شرودنجر بمعادلة دبرولي

العلاقة بين معادلة شرودينجر و دبرولي :
نرى ان كلا المعالتين وضحت الخاصية الجسيمية و الخاصية الموجية للجسيمات
و كانت معادلة دبرولي هي الأساس الذي اعتمد عليه شرودنجر في وضع معادلته





ظاهرة دبلر: هناك اربع معادلات توضح ظاهرة دبلر في حالات مختلفة، اذا كان المصدر متحرك والراصد متحرك اي المعادلات تستخدم.

أعتقد ان هذا يعتمد على الفرق بين السرعتين، و كذلك على اتجاه حركة كل منهما
و بذلك سوف تستخدم الأربع معادلات كل حسب ، بحيث يعتبر الجسم الأقل سرعة كأنه جسم ساكن ، و لكن ناخذ بعين الاعتبار سرعته النسبية بالنسبة لسرعة المصدر .
على ما أعتقد .



تحياتي

[HazemSakeek]

حياك الله عزيزي sat21c ونشكرك على مشاركتك الاولى في المنتدى وفي الحلقة الرابعة

اعقتد ان نيوتن قد اجاب على كافة استفساراتك حول تجربة ميلسون مورلي والاثير

تحياتي

[HazemSakeek]

اشكرك امل على اجابتك على الاستفسارات التي ادرجتها في مشاركتي رقم #53 وقد اجبتي على كل الاسئلة ولكن لن اناقشك فيها وساترك الموضوع مفتوحا لتفكير كل من يمر هنا ويقرأ هذه الحلقة.

كانت الاسئلة هي

الجسم الاسود: لاي اتجاه تزاح القيمة العظمى لانبعاث الجسم الاسود بالنسبة للطول الموجي عندما تزداد درجة الحرارة. ولماذا؟


تجربة ميكلسون مورلي: كانت تجربة ميكلسون مورلي تعتمد على التداخل بين شعاعين من الضوء وتوقع العالمين ان يتم تغير في اهداب التداخل عند تحريك الطاولة التي عليها جهاز ميكلسون. لماذا توقع العالمين ان يحدث تغير في اهداب التداخل؟

مبدأ الشك: ما تأثير مبدأ الشك على مستويات الطاقة في الذرة؟

الدالة الموجية ومعادلة شرودنجر: ما علاقة معادلة شرودنجر بمعادلة دبرولي

طيف ذرة الهيدروجين: هناك اكثر من سلسلة انبعاث طيفي لذرة الهيدروجين عرفت باسماء العلماء الذين اكتشفوها ومن الموضوع تلاحظ ان مجموعة Balmer التي يحدث فيها الانبعاث عند الانتقال من المستويات العليا الى المستوى n=2 قد اكتشفت في 1885 وهذا قبل اكتشاف المجموعة Lyman يخمس سنوات. في اعتقادك لماذا ذلك؟

ظاهرة دبلر: هناك اربع معادلات توضح ظاهرة دبلر في حالات مختلفة، اذا كان المصدر متحرك والراصد متحرك اي المعادلات تستخدم.

[HazemSakeek]

وفي نهاية هذه الحلقة يسرني ان اتقدم بجزيل الشكر والتقدير والعرفان لكل من

ميمان
NEWTON
QuarK
د.حازم سكيك
ambasem
sweeet

لما بذلوه من جهد في اعداد المواضيع وتواجدهم المستمر للاجابة على كافة الاسئلة والاستفسارات.


كما ان الشكر موصول لك من حضر وتواجد وشارك وساهم في نجاح هذه الحلقة فلهم كل التقدير والاحترام

والى اللقاء في الحلقة الخامسة باذن الله

ودمتم بخير


THE END