محاولة لفهم أعمق... مستويات الطاقة في ذرة الهيدروجين ... هذا ا | قناة الفيزياء التعليمية
محاولة لفهم أعمق... مستويات الطاقة في ذرة الهيدروجين ... هذا الموضوع المهم لانه يعتبر نقطة انطلاق لفهم عالم مجهول بمعنى الكلمة أقل مايمكن القول عنه انه عالم من الخيال... قراءة ممتعة .. وعلى بركة الله.... 1... ذرة الهيدروجين تمتلك الكترون واحد فمتى ماكان الالكترون في المستوى الارضي هذا يعني أن الذرة في حالة استقرار .. والان ماذا يحصل لو اننا قمنا بإثارة الذرة هذه الاثارة لا تتم إلا إذا تم إثارة الكترونها من خلال امتصاصه طاقة من الخارج لكي ينتقل هذا الالكترون من مستوى الطاقة الارضي إلى مستوى الطاقة الأعلى ... اذاً عندما نسمع ذرة مثارة فهذا يعني ان هناك الكترون متواجد في مستوى طاقة أعلى. ... 2... والان لو كان لدينا كمية من غاز الهيدروجين فعندما نقوم بتجهيز طاقة لاثارة هذه الكمية من هذا الغاز يعني اننا نمنح الذرات فرصة لإمتصاص مقادير معينة من الطاقة لكي تنتقل الكترونات ذرات الهيدروجين من المستوى الارضي وهو مستوى استقرارها إلى المستويات العليا المثارة وحسب طاقة كل فوتون ساقط. ... بمعنى الفوتون الممتص الذي يحمل طاقة قليلة يجعل الالكترون يقفز إلى مستويات قريبة من مستواه الارضي في حين الفوتون الذي يمتلك طاقة كبيرة فإنه يمنح الالكترون فرصة لكي يقفز إلى مستويات طاقة عليا كبيرة. 3... الالكترون المثار لا يبقى في مداره الجديد فترة زمنية طويلة لانه يعتبر ضيف عند المدار او الموقع الجديد وفترة بقاءه جدا قصيرة ويقدر زمن بقائه بحدود 10 مرفوع للقوة سالب 8 بعض المصادر تشير الى واحد نانو ثانية ... هذا يعني أن الالكترونات ستكون مضطرة في رحلة هبوط و عودة تلقائية لتبعث هذه الالكترونات فوتونات على شكل سلاسل طيفية وهي... لايمان /. عند انتقال الاكترون من مستويات الطاقة العليا إلى المستوى الأول. بالمر /. عند انتقال الاكترون من مستويات الطاقة العليا إلى المستوى الثاني. ، باشن /. عند انتقال الاكترون من مستويات الطاقة العليا إلى المستوى الثالث. ، براكت /. عند انتقال الاكترون من مستويات الطاقة العليا إلى المستوى الرابع. ، فوند /. عند انتقال الاكترون من مستويات الطاقة العليا إلى المستوى الخامس. 4... والسؤال هنا مالذي تمثله مستويات الطاقة لذرة الهيدروجين نقول انها تمثل المدارات التي يدور بها الالكترون ( مفاجئة أليست كذلك ) بمعنى عندما يكون الالكترون في مستوى الطاقة الارضي فإن الذرة مستقرة ويمتلك الالكترون أقل مقدار من الطاقة قدرها سالب 13.6 ev وهذا هو ادنى مقدار يمكن أن يملكه الالكترون في ذرة الهيدروجين وعندما يكتسب الالكترون طاقة من الخارج مقدارها موجب 10.2 ev فإن الالكترون سيقفز تاركا المستوى الارضي متجهاً إلى مستوى متهيج اكثر طاقة ومقدار طاقة هذا المستوى سالب 3.4 ev. وعندها الذرة تكون قلقة غير مستقرة... وهكذا 5... الشيء الملفت للنظر هو التقارب العجيب في مستويات الطاقة لذرة الهيدروجين كلما زاد طاقة الالكترون... هذا في اعتقادي نتيجة حتمية لان مجال الطاقة او حيز الطاقة المتاح او المسموح به اسفل المستوى الصفري يكون ضيقا جدا وهذا المجال الضيق المحدود يمتلك مستويات طاقة متاحة يمكن أن يتواجد بها الالكترون. هذا كله ساعد على التزاحم والتقارب في المستويات. وكذلك ان طاقة المستوى الذي يتواجد به الالكترون تعطى بالعلاقة الاتية E= - 13.6 / n^2 حيث n هو العدد الكمي الرئيسي او رقم الغلاف الإلكتروني يبدأ بالعدد 1 وينتهي بالعدد 7 ومازاد عن هذا العدد فإنه غير مشمول بمستوىات طاقة الذرة لان الذرة تعتبره بعيد جدا عن النواة وبالتالي فإنه في المالانهاية واتفق العلماء لكل غلاف حرف كبير وبدأوه من منتصف الحروف الهجائية الانكليزية والسبب له قصة طويلة ليست في محل سردها... المهم وهي حسب التسلسل من جهة اليسار الاقل طاقة الي Q. الأكثر طاقة . K ... L ... M ... N ... O ... P.... Q نلاحظ ان الزيادة الكبيرة في المقام بسبب تربيع n تجعل مقدار فرق الطاقة (الفواصل بين المستويات) يتناقص بشكل كبير مما يجعل الحيز بين مستويات الطاقة صغيراً ...تحياتنا الاستاذ /. محمود يوسف حاجم
