حسن محمد البدري
الحوار المتمدن-العدد: 5117 - 2016 / 3 / 29 - 15:07
المحور:
الطب , والعلوم
الان سنكمل الشرح لحالة الاشعاع الطيفي للذرة ,
والان لنقلب الحالة ونجعلها حالة اشعاع emission.
كل مدار للالكترون يعتبر مرحلة طاقة وكل ذرة لها طاقة محددة وليست ازلية بلا نهاية ،فالالكترون لا يستطيع التخلي عن كل طاقته ويتحطم مع البروتون لكي يصبح فوتون .
الالكترون له مدار ادنى وما يسمى n=1 . المرحلة الابتدائية ground stage
والمدار الثاني اي الذي بعده يسمى المرحلة الاولى لاثارة الالكترون n=2 first exited state وهكذا دواليك .
لان الذرة في الغاز الساخن تعتبر نشطة جدا فذلك سيؤدي الى قفز الالكترون الى مدار ادنى وبذلك فالالكترون سيطلق فوتون مطابق لاختلاف الطاقة بين مراحل المدارات للذرة ومن هذا يحدث الشعاع الطيفي emission.
وهذا هو نموذج بور ببساطة ، ولاوضح الصورة بطريقة اكثر وبمثال اكثر واقعية وفهم .
تخيل انت ملئ بالطاقة ومستعد لركض وجري الماراثون .
انت تعتبر ذرة نشطة في غاز ساخن حار .emission
بعد جريك للماراثون ستتعب وتلقي نفسك مطروحاً على الارض لكي تجمع طاقتك .absorption
لكن السؤال الذي طرحه الجميع بخصوص نموذج بور هو .
هل هذه المراحل للطاقة بين المدارات حقيقة او بور كان مجرد محتال عن طريق حذاقته الحسابية ???
بعد سنة من نموذج بور قام العالمان James Franck &Gustav Hertz جيمس فرانك وكوستاف هيرتز بتجربتهما التي اثبتت نموذج بور الى ابعد دقة والتي حتى عندما قرأ اينستاين التجربة وورقتهم العلمية قال
(((بداعتها وجمالها تجعلك تجهش بكائا ))).
التجربة كانت بسيطة ،وهي وضعوا صندوق ملئ بغاز الزئبق واطلقوا عليه الكترونات من ناحية وفي الخلفية اي الناحية او الضفة الاخرى وضعوا مقياس يسجل طاقة الالكترونات التي ستخترق الغاز ووجدوا بان الالكترونات التي تصل الخلفية بها اختلاف بمراحل طاقتها وهذا الذي حصل هو مطابق مئة في المئة لنموذج بور وايضا مطابق مئة في المئة للطيف الاشعاعي لغاز الزئبق .
وبذلك احتل نموذج بور للذرة نموذج روذرفورد .وايضا استطاع اثبات حساب الطاقة على الطريقة الكوانتية وليس الكلاسيكية للذرة اضافتا الى شرحه للطيف الاشعاعي واسبابه وتعليله وكل من شارك معه ببحثه حصل على جائزة نوبل .
لكن نموذج بور في عام 1913 كان يعتبر ناقصا لانه لم يعلم بور انذاك بازدواجية الضوء الذي هو يعتبر موجات ويعتبر جسيمات ولم يعلم ايضا بازدواجية المادة كذلك.
في عام 1922 اثبت العالم ارثر كومتن Arther Compton ازدواجية الضوء ،وبعد سنتان اتى دوبروي بورقته الثورية عام 1924 وقال التالي باطروحته ،
بما ان الضوء يحسب كوانتيا والمادة كذلك وكلاهما يحسبان بمقياس بلانك اذاً لا بد من المادة ان تكون مزدوجة مثلها مثل الضوء ،كما هو الضوء موجة وجسيمات إذاً هل المادة ايضا جسيمات وموجات ?
بعد سنين عده من اطروحة دوبروي وفرضيتة للمادة جرت التجربة المشهورة للشقين وهي عبارة عن فتحتين تطلق من خلالها الالكترونات وفوتونات , لاحظ العلماء بان الالكترونات لها خواص عجيبة ومن هنا دخلنا بعالم الكمية الغريب والمتناقض ,
عندما نراقب الالكترون بمروره من خلال الشق اذا هو جسيمة عند قياسه وعندما لا نراقبه فهو يعطي شكل الموجة عند قياسه !!؟؟ وكذلك للفوتون , فعند المراقبة نرى جسيمة واحدة تخترق شقا واحد , لكن عند عدم المراقبة فالجسيمة تصبح موجة وتخترق الشقين بان واحد وكانها انقسمت الى نصفين ومن ذلك تعطي مفعول الموجة عند تشتتها وانعكاساتها , وهنا تاتي غرابه اكثر غموضا , وهي لنفترض باننا سنحاول خداع الالكترون بعدم النظر اليه عند مروره على شكل موجة من خلال الشقين , ونلقي النظر عليه بعد مروره , فهل سنرى الالكترون على شكل موجة؟
فعل ذلك العلماء والاجابة كانت صادمة , عندما مر الالكترون على شكل موجة من خلال الشقين نظر اليه العلماء وراوا فقط جسيمة ! وليس موجة يعني بمعنى اخر وكانما الالكترون يحس ويشعر بالمراقبة فيغير من حالته , والامر لا يكتفي بهذه الغرابة بل افضع لانه حتى القياس الذي مر على الشقين على شكل موجة يتغير بعد مراقبة الالكترون بقياس على شكل جسيمة , وهذه هي تجربة الشقين المشهورة والتي اثبتت ازدواجية المادة والضوء على شكل جسيمات وعلى شكل امواج.
لكن السؤال الذي يطرح نفسه هو اذا نحن لدينا امواج مع طول لها اذاً لماذا نحن لا نخترق الحائط مثل موجة راديو ?
السبب لذلك هو ،امواجنا للمادة داخلنا تحدث على مدى جدا جدا جدا صغير لذلك لا نحس بها ،المدى الصغير الذي اقصده الان هو حتى اصغر من الجسيمات تحت الذرية !
فلذلك نحن لا نتموج ولا نخترق الحائط ولا نرى انعكاسنا كانعكاس امواج .
فلذلك الالكترون نرى تموجه لانه اكبر بكثير من موجه دوبروي الذي يقصدها بخصوص المادة ولذلك نرى مفعولها .
واحب ان اضيف اعزائي بان قوانين الكمية قد تبدو لعقولنا بمفهومها المنطقي الارسطوي وغيره تعتبر كاسره لهذه القوانين في المنطق والمفهوم الطبيعي , الاسباب هي مثلا كسرها لاول قانون في المنطق وهو قانون الهوية ,
كيف بمادة لها هويتان منفصلتان بصفاتهما عن بعضهما البعض , مثل الموجة والجسيمة ؟
لكن ما نراه وما نحسه على العالم الكبير (macro world) هو ليس ما نحسه على العالم الصغير في الكمية (micro world) فهنالك الكثير من الامور التي تحدث باستمرار تام دون احساسنا او شعورنا بها , واحب التنويه بان ((((كل)))) نظرية
((((علمية))) اذا هي تعتبر من ارقى المستويات المرفوعة والمعتمد عليها علميا !
وواجب على الكل التفريق بين (النظرية الفلسفية) و(النظرية العلمية) لان النظرية العلمية هي معتمدة على عدة عوامل وان فقد عامل واحد منها اذا هي محض النظرية الفلسفية او مجرد فرضية علمية لا ارض لها من الواقع, وهذه العوامل هي التجربة والمراقبة والتنبا او التوقع المسبق (predictive ability)لاكتشافات تتنبا بها النظرية مقبل وقبيل حدوثها او اكتشافها , لذلك كل فكرة او فرضية او نظرية فلسفية تفقد عامل (التجربة والمراقبة والتوقعات المسبقة) اذا هي تبقى مجرد افكار وفرضيات فكرية فلسفية لا ارض لها من الواقع الذي نعيشه سوى اعتبرها رياضة فكرية وجمناستيك عقلية يتمرن بها العقل لكي يحلل الامور (التحليل قد يصيب وقد يخطا)
لذلك اترجى الجميع من الاعزاء القراء التفريق بين النظرية العلمية والنظرية الفلسفية !
الرابط الثاني هو لمعادلات دوبروي وقرائتها من اليسار الى اليمين
اول معادلة
اول علامة هي طول موجة دوبروي والتي تساوي ثابت بلانك على قوة الدفع momentum
المعادلة الثانية هي مجرد شرح وهو بان موجة دوبروي للمادة لا بد ان تكون ملائمة للنظام التي تقع وتوجد به
المعادلة الثالثة هي مثال لموجة دوبروي ولنقل بان لدينا جسيمة رمل وزنها نصف واحد من مليار للكيلوغرام الواحد .
المعادلة الرابعة هي سرعة هذه الحبة الرملية ولنقل باتها تسقط بسرعة نصف متر في الثانية الواحدة .
المعادلة الخامسة والاخيرة هي حساب موجة الحبة ،باضافة كل المعلومات وهي ثابت بلانك على قوة الدفع للحبة وهي الكتلة ضرب السرعة والتي ستساوي العدد النهائي
وهو اثنان فاصلة خمسة وستين ضرب عشرة بقوة سالب اربعة وعشرين من المتر الواحد .
وهذا الحجم فب العدد النهائي يعتبر واحد من تريليون من نواة الذرة .
لذلك مفعول الموجة على المادة لا نشعر به باحجامنا الكبرى .
ومن هنا تعلمنا في فيزياء الكم بانه الضوء والمادة معا لهما صفتا الموجة والجسيمة بان واحد .
وهذا مرجع لتجربة هرتز و فرانك
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frhz.html
https://scontent-arn2-1.xx.fbcdn.net/hphotos-xpf1/v/t1.0-9/1924268_1085119511529339_5942444247935696762_n.jpg?oh=4abbec84bc65da2588ec913ee227e89b&oe=5793536A
ولكم كل الحب والاحترام والتقدير
الاجزاء والمواضيع السابقة
http://www.ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=510570
http://www.ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=510603
http://www.ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=510909
http://www.ahewar.org/debat/show.art.asp?aid=511082
#حسن_محمد_البدري (هاشتاغ)
كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية
على الانترنت؟
|
ارسل هذا الموضوع الى صديق
|
حفظ - ورد
|
بحث
|
إضافة إلى المفضلة
|
للاتصال بالكاتب-ة
اليوتيوب
لينكدإن
تيلكرام
تمبلر
بلوكر
الموبايل
