الـــــــــــذرّة

الـــــــــــذرّة






قال تعالى: "وما يعزب ربك مثقال ذرة في الأرض ولا في السماء ..... ولا أدنى من ذلك ولا اكثر ....."



Top of Form



الذرّة وزنها واحد على مليار مليار مليار جم، وحجمها واحد على 50 مليون بوصة.



حجم الإلكترون بالنسبة للذرّة كغبارة بالنسبة للغرفة.



ووجد حديثاَ أن أصل كل شيئ هو الكورك، فأنا من كورك والتفاحة من كورك، والعصا من كورك، والهواء من كورك وكل شيء من كورك، حجم الكورك بالنسبة لحجم الإلكترون كحجم برتقالة في عمارة من عشرين طابق.



هل تخيلت الصغر؟!



ثم إن كل شيء من كورك، حتى الشمس والكواكب والنجوم من كورك، وحيث إن كل المخلوقات من كورك فلابد أن الخالق واحد هو الله عزوجل. أفلا تتدبرون !!



Bottom of Form






الذرة في اليونانية ATOMS تعني غير قابل للتجزئة وتتألف الذرة من النواة والتي تتمركز فيها كل شحنة وكتلة الذرة وهي ذات شحنة موجبة وتدور حولها الإلكترونات ELECTRONS ذات الكتلة Me=0.000548(u) حيث((u الواحدة الذرية المتبعة في تقدير كتل الجسيمات في الفيزياء النووية )) وشحنةهذه الإلكترونات سالبة وذلك لتأمين استقرار الذرة وهذا ما يعرف بالنموذج الكواكبي الذي فرضه رذرفورد عام 1912 وفسره نيلزبور من بعده .



نعلم أن النواة هو جسيم غير متمركز يتكون من النيوترونات وهي جسيمات غير مشحونة وبروتونات ذات شحنة موجبة لذلك يتبادر فوراً إلى الأذهان السؤال المنطقي التالي ..



كيف يمكن للنواة أن تتماسك بهذا الشكل برغم من تراص البروتونات جنباً إلى جنب و دون تنافر ((مع وجود الشحنة الموجبة))........؟؟؟؟؟؟؟؟؟



لنرى :



إن القوة التي تتمتع بها النواة تعمل على ربط أجزاء النواة في نقطة واحدة وذلك بغض النظر عن عدد البروتونات الموجودة في النواة و تعتبر هذه القوة واحدة من أقوى أربع قوى في الطبيعة * .



*[ صنفت القوى الأساسية في الطبيعة إلى أربع قوى هي : القوى النووية الشديدة - القوى النووية الضعيفة - القوى الكهرطيسية - القوى الثقالية ]



تسمى هذه القوة بالقوة النووية nuclear force وهي من النوع الشديد ألا أن هذه القوة ذات مدى صغير للغاية ويقدر بالفيرمي(F) – وهي وحدة قياس الأبعاد النووية حيث :



1F=10^-13(cm)=10^-15(m)



وتجدر الإشارة أنه بعد هذه المسافة أي ( 2F ) كحد أقصى تصبح القوة التنافرية repulsive force هي المسيطرة والتي تعمل كحاجز كولوني يصد اقتراب أي جسيم من النوة .



إذاً القوة النووية تعمل على جذب النكليونات معاً وهذه القوة مستقلة عن نوع النيكلون سواءً كان بروتون أو نيوترون , وإن الأجزاء غير المتلامسة لا تؤثر على بعضها أبداً.



إن القوة النووية الشديدة تختلف من نواة إلى أخرى , فتكون هذه القوة من اجل النوى المتوسطة (( Z>25 وz<70 )) ومن أجل النوى الثقيلة تكون أقل.



إذاً نستنتج انه بزيادة عدد البروتونات في النواة يؤدي إلى زيادة قوى التنافر وذلك على حساب القوى النووية وتسمى هذه القوى التنافرية بالقوى الكولونية coulomb force وهي تعاكس في اتجاهها القوى النووية وهي تتناقص مع البعد الوسطي بين البروتونات ,هذا البعد يلاحظ بزيادة عدد النيوترونات حول البروتون



وأنه من اجل كل نواة ذرة ذات عدد محدد من البروتونات هنالك عدد أصغري من النيوترونات لكي لا تصبح قوة كولون كبيرة وبالتالي يؤدي إلى تحطم النواة.









نظرية راذرفورد النووية Nuclear Theory of rutherford



افترض راذرفورد عام 1911 نموذجا نوويا للذرة وأساس هذا النموذج هو أن الذرة تتكون من جسيم صغير وثقيل ذو شحنة موجبة ويسمى النواة ويحتل مركز الذرة وتحتوي نواة الذرة على جميع البروتونات ولذا فان كتلة الذرة هي تعبير عن مجموع كتل البروتونات في نواتها (حيث أن قيمة كتل الاليكترونات صغيرة جدا اى قيم مهملة ) . كما أن شحنة النواة الموجبة ترجع إلى تمركز البروتونات الموجبة بها . وتتوزع اليكترونات الذرة حول النواة بنفس الطريقة التي تتوزع بها الأجرام السماوية حول الشمس . وبما أن الذرة متعادلة لذا فعدد الاليكترونات السيارة يساوي لعدد البروتونات بالنواة .









دلت دراسات اكس على أن قطر النواة يساوي 15-10متر بينما قطر الذرة يساوي 10-10 متر ولذا فقطر النواة يساوي تقريبا 1000/1 من قطر الذرة . فلو قدرات نواة ذرة الهيدروجين بحجم كرة تنس الطاولة فيمكن أن يبتعد عنها إليكترونها بثلاثة كيلومترات تقريبا . اغلب الفراغ المحيط بنواة الذرة خال من إي شيء سوى الاليكترونات المتناهية في الصغر كما ذكرنا مسبقا وبما أن هذه الاليكترونات تدور حول النواة بسرعة كبيرة جدا لذا فهي تغطي اغلب المساحة الواقعة حول النواة.







تجارب راذرفورد Rutherford’s Experiments






قام العالم راذرفورد بإجراء بعض من ابرز التجارب للوصول إلى حقائق تركيب الذرة . وقد اعتمد في تجارية على استخدام جسيمات ألفا المنطلقة من مادة مشعة وفي اعتقاده أن المادة المشعة تطلق إشعاعاتها في كافة الاتجاهات وبلا حدود وهي تتكون من جسيمات ألفا (œ-particles) الموجبة الشحنة وجسيمات بيتا (&szlig;-particles) السالبة الشحنة وأشعة جاما (ｙ-rays) المتعادلة الشحنة . ويمكن اعتبار جسيمات ألفا تحمل على أنها ذرات للهليوم فقد منها إليكترونين ولذا فان جسيمات ألفا تحمل شحنتين موجبتين ولها كتلة تساوي أربعة مرات كتلة ذرة الهيدروجين .









لقد سمح راذرفورد لحزمة رقيقة للغاية من جسيمات ألفا من مصدر مشع كعنصر البولونيوم بالمرور في اتجاه صفيحة معدنية رقيقة من الفضة أو الذهب لايتعدي سمكها4X10-7 متر وبعد اختراق تلك الجسيمات الصفيحة المعدنية استقبلها على لوح من كبرتيد الخارصين موضوع خلفها .



ولقد وجد بان معظم الجسيمات قد مرت خلال الصفيحة المعدنية دون أن تعاني أي انحراف ألا أن البعض منها قد انحرف عن مساره وبزوايا قد تصل إلى 90ْ أو اكبر من ذلك والبعض الآخر قد انعكس كليا مما يدل على أنها واجهت شيئا ما ضخما للغاية اى أنة مشحونا بنفس شحنتها .



أن الطريقة الوحيدة التي مكنت راذرفورد من تفسير واقعة مرور معظم الجسيمات بسهولة عبر الرقيقة والانحراف الذي عاناه البعض بزوايا كبيرة للغاية هي الاستنتاج بان :



أولا : عدم انحراف اغلب الجسيمات دليل على وجود فراغ كبير في الذرة .



ثانيا : انحراف بعض جسيمات ألفا انحرافا بسيطا يدل على احتواء الذرة بعض الجسيمات الثقيلة والمشحونة بشحنات موجبة وان جسيمات ألفا تكون قد اقترب منها مما يسبب في تنافر بسيط معها وبالتالي كان سببا في ذلك الانحراف



ثالثا: الانحراف الكبير الذي عانته القلة البسيطة من جسيمات ألفا سببة تمركز الجسيمات الموجبة الشحنة بالذرة في وسطها مما سبب الانحراف الكلى لجسيمات ألفا المارة بمركز النواة .

























أبعاد الذرّة وكتلتها



· نصف قطر الإلكترون أو (الكهيرب) 2,8 × 10- 13 سم .



· كتلة الإلكترون 9,11 × 10- 13 كلغ .



· كتلة ذرّة الهيدروجين أو البروتون 1,663 × 10- 24 غرام .



· نسبة البروتون والإلكترون 1836,12 .



· الإلكترون الواحد لا يزيد وزنه على واحد مقسوم على واحد وأمامه 29 صفراً من الغرام . ويقع



على مسافة تبلغ 50 ألف ضعف قطر نواة الذرّة . فإذا ما شبّهنا النواة بكرة المضرب فغن الإلكترون سوف يقع على مسافة 3,5 كلم منها .



· نسبة حجم نواة الذرّة إلى حجم الذرّة كلها مثل النسبة بين بيضة دجاجة في وسط ملعب كرة



قدم وبين الملعب . والذرّة مثل المجموعة الشمسية في حقيقتها فراغ أجوف .









بعض الموجات الكهرومغناطيسية







الطول الموجي بالسنتمتر


نوع الموجة


الطول الموجي بالسنتمتر


نوع الموجة



4 ×10 - 5


الطرف البنفسجي الأقصى للطيف المرئي


7,6 ×10 - 5


الطرف الأحمر الأقصى للطيف المرئي



1,3×10- 6


أقصر الأشعة فوق البنفسجية


7,5 × 10 - 6


أطول الأشعة السينية أو المجهولة



1,71×10- 9


أقصر الأشعة السينية أو المجهولة


3,1 × 10- 8


أطول أشعة غامّا (جاما)



3,2 × 10- 12


الأشعة الكونية


7,1 × 10- 10


أقصر أشعة غامّا











معلومات فلكية منوعة



· التيرا : بادئة بمعنى مليون مليون (ألف مليار) 1210 تيرا سيكل : مليون مليون دورة .



· أعلى تردّد جرى قياسه وصل إلى 260 تيراهرتز ، وذلك ببثّ ليزر من الهليوم والنيون .



· الشمس : هي المصدر الأصلي والوحيد لمعظم الطاقة الموجودة على الأرض . يرسل هذا النجم الوهّاج نحو 120 ألف تيراواط من الطاقة إلى الأرض سنوياً أي ما يعادل 12 ألف مرة حاجة العالم كله من الطاقة في العام . وينعكس نحو 30% من هذه الطاقة إلى العالم الخارجي ، ويتحول نصف الباقي إلى حرارة في صورة أشعة تحت الحمراء . من هذه الطاقة الهائلة يتحول نحو 300 تيراواط 0,25% من إجمالي ما يصل الأرض من طاقة الشمس إلى طاقة حركة تنتج عنها حركة الرياح والأمواج .



· الجيغا أو الجيجا : بادئة بمعنى ألف مليون (مليار 910) .



· أعلى نوتة (علامة موسيقية) (Note) وصلت إلى 60 جيغا هرتز (أي 60 ألف مليون اهتزازة في الثانية) .



· ميغا أو ميجا : بادئة بمعنى مليون (ألف ألف) 610 .



· ميغا سيكل : مليون دور أو دورة ز



· ميغا فاراد : وحدة سعة كهربائية تساوي مليون فاراد .



· ميغا جول : وحدة طاقة ، مليون جول .



· ميغا طن : مليون طن .



· ميغا فلط : مليون فلط (الفلط وحدة جهد كهربائي) .



· ميغا واط : مليون واط (الواط وحدة قدرة أو القوة الكهربائية) . (وهي بالاسم الفيزيائي واط : أما الواط ساعي ، فهو وحدة العمل والطاقة ، وهي تساوي عمل آلة قوتها واط واحد في ساعة واحدة) .



· ميغا أوم : مليون أوم (الأوم وحدة المقاومة الكهربائية) .



· تقدّر طاقة الشمس بين 1710 و 1810 ميغا واط .







أبعاد الذرّة



يوجد فراغ كبير في الذرّة ، فإذا أردنا تمثيلها بنواة في حجم كرة البليارد ، علينا وضع الإلكترونات عندئذ على مسافة تفوق الكيلومتر الواحد ، وإذا لم يكن الفراغ موجوداً فإن رأس الدبوس يزن عندئذ مائة ألف طن .



والكتلة بالغرام :



الإلكترون 9,1 × 10- 28 .



ذرّة الهيدروجين 1,67 × 10- 24 وحدة الكتلة الذرّية 1,66 × 10- 24 (1)



ذرّة الأكسجين 26 × 10- 24 وحدة .



القطر بالملمترات :



الجزيء 0,0000001 ملمتر (أورانيوم) .



الذرّة الثقيلة 0,0000004 ملمتر .



نواة الأورانيوم 0,000000000016038 ملمتر .



الذرّة الخفيفة (هيدروجين) 0,0000001 ملمتر



البروتون 0,000000000002 ملمتر .



الإلكترون نقطة أصغر من < 10- 14 ملمتر



(1) بين خطين متوازيين متباعدين مليمتراً يمكن رصف ما بين 2 إلى 5 ملايين ذرّة بالتتابع . يعمل مجهر المسح النفقي بتحريك رأس مجسّ لمسافة جزء من مليار من المتر من السطح المنوي دراسته ، عندما يمر تيار كهربائي في رأس المجسّ تشكل الإلكترونات نفقاً عبر الفسحة بين رأس المجسّ والسطح



المصدر : كتاب عالم الأرقام لمؤلفه د. محمد زكي الأيُّوبي

اخوكم ياسين
اتمنى ان يعجبكم الموضوع


والسلام عليكم

اكيد الموضوع جميل

شكرا لك جزيلا

شكرا لك اخي ياسين على الموضوع الهام و الهادف، و جزاك الله كل خير

معلومات غاية في الروعة

وارقام مدهشة


سلمت يداك فقد قمت بطباعتها واعتبرتها مرجع احتاجه كثيرا

يغني الانسان عن سؤال الغير
تحياتي