اول من قال بأن للجسيمات المادية خصائص موجية

اول من قال بأن للجسيمات المادية خصائص موجية

أول من قال أن للجسيمات المادية خصائص موجية هو العالم دي برولي.

طيف الامتصاص النجمي وفوائده

يوضح طيف الامتصاص النجمي لنا مجموعة واسعة من الحقائق، بما في ذلك ما يلي.

1. يستخدم العلماء الطيف النجمي لمعرفة النجم بدقة، وما هي العناصر التي يتكون منها ذلك النجم.
2. الدرجة الحرارة للنجم ترتبط بشكل كبير مع خواص طيف الامتصاص النجمي، مما يمكن العلماء من تحديد درجة حرارة النجم، والتي تكون متناسبة ومتوافقة مع البيانات التي يدل عليها طيف الامتصاص النجمي.
3. تكشف طيف الامتصاص النجمي أن النجوم تتألف من نفس العناصر المكونة لكوكب الأرض.
4. يوجد تقريبا 600 خط مظلم في طيف الامتصاص الشمسي.

ما علاقة الجسيمات بالموجات

يجب علينا أن نوضح بعض الأمور قبل البدء في عرض المقارنة والتي ستساعدنا في إجراء المقارنة بشكل صحيح، فالذرة هي أصغر وحدة تكوينية للكون والتي يمكنها التعبير بمفردها عن خصائص العنصر الذي تحتوي عليه، وهي تعتبر أصغر الجسيمات، ولذلك يجب علينا معرفة ما هي الذرات وما هي الموجات وما هي خصائص كل منها، وسنعرض كل ذلك فيما يلي.

ما هي الذرات في رأي رذرفورد

سنبدأ بشرح نموذج بسيط لنظرية الذرة التي توضح مكوناتها، وهي نظرية ابتكرها العالم رذرفورد، وتشير نظرية رذرفورد للذرة إلى أنها تتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية، وهي كالتالي.

1. بروتونات: هي التي تحمل جزء كبير من وزن الذرة تقريبا بشكل كامل، وهي موجبة الشحنة.
2. النيوترونات: وهي تكون أيضا في قلب النواة مع البروتونات، ولها كتلة كبيرة أيضا – على المستوى الذري – وهي غير مشحونة، وبوجودها مع البروتونات داخل النواة، جعل العالم رذرفورد يعترف بأن كتلة الذرة موجودة في النواة، ويمكن تجاهل كتلة الإلكترونات التي تدور حول النواة.
3. الالكترونات: وهي الجسيمات الأصغر التي موجودة في الذرة، وغير موجودة في النواة، بل تدور في مدارات خاصة بكل عنصر من العناصر، بسرعات عالية، وهي ذات شحنة سالبة.

عيوب نظرية رذرفورد عن الذرة

لكن هذا الرأي المقترح من قبل رذرفورد يحمل العديد من العيوب، بما في ذلك كل ما يلي.

1. لم يتمكن العلماء من تفسير وجه الاختلاف والتشابه في السلوك الكيميائي للعناصر المختلفة عبر هذا النموذج.
2. لم يوضح رذرفورد سبب عدم انجذاب الإلكترونات ذات الشحنة السالبة إلى النواة ذات الشحنة الموجبة.
3. لم يتمكن نموذج رذرفورد من توضيح كيفية ترتيب الإلكترونات في الفراغ حول النواة.

تعريف الضوء

الضوء هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي، وله طبيعة ثنائية، حيث يتمتع بخصائص الموجات الكهرومغناطيسية والجسيمات والإلكترونات، مما يسمح له بالتصرف كجسيم وكموجة في نفس الوقت.

إذا كان هذا تعريف الضوء كإشعاع كهرومغناطيسي، فما هو ذلك الإشعاع الكهرومغناطيسي؟

تعريف الإشعاع الكهرومغناطيسي

الإشعاع الكهرومغناطيسي هو شكل من أشكال الطاقة ينتشر في الفضاء بسلوك موجي. يتشابه سلوك الضوء مع سلوك الموجات المائية من الناحية الفيزيائية، ولكن ما هي خواص تلك الموجات؟

خواص الموجات

تحتوي الموجات بأنواعها وتعدادها على بعض الخصائص الثابتة بينها، وتلك الخصائص هي كالتالي.

1. الطول الموجي.
2. التردد.
3. السعة.
4. السرعة.

تعريف الطول الموجي

عندما نقوم بتمثيل حركة الموجة بشكل بياني، ستظهر لك على شكل منحنى صاعد في نقطة حتى يصل إلى ذروته الصاعدة، ثم يعود للهبوط حتى يصل إلى أدنى مستوى له، ثم يعود للارتفاع مرة أخرى وهكذا. أما بالنسبة لتعريف الطول الموجي، فإنه يعرف كأقصر مسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين، ويتم قياسه بوحدات طول مختلفة مثل المتر والسنتيمتر والنانومتر.

تعريف التردد

هو عدد الموجات التي تمر عبر نقطة محددة في الثانية الواحدة، ويتم قياسه بوحدة الموجة في الثانية، أو بالهرتز، ومشتقاته تشمل الكيلوهرتز والميجاهرتز والجيجاهرتز والتيراهرتز.

تعريف السعة

تعنى السعة بأنها أقصى ارتفاع تصل إليه الموجة عن مستوى الخط الأصلي، أو أدنى انخفاض يصل إليه القاع اليت وصلت إليه الموجة عن مستوى الخط الأصلي.

تعريف السرعة

تعرف سرعة الموجة كأي سرعة موجودة، وهي المسافة التي تقطعها الموجة في الثانية الواحدة أثناء انتشارها، وتشير السرعة إلى المسافة في الزمن، بمعنى آخر متر واحد في كل ثانية، وقيمتها تتراوح

تعريف الطيف الكهرومغناطيسي

يتم تعريف الطيف الكهرومغناطيسي على أنه سلسلة متصلة من الموجات التي تسافر بسرعة الضوء، وتختلف في التردد والطول الموجي فقط

مكونات الطيف الكهرومغناطيسي

يتكون الطيف الكهرومغناطيسي كله من العديد من الموجات، ويشكل الطيف المرئي بألوانه السبعة جزءا ضئيلا جدا، ومن بين تلك المكونات ما يلي.

1. أشعة جاما.
2. الأشعة السينية أو أشعة X.
3. الأشعة فوق البنفسجية.
4. الضوء المرئي بألوانه السبعة التي تشكل قوس قزح.
5. الأشعة تحت الحمراء.
6. موجات الميكروويف.
7. موجات الراديو.

قارن بين الطبيعة الموجية والجسيمية للضوء

الضوء ينتشر على شكل موجات ذات طبيعة موجية عند انتقاله في الفراغ، ويعتبر الضوء موجة كهرومغناطيسية تحتوي على موجتين متحركتين معا، والوحدة الأساسية للضوء هي الفوتونات، والفوتون يعني أيضا جسيم الضوء، ويعتبر الفيزيائيون أن جميع الموجات الكهرومغناطيسية هي ضوء، سواء كانت مرئية أو غير مرئية.

• عند اصطدام الضوء بجسم، ينهار فورا إلى مجموعة من جزيئات الطاقة الكبيرة، وتتشكل كل جزء من تلك الجزيئات في فوتون منفرد، ويحمل كل فوتون من تلك الفوتونات جزءا من طاقة الموجة، فعندما تضرب موجة من الضوء المرئي قطعة من فيلم فوتوغرافي، يمكننا رؤية آثار كل الفوتونات التي ضربتها، حيث ينشأ كل فوتون نقطة صغيرة ويساهم في تكوين جزء صغير من الصورة.
• عندما يسير الضوء في الهواء أو الفضاء، يكون على شكل موجة، ولكن عندما يصطدم بالفيلم، يحدث العديد من التغيرات في خصائصه، حيث تتحول الأشعة الضوئية إلى جسيمات تتمتع بموقع صغير ومحدد.

خصائص الضوء الشبيهة بالجسيمات

تم إجراء سلسلة من التجارب على تأثير الضوء في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، وقد ساهمت هذه التجارب في فهم الطبيعة الجسيمية للموجات الضوئية، حيث أظهرت العديد من الخصائص التي لا يمكن تفسيرها كخصائص الموجات الضوئية، وإنما يمكن تفسيرها بأن الضوء هو جسيم.

• المفهوم الرئيسي والأساسي للتأثير الكهروضوئي أنه: هي ظاهرة تنشأ عندما تنبعث الإلكترونات من سطح معدني عندما يضربه الضوء، وتسمى الإلكترونات المنبعثة هذه بالإلكترونات الضوئية.
• على الرغم من عدم إصدار الإلكترونات عند ضرب الضوء على السطح، إلا أن الإلكترونات تنبعث.
• عندما ينخفض طول الموجة للضوء الذي يصطدم بالسطح، يكون عدد الإلكترونات الناتجة أقل، والعكس صحيح، عندما يكون طول الموجة للضوء الذي يصطدم بالسطح كبيرا، يزداد عدد الإلكترونات التي تنتج عن الاصطدام بالسطح المعدني.
• كيف يتم إنتاج الإلكترونات من الموجات الأساسية؟ وليس للموجات إلكترونات، بل هي طاقة فقط، ولكن ظهور الإلكترونات وتواجدها على السطح المعدني في هذا النظام الدقيق يؤكد أن المصطدم في الحائل كان جسيمات وليس موجات.