الفوتون موجة ام جسيم

[استاذ اسامة]

الفوتون

فيما سبق تحدثنا عن الفوتون وكان السؤال هل الفوتون موجة أم جسيم0
والآن سوف نستعرض أهم آراء العلماء في هذا الموضوع 0
أولا رأي النظرية الموجية للضوء:
تفترض هذه النظرية أن الضوء له طبيعة موجية ويسلك مسلك الموجات حيث انه يخضع لظواهر الانعكاس والانكسار والتداخل والحيود 0
ويؤيد صحة هذه النظرية عدة ظواهر طبيعية مثل:
1- أي جسم مثل شجرة أو مبني يتكون له ظل واضح ولكن إذا كان الجسم رفيع مثل سلك معدني فانه لا يتكون له ظل إطلاقا وهذا يدل على أن الموجات الضوئية قد انعطفت حول السلك كما تنعطف موجات الماء حول جسم أو صخرة 0وهذا يثبت أن الضوء موجة0
فكيف يكون الضوء لة طبيعة جسيمية؟
2-ظاهرة الحيود في الضوء Diffraction of Light)) والتي تحدث عند مرور الضوء خلال فتحة صغيرة جدا0فيتكون دوائر من الظل متبادلة مع دوائر من الضوء أو هدب مظلمة وهدب مضيئة والتي تسمى ( بقرص ايري)00
وإذا مر ضوء خلال ثقبين متجاورين فان الضوء يصبح خطوط متوازية عبارة عن مناطق مضيئة تتخللها مناطق مظلمة وهذا ما يسمي بظاهرة التداخل 0((Interference of Light
كل هذه الظواهر تؤكد الصفة الموجية للضوء ولا تثبت الصفة الجسيمية للضوء0
ثانيا :رأي اينشتاين وبلانك:
عند سقوط ضوء علي سطح معدني فان ذلك يؤدي إلي تحرر الكترونات من سطح الفلز وهو ما يسمي بالظاهرة الكهرو ضوئية ( Photoelectric effect)
ولا يمكن تفسير ذلك إلا بافتراض أن الضوء عبارة عن جسيمات صغيرة تسمي فوتونات لها كتلة ولها كمية تحرك 0
هذه الفوتونات تصطدم مع الكترونات المعدن فتنطلق وتصبح الكترونات حرة 0
واستنتج اينشتاين معادلات سميت (معادلات اينشتاين في ظاهرة الانبعاث الكهروضوئي)0
ومن المؤكد أن كل قوانين اينشتاين في هذا المجال أثبتت صحتها ولم يثبت احد خلاف ذلك 0
ومما يؤكد صحة آراء اينشتاين ما لاحظة العالم كومتون أنة عند سقوط فوتون من أشعة اكس أو أشعة جاما علي إلكترون حر 0 فان الفوتون يتغير اتجاهه ويقل تردده0 كما أن الإلكترون يغير اتجاهه وتزداد سرعته وهذا ما يسمي ظاهرة كومتون( Compton Effect )
ولا يمكن تفسير ذلك باستخدام النظرية الموجية للضوء 0ولا يمكن حدوث ذلك إلا إذا كانت الفوتونات عبارة عن جسيمات تصطدم مع الالكترونات كما تتصادم كرات البلياردو ببعضها0
إذا ماهي الفوتونات ؟ هل هي جسيمات كما افترض اينشتاين ؟ أم هي موجات كما افترضت النظرية الموجية للضوء ؟
خلاصة القول :الضوء لة طبيعة مزدوجة 0 أي أنة يتصف بالموجيه ولجسيميه 0
حيث انه يتخذ سلوك الموجات في التداخل والحيود والانكسار والانعكاس 0
ويتخذ سلوك الجسيمات في الظاهرة الكهروضوئيه0
وقد اهتم العالم دي براولي بآراء العالم اينشتاين ولفت انتباهه إلي وجود المتماثلات في الطبيعة حيث انه يوجد قدر كبير من التماثل في هذا الكون فمثلا يوجد تماثل بين قوانين قوى الجاذبية وقوانين القوي الكهربي .ويوجد تماثل بين الموجات والجسيمات حيث يتبع كلا منهما اقصر طريق مهما كان الوسط الذي يتحرك فيه . يوجد تماثل بين النظام الذرى والنظام الشمسي .وغيرها من المتماثلات في الكون . إذا لماذا لا يكون هناك تماثل بين المادة والطاقة؟
واكتشف أن الفوتون عبارة عن جسيم يصاحب حركته موجه وليس الفوتون فقط هو الذي يصاحب حركته موجة ولكن كل جسيم متحرك يصاحبه موجه. وهذا ما يسمي بمبدأ دي براولي
وادي ما اكتشفه العالم دي براولي إلي اختراع الميكروسكوب الالكتروني الذي أدي إلي حدوث طفرة في العلم وعرفنا أشياء لا يمكن معرفتها لولا هذا الاختراع العظيم .
وفكرة عمله مبنية علي أن كل جسيم متحرك تصاحبة حركه موجية والإلكترون جسيم متحرك أي يصاحبه موجة . وبالتالي يمكن استخدام شعاع من الالكترونات كما نستخدم شعاع من الضوء.

استاذ اسامه الشيمى

[احمدفتحى]

مشكور استاذى الكريم
وكم اتمنى المذيد

[البحر الدافئ]

يسلمو استاذ اسامة على الطرح الرائع

[حمزة الجنابي]

مشكوووووور والله يعطيك الف عافيه

[الخيال اهم]

مشكور استاذي اسامة ومزيد من التوهج
تحياتي