الفوتون

[أعياد]

لدي سؤال أعرف انه غريب نوعاً ما لكن أتمنى أن أعرف ردكم
أ ليس الضوء عبارة عن فوتونات حسب نظرية الكم ......... والفوتونات عبارة عن جسيمات ........ والجسيمات تتأثر بالجاذبية الارضية ..... لماذا لا ينجذب الضوء نحو الارض؟؟؟!!!

[أبو فيصل]

سؤال جميل ...



يعجبني من يسأل أسئلة ....... تدل على قوة الملاحظة عنده ...




في الحقيقة الجاذبية تؤثر على مسار الضوء ...نعم ...




لكن بسبب سرعة الضوء الكبيرة ..... فالكرة الأرضية لا تستطيع تغيير مساره .....




مثل الأقمار الصناعية .. ... لماذا لا تسقط على الأرض ؟



لأنها تسير بسرعة تمنعها من السقوط ....




لكن لو مر شعاع ضوء بالقرب من ثقب أسود ....فسوف يتغير مساره ..وكلما كان اقرب كلما انجذب نحو الثقب ....




هذا والله أعلم ...

[أعياد]

شكراً أخي لكن أ لا يتعلق هذا بكتلة الفوتون؟

[أبو فيصل]

نعم ....




للفوتون كتلة .........




لذلك يتأثر بالجاذبية

[أعياد]

لا قصدت ان كتلته صفر

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

هذا من المواضيع المهمة والتي تسبب التباس في التعامل معها وساقوم توضيح الأمر ونتناقش بعد ذلك
++++++++++++++++++++++++++++++++
الضوء له طبيعة مزدوجة (هذه حقيقة علمية عن الضوء)

معنى ذلك ان الضوء يسلك سلوك الجسيمات في بعذ الظواهر الفيزيائية مثل الانعكاس والانكسار وفي بعض الاحيان الاخرى يكون للضوء سلوك موجي مثل ظاهرة التداخل والحيود والاستقطاب

العلم الذي يدرس الطبيعة الجسيمية للضوء هو الضوء الهندسي
والعلم الذي يدرس الطبيعة الموجية للضوء هو الضوء الفيزيائي


اختلف العلماء فيما بينهم في تحديد طبيعة الضوء فمنهم من كان مؤيد لاعتبار الضوء موجة واخرون مؤيدون لاعتبار الضوء جسيم

وكلا الطرفين محق فلو اردنا مثلا ان نفسر الانعكاس فلا يمكن الا اذا تعاملنا مع الضوء على انه جسيما وهنا لا وجود للطبيعة الموجية للضوء في هذه الظاهرة

ولكن اذا تعاملنا مع ظاهرة الحيود فإننا لا يمكن ان نفسرها الا اذا تعاملنا مع الضوء على انه موجة ولا وجود لاي اثر للطبيعة الجسيمية في هذه الظاهرة

اذا ما هذا التشويش نفسر ظاهرة للضوء ونستنتج انه جسيم ومرة اخرى في ظاهرة ثانية نفسرها على ان الضوء موجة خل يعني ان الضوء بوجهين او انه مصاب بانفصام في الشخصية ؟؟؟؟؟


بالطبع لا فهذه هي الفيزياء فكما الضوء له سلوك مزدوج فإن الالكترون ايضا له سلوك مزدوج اذا ما هي حقيقة الامر ..



توالت هذه الاختلافات حتى العام 1905 حتى اكتشفت الظاهرة الكهروضوئية ثم ظاهرة كمبتون وظاهرة بريمشتراهلينج وانتاج وتلاشي الاذواج ولم يتمكن العلماء من ايجاد تفسير لنتائج هذه التجارب العملية إلا بعد ان قام العالم ألبرت اينشتاين بتطبيق نظرية الكم Quantum theory على الاشعاع الكهرومغناطيسي في عام 1905.

طبقا لنظرية الكم فإن الأشعة الكهرومغناطيسية التي تعاملنا معها في الفيزياء الكلاسيكية على إنها موجات تنتشر في الفراغ تم اعتبارها في نظرية الكم على إنها جسيمات تسمى فوتونات photons كل فوتون يحمل طاقة E تعتمد على تردده من خلال المعادلة التالية:

E = Blanck constant x frequency

ولكن لازلت الطبيعة المزدوجة موجودة مع الفوتونات وما قام به اينشتين هو تكميم الاشعة الكهرومغناطيسية لتفسير ظواهر جديدة عجز العلماء عن تفسيرها سابقا

ومن ثم قام العالم دبرولي بوضع معادلة تربط الخواص الموجية والخواص الجسيمية لكل من الضوء (الفوتونات) والاجسام (الالكترون) وهي

p = Blanck constant / wavelength

+++++++++++++++++++++++++++++++++++ +

وبالاشارة الى استفسار الاخت اعياد فإن الضوء عبارة عن فوتونات وهذه الفوتونات لها خاصية موجية وخاصية جسيمية

اما تأثر الفوتونات بمجال الجاذبية الارضية فقد علق عليه الاخ ابو فيصل وهذا ما قام بدراسته اينشتين في النظرية النسبية العامة

++++++++++++++++++++++++++++++++

الفوتون ليس له كتلة ويتحرك بسرعة واحدة في الفراغ هي سرعة الضوء كما نعلم...

تحياتي

[أعياد]

شكراً دكتور حازم
لدي سؤال آخر : ما هي أقل سرعة للافلات من الجاذبية الارضية

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

أقل سرعة افلات من الجاذبية الأرضية هي 11 كيلومتر/الثانية

وستجدي تفاصيل اكثر عن سرعة الافلات في المحاضرة التالي على موقعي على الرابط

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Mechanics/includegp1lectuers_13.htm

واي اسئلة على الرحب والسعة

تحياتي

[أعياد]

شكراً جزيلاً لك دكتور حازم
خسناً يعني لو فرضنا ان جسم ما يسير بسرعة معينة أكبر من السرعة اللازمة للافلات من الجاذبية وبمستوى موازي للأرض وعلى فرض انها كانت مفرغة من الهواء
يعنى انه عند ذلك لا توجد قوة معيقة للحركة فهل سيستمر الجسم على الحركة بموازاة الأرض دون توقف؟

[Qasaimeh]

جزاكم الله خيرا

[ahmad_alwaeely]

مرحبة الحقيقة الدكتور لم يعطيك الاجابة الشافية احنة نعرف انو الضوء له الطبيعة الازدواجية صحيح
بس بالنسة للأقمار الصناعية فهي لاتسير بسرعة الضوء صح تسير بسرعة عالية وهي خارج الغلاف الجوي بس لاتنسو القوة المركزية هي التي تجعل القمر يدور فوق الارض بسبب سرعته التي تتوجه نحو الافق

[فراس الظاهر]

شكرا دكتور حازم على ردك
اريد ان اضيف ملاحظة
وهي ان الفوتون له كتله ( في حال اعتبرناه ساكنا ) وهي صغيره جدا
اما في حالة الضوء فالفوتونات عبارة عن طاقة
وهذا سبب الطبيعة الموجية للضوء ( انه احيانا مادة واحيانا طاقة )والله اعلم

[فراس الظاهر]

لكن لدي ملاحظة لبعض الزملاء اتمنى ان تتقبلوها مني
يرجى ان رأى احدنا ان اجابة الاخر خاطئة ان يستخدم عبارات لطيفة وليست قاسية في الرد فكلنا نريد ان نتعلم من بعضنا و ان نتناقش بمواضيع علمية وكلنا يعرف ان الدكتور حازم هو اكبرنا علما و معرفة وله الفضل الكبير في هذا الموقع الذي يحمل اسمه
فارجو من الجميع احترام رأي الاخرين و ان يرد عليه باسلوب علمي
وشكرا للجميع

[فراس الظاهر]

وايضا اريد الاضافة على جواب ابو فيصل
حيث ان الضوء بنحرف عند المرور باجسام هائلة الكتله بحيث تكون اكبر من النجوم الفوق عملاقة كالدبران ومنكب الجوزاء وتناقشنا في هذا الموضع في احدى الاسئلة الفلكية
واقبلو فائق الاحترام

[أبو فيصل]

أريد التعليق على بعض النقاط ..





فلو اردنا مثلا ان نفسر الانعكاس فلا يمكن الا اذا تعاملنا مع الضوء على انه جسيما وهنا لا وجود للطبيعة الموجية للضوء في هذه الظاهرة



في الحقيقة ..اريد توضيحا في هذه النقطة ..

سبب اطلاق كلمة جسيم على الضوء هو ظاهرة انعكاس الضوء ..ز


لكن هل الصوت ..جسيم ؟؟؟


الصوت ينعكس .. وهو عبارة عن موجة ....


أرجو توضيح هذه النقطة ..




********************



لو فرضنا ان جسم ما يسير بسرعة معينة أكبر من السرعة اللازمة للافلات من الجاذبية وبمستوى موازي للأرض وعلى فرض انها كانت مفرغة من الهواء
يعنى انه عند ذلك لا توجد قوة معيقة للحركة فهل سيستمر الجسم على الحركة بموازاة الأرض دون توقف؟


سأفرض افتراض ..وأريد منك اختي أعياد أن تركزي معي ..




لو فرضنا كونا ..جديدا ... لا يحتوي ألا على جسم واحد ... ولنقل الكرة الأرضية ... وتقع في منتصف هذا الكون ..



وكنت جالسة على سطح الكوكب ..وأطلقتي شعاع ضوئي ..


فإنه سيسير على شكل لولبي .. في الكون ...


انظري للرسمة .. وستوضح لك ما أقصد


http://www.c5c6.com/File/1159039487.jpg


النقطة الزرقاء هي الكوكب ...


والخط بالأصفر .. هو شعاع الضوء ...



مهما بدا لك أن هذا غير منطقي ...


لكن أنا أجزم بصحته ...


لاحظي شكل مسار الضوء ... فهو لولبي ..



لكن بكتلة مثل كتلة الأرض ...


لن تؤثر بشكل كبير في شعاع الضوء .. فتعتقدين بأنه يسير في خط مستقيم



لكن لو أخذنا مسافة كبيرة قطعها هذا الضوء في الكون ... لوجدنا أنه سار في مسار لولبي ...


وطبعا هذا الكلام .. غير صحيح إلا في الكون الافتراضي الذي افرضته في أول الحديث ..



أرجو أن أكون قد وفقت في تفسير هذا الأمر




وطبعا ... كلام الأخ أحمد يؤيد ما أقول


والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

[عزام أبوصبحة]

السلام عليكم
رد على الجسم الذي يتحرك بموازات الارض وبسرعة اكبر من سرعة الافلات طبعاً الجسم سوف يفلت من الجاذبية الارضية ويبتعد عن الارض ولا يبقى يسير بموازاتها

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

شكراً جزيلاً لك دكتور حازم
خسناً يعني لو فرضنا ان جسم ما يسير بسرعة معينة أكبر من السرعة اللازمة للافلات من الجاذبية وبمستوى موازي للأرض وعلى فرض انها كانت مفرغة من الهواء
يعنى انه عند ذلك لا توجد قوة معيقة للحركة فهل سيستمر الجسم على الحركة بموازاة الأرض دون توقف؟


سرعة الافلات من الجاذبية هي السرعة التي يجب ان ينطلق بها المكوك في اتجاه عكس اتجاه الجاذبية الارضية بمعنى عمودي على سطح الارض.. ولا علاقة لسرعة الافلات مع سرعة المكوك موازي لسطح الارض لان المكوك في هذه الحالة يقع تحت تأثير قوتين هما قوة الجاذبية وقوة الطرد المركزي....

اما اذا انطلق المكوك بموازاة سطح الارض أي انه قريب من سطح الارض كما فهمت قصدك من السؤال وبغض النظر عن وجود الهواء فإن المكوك لن يكون له فائدة حيث لن يغطي المساحة المطلوبة منه على سطح الارض هذا من جانب الفائدة اما من الجانب التقني فإن المكوك يجب ان يسير بسرعة مهولة حتى تكون قوة الطرد المركزي مساوي لقوة الجاذبية عند ارتفاع قليل من سطح الارض حيث ان المسافة من مركز الارض تتناسب عكسياً مع مربع سرعة المكوك ...

لا يوجد اي مانع لايقاف المكوك من الحركة طالما ان قوة الطرد المركزي تساوي قوة الجاذبية...

[انديرا الحنفي]

لقد جاوبت يادكتور حازم علي مجموعة من الاسئلة
كانت تدور في ذهني لك مني الف تحية

[سارونه]

انا سارونه حبيت اشكرك اعياد علي الجابه بس اتمني تكون صح انتي متأكده وشكرا لك
وجزاك الله خير

[أعياد]

أهلاً بك سارونة ...
يا عزيزتي لا شكر على واجب... أي سؤال عندك أنا جاهزة... تحبين اعطيك معلومات أخرى عن البلازما؟؟؟
أما عن متأكدة... يبدو أنك مازلت صغيرة لأن السؤال اللي سألتي بسيط
تحياتي...

[mezide]

ليس للفوتون كتلة رغم خاصيته الجسيمية

[عزام أبوصبحة]

السلام عليكم
اريد التعليق على نقطة هنا وهي بان اطرح السؤال التالي
اذا قذف جسم افقياً وعلى ارتفاع معين من سطح الارض فانه سوف يتحرك مسافه افقية ثم يقع على سطح الارض طبعاً وكلما كانت السرعة الافقية اكبر فان هذا الجسم سوف يقطع مسافة افقية اكبر كما في شكل (1).
لنبتعد الآن عن سطح الارض وننظر الى الجسم المقذوف نفسه سوف نلاحظه كما في شكل(2)
الآن السؤال اذا قذفنا الجسم بشكل افقي وبسرعة معينة وانطلق الجسم افقياً طبعاً هذا الجسم له حركتان افقية ورأسيه الافقية بسبب سرعته والرأسية للاسفل بسبب وزنه دعنا نركز على الحركة الرأسية للاسفل ( افرض ان هذا الجسم كانت سرعته كبيرة نسبياً بحيث مقدار انحناءه في كل لحظة كان مشابه لانحناء الارض (اي بعده عن سطح الارض بقي ثابت) لانه كلما تحرك لللامام مسفة معينة سوف ينزل للاسفل مسافة معينة
في هذه اللحظة سوف يبقى هذا الجسم متحرك وبموازات سطح الارض (اي يدور حول الارض) طبعاً باهمال مقاومة الهواء
نلاحظ هنا اننا استطعنا تفسير دوران الجسم حول الارض دون التطرق لا للقوة المركزية ولا للقوة الطاردة عن المركز
فالمشاهد الموجود على الارض يقول حتى الجسم يبقى بعيداً عن سطح الارض يجب ان يكون هناك قوة تعاكس الوزن وتساويه وتسمى القوة الطاردة عن المركز
دعك من هذا وابتعد بعيداُ عن سطح الارض تلاحظ ان هذا الجسم هو في كل لحظة يسقط باتجاه مركز الارض ولكن بسبب انحناء الارض لن يستطيع ان يصلها

[أعياد]

شكراً على ردودكم...
عزيزي فراس الفوتون ليس له كتلة سكون... فمن المستحيل تصور الفوتون في حالة سكون فهو دائم الحركة بسرعة الضوء...
لكن بما انه يمتلك طاقة وكمية حركة... فهو يتمتع بكتلة تساوي طاقته مقسوم على مربع سرعة الضوء...
أبو فيصل..في البداية
أن سبب اطلاق كلمة جسيم على الضوء هو ظاهرة انعكاس الضوء ...أعتقد أن دكتور حازم لم ينتبه الى هذه الفقرة... فظاهرة الأنعكاس يمكن تفسيرها بالأعتماد على النظرية الموجية أو النظرية الدقائقية...
المثال الذي قدمته جميل ... لكن لو فرضنا أن أني جالسة ليس على كوكب بل على النجم... يعني أن الكون الافتراضي يتكون ليس من الكوكب فقط بل من الكوكب والنجم الذي يبعد عن الكوكب مسافة معينة ولنقل بعيدة نوعاً ما... هذا يعني أن احتمال وصول الضوء الى الكوكب قليل..
طبعاً سيكون واضحاً لو رسمت حسناً سأحاول...

http://www.c5c6.com/File/1160323179.bmp



لاحظ إذا طبقنا ما ذكرته فأن الضوء لن يصل الى الكوكب... الا إذا تأثر بجاذبية الكوكب وهذا يعني انحراف الضوء... أتمنى أن أكون قد وضحت الفكرة ...

.شكراً جزيلاً...

[أعياد]

دكتوري العزيز...أنا لم أقصد المكوك ... أنا أعرف عمل المكوك.. لكن ما قصدته هو جسم مفترض لتوضيح فكرة أردت الوصول أليها...

أخي عزام...قلت أن الجسم سوف يفلت من الجاذبية.. حسناً ما أردته هو أن يبقى الجسم تحت تأثير الجاذبية دون أن ينجذب.. لنقل يسير الجسم بسرعة الافلات من الجاذبية... بحيث لا ينطلق الى الفضاء ولا ينجذب الى الأرض...

أخي العزيز هذا بالضبط ما أردت الوصول اليه... الآن السؤال اذا قذفنا الجسم بشكل افقي وبسرعة معينة وانطلق الجسم افقياً في هذه اللحظة سوف يبقى هذا الجسم متحرك وبموازات سطح الارض (اي يدور حول الارض) طبعاً باهمال مقاومة الهواء
لكن لماذا أهملت أو لم تركز على الحركة الافقية... يعني أ ليس للجسم أستمرارية على الحركة وأنت قلت في ردك الاول أن الجسم سوف يفلت من تأثير الجاذبية ...
من الذي سيعيده ... أو حسب ماذكرت لماذا يسقط؟؟ ألا يسقط بتأثير الجاذبية... أ لا تمثل الجاذبية هنا القوة المركزية؟؟؟...
أعرف أنك تنفي وجود قوى الطرد المركزي... لكن إذا ممكن توضيح أكثر في هذا الموضوع...
شكراً جزيلاً ...
تحياتي...

[أبو فيصل]

في الحقيقة


لم أفهم ما ترمين إليه ...


أرجو التوضيح

[أعياد]

آسفة أبو فيصل ...
سأوضح أكثر... في الكون الافتراضي الذي تكلمت عنه قلت أن الضوء يسير بمسار لولبي... لماذا؟؟
بتأثير جاذبية الأرض.. أ ليس كذلك؟؟؟
وأنا أضفت الى الكون الأفتراضي نجماً والضوء انطلق من النجم وليس من الأرض...
وكما بالرسم البقعة الزرقاء هي النجم...
النقطة الخضراء هي الكوكب..

سؤالي : أنه لو كان الأمر كما قلت فهذا يعني أن ضوء النجم قد لا يصل الى الأرض رغم أن النجم أمام الأرض...وكما بالرسم
أو يصل إذا كان الضوء ماراً بالنجم..أما إذا أنحرف الضوء بتأثير جاذبية الأرض فهذا أمر آخر...
يعني لو كان الضوء يسير بخط مستقيم من النجم الى الكوكب لمر بالكوكب ..
لكن بما أنه يسير بمسار لولبي فلم يمر بالأرض...

يارب الفكرة وضحت...
شكراً جزيلاً ..
تحياتي..

[أبو فيصل]

الفكرة واضحة ... الآن ..


لكن لي تعليق ..



لو كان هناك نجم ... وكوكب ... وكنا على الكوكب ... سنرى النجم من الكوكب ... إذ أن شعاع من النجم سيصل إلى الكوكب ..


لكن النجم . لا يصدر شعاع واحد فقط ... بل عدة مليارات من الأشعة في اتجاهات مختلفة ...



جزء منها سيصلنا مستقيم ... أو مباشرة ..


لكن بعضها ذهب في اتجاه آخر .... ثم حدث له انحناء حتى وصل إلى الأرض

بفعل جاذبية أحد النجوم ...أو بفعل جاذبية الأرض ... سينحرف عن مساره .. وسيصل إلى الكوكب .. بعد عدة سنين ... عندها سنرى شعاع آخر من اتجاه آخر .. يبدو لنا نجما آخر ..

وهو في الحقيقة نجم واحد .. لكن أحد أشعته .. ظهر لنا من مكان آخر ... بسبب الانحراف أثناء المسير ...






هل هذا واضح ؟

[أعياد]

حسناً أبو فيصل ... أنا معك فيما تقول...
لقد أخترت النجم حتى يكون المثال عملي ... حسناً لو قلنا شعاع ضوء ربما أختلف الكلام...
كلامنا عن الجاذبية... يعني الشعاع الصادر بخط مستقيم لن يتأثر بجاذبية النجم...
كما أن كمية الضوء الصادرة من النجم أمام الكوكب يجب أن تكون أكثر من الضوء الصادر من الجهة المعاكسة...
حسناً أعتقد أن الأمر أتضح الآن...

[easta]

للتوضيح الاكبر

الجاذبية هي عبار عن انحناءات حول الجسم الذي يشغل حيزا في الزمكان و هذا حسب النظرية النسبية

العامة. و كلما زادات جاذبية جسم ما زادت حدة الانحناءات في الزمكان حوله, و الجسام المارة بالقرب من

هذا الجسم تأخذ انحناءا واحدا في الزمكان كمسار لها وذلك حسب بعدها عن الجسم

و في حالة الاجسام ذات الكتل العظمى و الجاذبية العظمى فان الضوء على الرغم من سرعته فانه يتخذ

من احد هذه الانحناءات مسارا له, فنقول ان جاذبية هذا الجسم قد أثرت على الضوء

و اذا ارتكبت اي خطأ ارجو من الاساتذة الكرام التصحيح و اذا لم لكن مخطئا ارجو منكم ان تدعوني اكمل

الشرح و ذلك حتى يترسخ في ذهني.

[صادق السعداوي]

الاح حازم السكيكي للفوتون كتلة تحركية وليست لة كتلة سكونية والدليل ان للفوتون زخم وهذا يعني ان للفوتون وزن وبالنتيجة ان للضوء وزن

[صادق السعداوي]

الاخ حازم السكيكي للفوتون كتلة تحركية وليست لة كتلة سكونية والدليل ان للفوتون زخم وهذا يعني ان للفوتون وزن وبالنتيجة ان للضوء وزن