|
#1
| |||
| |||
 أبحاث علمية قوانين وقواعد شرودنجر                                السلام عليكم ورحمة الله وبركاته يسعدنا ان نعرض لكم كل ما هو جديد في مجال البحث العلمي كل ماهو جديد في ابحاث علمية 2021 - 2021 لعل الكثيرين من طلبة العلم يعلمون أنّ الفوتونات الضوئية الخارجة من الذرة ، ناشئة من الأساس عن الانتقالات الإلكترونية من مستويات ذرية أعلى إلى أخرى أقل . وربّما يعلمون أيضاً أنّ طاقة هذه الفوتونات تساوي الفرق في الطاقة الكلية للإلكترونات بين تلك المستويات الذرية . لكن ما قد يغفل عنه الكثيرون أنّ طاقة الفوتون الضوئي الخارج من الذرة مصدرها كتلة الإلكترون ، أي أنّ الإلكترون الذري الذي انتقل من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل يفقد من كتلته بمقدار ما تحمل طاقة الفوتون الضوئي من الكتلة . لذلك فإنّ ذرة الهيدروجين مثلاً حينما يخرج منها فوتون ضوئي فإنّ كتلتها يجب أن تقل ، والنقص الحاصل في هذه الكتلة ذهب من كتلة الإلكترون . من المفيد الآن توضيح الأمر بالمعادلات : إنّ طاقة الفوتون المنبعث من ذرة الهيدروجين عندما يحدثُ انتقالٌ للإلكترون من المستوى n إلى المستوى m تعطى كالتالي : حيث أنّ ألفا هي ثابت البنية الدقيق والذي يعطى من المعادلة التالية : وme هي كتلة الإلكترون . بناءً على ما تقدم فإنّ الإلكترون في ذرة الهيدروجين سيفقد من كتلته ما مقداره الطاقة الصادرة ، على مربع سرعة الضوء ، كالتالي : لذلك فإنّ أعظم فقد في كتلة الإلكترون ستكون عندما يتم أسر الإلكترون الحر لكي يستقر في المستوى الأرضي ، أي أنّ n تساوي المالانهاية ، و m تساوي الواحد ، وفي هذه الحالة فإنّ كتلة الإلكترون المفقودة تساوي المقدار التالي : إذن فالقاعدة الأولى لدينا هي : مصدر طاقة الفوتون هو كتلة الإلكترون . ومن خلال الطرح السابق ندرك أنّ الكتلة المفقودة من الإلكترون هي كتلة مكمَّاة ، أي أنها تأخذ قيماً محددة ، لذلك نعلم خاصية إضافية من خصائص الإلكترونات أنّها قابلة للتقسيم ضمن القواعد السابقة . وبهذا نصل للقاعدة الثانية لدينا وهي : الكتلة الإلكترونية المفقودة هي مقادير مكمَّاة . من المهم أيضاً أن نتذكر أنّ الإلكترون فور نزوله إلى المستوى الأقل فإنه يكتسب طاقةً حركية وطاقة وضع تختلفان عن طاقة حركته وطاقة وضعه السابقتين ، ولكن يا ترى ما مقدار كل منهما ؟ إنّ الطاقة الحركية التي يكتسبها الإلكترون تساوي تماماً مقدار الطاقة التي أشعتها الذرة لنزول الإلكترون كالتالي : أي أنّ قوانين الطبيعة منحت بأمر الله تعالى الإلكترونَ طاقةً تساوي تماماً الطاقة التي فقدها من كتلته . لكننا نعلم أنّ أيّ مقدار من الطاقة يحمل مقداراً من الكتلة ، لذلك فإنّ الإلكترون يعود ليكتسب كتلة حركية تساوي الكتلة التي فقدها جراء إشعاع الذرة للفوتون . والقاعدة الثالثة لدينا : يكتسب الإلكترون طاقة حركية تساوي طاقة الفوتون الذي نتج عن نزوله . لكن إذا كان الإلكترونُ قد فقد طاقةً بسبب الإشعاع ، وعاد واكتسب نفس المقدار من الطاقة على شكل طاقة حركية ، فإنّه الآن لدينا ضعف المقدار من طاقة الفوتون قد اكتسبناه من الطبيعة بلا مقابل ، وهذا خرقٌ لمبدأ حفظ الطاقة ولا شك . لكنّ الذي يحدثُ أنّ الإلكترون يكتسبُ مقداراً سالباً من طاقة الوضع يساوي في المقدار المطلق له ضعف الطاقة الحركية للإلكترون ، أي أنه يساوي مجموع طاقة الفوتون الذي تم إشعاعه + الطاقة الحركية التي تمّ اكتسابها . لذلك فطاقة الوضع التي اكتسبها الإلكترون فور نزوله تعطى كالتالي : ومن هنا نصل للقاعدة الرابعة وهي : القيمة المطلقة لطاقة وضع الإلكترون في الذرة تساوي دائماً ضعف الطاقة الحركية له . والآن علينا تحديد مقدار الطاقة الكلية للإلكترون بعد الإشعاع ، والطاقة الكلية هي مجموع طاقتي الحركة وطاقة الوضع (ملاحظة الطاقة الكلية هي نفسها الطاقة الميكانيكية) . فمن خلال المعادلات يمكن الإثبات بسهولة أنّ الطاقة الكلية أو الميكانيكية تساوي سالب قيمة الطاقة الحركية ، وتساوي أيضاً نصف مقدار طاقة الوضع ، والتي بدورها تساوي سالب مجموع طاقات الفوتونات الضوئية المنبعثة بسبب نزول الإلكترون إلى مستويات أقل ، مرة واحدة فقط . أي أنّ الإلكترون لو نزل إلى مستوىً أدنى ، ثمّ عاد وامتص فوتوناً وارتفع ، ثمّ عاد ونزل بإشعاعه الفوتون ، فإننا نحتسب طاقة الفوتون مرة واحدة في حساب الطاقة الميكانيكية للإلكترون ، وهذا أمرٌ بديهي . ومن هنا نصل للقاعدة الخامسة التي يجب معرفتها . القاعدة الخامسة : الطاقة الكلية أو الميكانيكية للإلكترون تساوي سالب مجموع طاقات الفوتونات الضوئية المنبعثة مرة واحدة فقط . اقرأ أيضا::
المصدر: منتدي صور حب Hfphe ugldm r,hkdk ,r,hu] av,]k[v ,r,hu]  |
 |
| الكلمات الدليلية (Tags) |
| قوانين, وقواعد, شرودنجر |
| |
العرض العادي
