طرق اثارة الذرة

[alqohilihamed]

الاخوة في(منتدى أسئلة وأجوبة في الفيزياء) السلام عليكم ورحمة الله
ارجو منكم مساعدتي:
بشرح جميع الطرق المستخدمه لثارة الذره
مثل
1-التفريغ الكهرباي
2-الطريقه الحراربه
3-الطريقه الضوئيه
.................................. الخ









[email protected]

[تقوى نور اليقي]

التألّق الكهربائي

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/Rogers_Shine-01.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
The world’s first electroluminescent billboard campaign, كندا، ستاؤ 2005

وهو ينشأ عن تفريغ كهربائي في الغاز، ويستفاد منه في مصابيح الإشارة في الطرق البرية والمطارات وفي الأنابيب المتألقة المستخدمة في الإعلانات بألوان تختلف باختلاف الغاز: أحمر (النيون) وأزرق (بخار الزئبق) وضارب إلى البنفسجي (الأرغون). وتفيد ظاهرة التألق هذه في الكشف عن الغازات مهما كانت كمية الغاز زهيدة. يحدث التألّق الكهربائي في الأجسام الصلبة بإثارة وسط عازل (كهرنافذ)، ويستفاد من ذلك في صنع مصابيح تستعمل في إنارة لافتات الإشارات عامة وفي تنويرات النجدة وإشارات المرور خاصة. ويتكون المصباح، من علبة هي قاعدة المصباح وتحتوي على مسريين، أحدهما صفيحة معدنية والآخر لوح زجاجي مطلي بمادة ناقلة للكهرباء، وهذا اللوح يؤلف واجهة المصباح ومنه ينفذ الضوء المتألق نتيجة لتطبيق فرق كمون يتراوح بين 400-500 فولط على المسريين اللذين يحصران بينهما طبقة رقيقة عازلة بُعثر فيها الفسفور المتألق.

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/Keizars_TLexplained2.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
Figure 1: Three stages of thermoluminescence as outlined by Aitken (1985, 1998) and applied to a quartz grain (Keizars, 2008b).

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/Keizars_TLexplained.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
Figure 2: The process of recharging and discharging thermoluminescent signal, as applied to beach sands. (modified from Aitken, 1998; Keizars, 2008).

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/250px-%D8%A3%D9%86%D8%A8%D9%88%D8%A8_%D8% BA%D9%8A%D8%B3%D9%84%D8%B1.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
أنبوب گيسلر.

فمثلاً إذا طُبِّق فرق كمون عالٍ وكافٍ على المسريين في أنبوب گيسلر Geissler، حدث انفراغ في الغاز المخلخل الذي يملأ الأنبوب، ويُرى الإشعاع على أشده في الأنبوب الشعري.ويمكن توليد هذا الانفراغ باستعمال أنبوب ليس له مسريان، وذلك بوضعه داخل وشيعة يحدث فيها انفراغُ دارة كهربائية مهتزة ذات ترددٍ عال. فالحقل الكهربائي يولد في الأيونات سرعة كافية لإثارة جزيئات الغاز.وإذا طبِّق توتر عالٍ جداً على مسرييْ أنبوب غِيسْلر حدثت بينهما شرارة، وتولّد إشعاع ضوئي يتألف طيفه من الطيفين معاً: طيف مادة المسريين وطيف الغاز الذي يحيط بهما. إن طريقة الإثارة هذه تحرِّر طاقة كبيرة جداً في زمن قصير جداً. كذلك فإن القوس الكهربائية، كالشرارة، ليست إلا انفراغاً كهربائياً، غير أن المهبط (الكاتود) الحار جداً يُصدر قدراً كبيراً من الإلكترونات، مما ينجم عنه أنه يكفي فرق كمون صغير نسبياً لاستمرار عمل القوس، في حين يمكن أن تكون شدة التيار كبيرة جداً.وفي معظم الحالات يكون طيف الضوء الصادر غير متصل. فإذا كان مؤلفاً من أشعة وحيدة اللون، كان الطيف خطياً تولّده ذرات عناصر مختلفة. وإذا كان للطيف مظهر سلسلة من العصائب bands المضيئة التي لها حد فاصل في أحد طرفيها ومتدرّجة عند الطرف الآخر، كان الطيف بشكل عصابة أو حزمة band spectrum، تولِّدها الجزيئات.وعلى هذا إذا مُلئ أنبوب غيسلر بالآزوت تولّد طيف عصابة، إذ لا تكون الإثارة حينئذ كافية لتفكيك جزيء الآزوت. وبالمقابل، يُلاحظ في الشرارة الكهربائية طيفٌ خطي يعود إلى ذرة الآزوت، لأن هذا النمط من الإثارة كافٍ لتفكيك الجزيء.إن مقارنة طيف خطي لمادةٍ ما تولِّده شرارةٌ بطيفٍ خطي للمادة عينها تولِّده قوس كهربائية تُظهر أنهما يختلفان. ويعود ذلك إلى أن طيف القوس تولّده ذرة معتدلة في حين تولّد طيف الشرارة ذرةٌ متأينة، وإن زيادة درجة الحرارة أو شدة الحقل الكهربائي تؤدي إلى زيادة في التأين. لذلك يكون طيف الجوار القريب من مسرى ساخن جداً لقوس كهربائية طيفاً شبيهاً بالطيف الذي تولِّده الشرارة، إذ إن ذرات ذلك الجوار تكون متأينة.التألّق الحراري

الـالق الحراري تصدره بعض الأجسام في درجة حرارة أدنى من الدرجة التي تثير توهجها كتألق الطباشير حين يُرش مسحوقها على سطح ساخن، وكالوميض الليلكي الذي تصدره بلورة Spath _ Fluor حين تسخن حتى درجة الاحمرار. التألّق البرودي: وسببه التبريد الشديد كتألق بعض البلورات عندما تغطس في الهواء السائل.
التألق بالاحتكاك

التألق بالاحتكاك triboluminescence وهو يحدث عندما تُحكّ قطعة من الخزف بقطعة أخرى، أو عندما تُسحق بعض الأجسام كالطباشر والسكّر. وتألق حراري تصدره بعض الأجسام في درجة حرارة أدنى من الدرجة التي تتوهج فيها، يحدث ذلك حين يُرشّ مسحوق الطباشير على سطح ساخن. كذلك يرافق بعض التفاعلات الكيمياوية تألق يوصف بأنه كيمياوي، كما يحدث مثلاً في حالة تفسّخ بعض أنواع الخشب الرطبة، وفي استنارة بعض الحشرات كاليراعة والحباحب. وتتألق بعض المواد مصدرة ضوءاً إذا وقعت تحت تأثير حقل كهربائي شديد، وهذا هو التألق الكهربي electro luminescence. وهناك بعض الأجسام إذا سقط عليها إشعاع كهرمغنطيسي أصدرت إشعاعات ذات أطوال موجية مختلفة، ويوصف هذا التألق بأنه ضوئي photoluminescence. والأنماط الأخرى للتألق توصف بما يدل على سبب التألق كالتألق الإشعاعي والتألق البلوري، وغيرهما.إن أنماط التألق المختلفة هذه يمكن تصنيفها من وجهة النظر الذرية أو الجزيئية في زمرتين: أولاهما توافق إشعاعاً سببه تصادمٌ بين الجسيمات: الإلكترونات أو الأيونات أو الجزيئات، التي تتسارع بتأثير حقل كهربائي أو ارتفاع في درجة الحرارة، أي مايسمى التألق الكهربي، والزمرة الثانية يصدر فيها الإشعاع بتأثير ضوءٍ يسقط على الجسم المشع أي مايسمى التألق الضوئي.التألّق البلوري

كتألق بعض البلورات في أثناء تبلورها.
التألّق الإشعاعي

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/Trtium.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
Radioluminescent 1.2 Curie 4" x .2" Tritium vials are simply tritium gas filled thin glass vials whose inner surface are coated with a phosphor. The "gaseous tritium light source" vial shown here is 1.5 years old.

وهو تألق تولده الأشعة السينية. والجسيمات المتأينة (المتشاردة)، وأشعة غاما (γ). وإذا كان سبب التألق إلكترونات سريعة وصف التألق بأنه كاتودي (مهبطي)، ويستفاد منه في صنع أنابيب راسمات الاهتزاز Oscillographs وفي صنع شاشات التلفاز.التألّق الكيميائي

وهو يرافق بعض التفاعلات الكيميائية مثل تأكسد الفسفور تأكسداً بطيئاً في درجة الحرارة العادية وتفسخ الأخشاب القديمة أو الأسماك.
التألّق الحيوي

وهو تألق ناتج عن تفاعلات كيميائية تحدث في كائنات حية مثل تأكسد مادة تسمى لوسفرين Luciferin بوجود أنظيم يسمى لوسفراز Luciferase يعمل وسيطاً في التفاعل. وهناك أنواع عديدة من اللوسفرين في الحيوانات المتألقة مثل الحباحب أو اليراع والجراثيم (فوتوبكتريوم) التي تنمو على الأسماك الميتة واللحم الفاسد وديدان الأرض المضيئة، وتُصدر هذه الحيوانات عادة ضوءاً ذا لون واحد هو في الغالب أزرق أو أخضر أو أصفر.التألق الضوئي

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/300px-%D8%AA%D8%BA%D9%8A%D8%B1_%D8%A7%D9% 84%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%B7%D8%A7%D8 %B9%D8%A9_%D8%A8%D8%AA%D8%BA%D9%8A% D8%B1_%D8%B7%D9%88%D9%84_%D8%A7%D9% 84%D9%85%D9%88%D8%AC%D8%A9.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
تغير الاستطاعة بتغير طول الموجة.

الفسفرة والفلورة غالباً ما يُعتمد للتمييز بين أنماط التألق مدة استمرار إصداره بعد زوال المؤثر. فبعض المواد يستمر تألقها مدة طويلة نسبياً بعد انقطاع التأثير فيها وتوصف الظاهرة هذه بالفسفرة أو التفسفر. أما إذا كان التألق يتم في أثناء التأثير فقط فتوصف الظاهرة بالفلورة أو التفلور. ولكن التمييز بين الظاهرتين على هذا الأساس ليس في الحقيقة دقيقاً، إذ يتوقف على خواص المكشاف الذي يكشف التألق. فمكشاف الفلورة الدقيق يمكنه كشف تخلف التألق مدة من مرتبة 9- 10 ثانية، وهذا ما تعجز العين عن كشفه. فالحكم بأن التألق فسفرة أو فلورة يعتمد على طريقة الكشف، غير أنه اصطُلح على أن يوصف التألق بالفلورة إذا كان يزول بعد انقطاع التأثير خلال مدة تقل عن (8- 10 ثانية).كذلك فإن التفسفر لا يُشاهد إلا في الجوامد، بينما يُشاهد التفلور في الأجسام الجامدة والسائلة والغازية. هذا ويطلق على كلتا الظاهرتين معاً اسمالتألق الضوئي.إن أكثر الأجسام المتفسفرة شهرة هي كبريتات الزنك وكبريتات الكدميوم والزنك والكبريتات القلوية الترابية، وهي لا تتصف بالتفسفر حين تكون نقية جداً، وتكتسب هذه الخاصية إذا أُضيفت إليها منشِّطات هي كميات صغيرة جداً من عناصر معدنية. فمثلاً كبريت الزنك المنشَّط بالنحاس يُعطي تألقاً أخضر، أما إذا نُشِّط بالمنغنيز فيكون تألقه أصفر برتقالياً أو برتقالياً محمراً بحسب مقدار المنغنيز المضاف. ويوجد في الأسواق أنواع من الكباريت إذا أُنيرت بالضوء الأبيض أو فوق البنفسجي تألقت تألقاً طويلة الأمد تختلف ألوانها بحسب تركيبها.

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/210px-Fluorescent_minerals_hg.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/Users/user/Desktop/%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%82%20-%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%B9%D8%B1%D 9%81%D8%A9_files/magnify-clip-rtl.png[/IMG]
Fluorescent minerals

أما الأجسام المتفلورة فلا تُنشَّط وتتوقف عن التألق قليلاً أو كثيراً برفع درجة الحرارة. ويمتصالجسم المتفلور الإشعاع الساقط عليه ثم يصدر مباشرة إشعاعاً آخر في مجالٍ من الأطوال الموجية أكبر طولاً وفقاً لقانون ستوكس Stokes. ويستفاد من هذا في تحويل الأشعة فوق البنفسجية القصيرة إلى ضوء مرئي ذي ألوان مختلفة واستخدام في صناعة المصابيح المتفلورة التي تعتمد على تألق الغازات وتألق الأجسام الصلبة معاً لتوليد ضوء مرئي، ويتألف المصباح من أنبوب زجاجي مملوء بمزيج من غاز الأرغون و بخار الزئبق تحت ضغط منخفض، ويُطلى السطح الداخلي بمسحوق متألق أو بمزيج من المساحيق المتألقة، ويُزوَّد المصباح بمسريين عند طرفي الأنبوب. فحين يحدث تفريغ كهربائي في الغاز بين المسريين تُثار ذرات الزئبق فتتألق وينجم عن ذلك إصدار ضوء مرئي وضوء فوق بنفسجي يثير تألقاً مرئياً عندما يسقط على الطلاء، ويُختار هذا الطلاء بحيث يكون مردوده الضوئي جيداً. وهو أكبر كثيراً من المردود الضوئي في المصابيح المتوهجة التي لا يمكن فيها اجتناب تحول قسم كبير من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. وهناك مصابيح متفلورة تسمى مصابيح الضوء الأسود ، تُغطى بمسحوق متألق يُختار كي يصدر ضوءاً فوق بنفسجيا طول موجته 360 نانومتر عوضاً عن الضوء المرئي.ولكي تصبح المادة ذات إشعاع ضوئي لابد أن تتشبع إلكترونات الذرّات بالطاقة. وتتخلص الإلكترونات من الطاقة الزائدة بإطلاق الضوء. والطاقة المنتجة للضوء تأتي من مصادر متنوعة منها: التيار الكهربائي، الأشعة السينية، الأشعة فوق البنفسجية، ومن تفاعلات كيميائية معينة.أما الضوء الذي يصدر عن اليراع، وبعض الكائنات الحية فيسمى التفسفر الأحيائي. ويسمى الإشعاع الذي يتوقف بمجرد إزالة مصدر الطاقة الفلورة. أما الإشعاع الضوئي الذي يستمر لحظات أو حتى أيامًا بعد إزالة مصدر الطاقة فيسمى وميضًا فسفوريًا.عقارب الساعة وأرقامها وعلامات المطار والأجهزة الملاحية، الإشارات الإرشادية للطائرات يكونوا في الغالب تحت غطاء من مواد ضيائية، في عملية تسمى الإضائية luminising.