قناة الفيزياء التعليمية

2021-05-13 08:00:30 ‏كل عام وأنتم سعداء أنقياء ..
بقلوب بيضاء ، ووجوه مشرقة مبتسمة..
كل عام وأنتم آمنين مطمئنين ..
كل عام والفرح يعُم حياتكم ،
عيدكم مبارك باز کردن / نظر دهید

2021-05-03 21:38:32 اقسام الفيزياء باز کردن / نظر دهید

2021-04-15 17:57:28 باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:17 كلما زاد العدد الذري لمادة الهدف قل الطول الموجي للطيف المميز للأشعة السينية ذلك لأن زيادة العدد الذري تؤدي إلى زيادة عدد مستويات الطاقة مما يؤدي إلى زيادة الفرق فيها وبالتالي يزيد ترددها ويقل طولها الموجي باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:17 نظرية بوهر لذرة الهيدروجين والأيونات الشبيهة بها


نظرية بوهر لذرة الهيدروجين:
في عام 1913م أعلن العالم الدنماركي بوهر نظريته لذرة الهيدروجين والأيونات الشبيهة بها التي لها إلكترون واحد مثل ذرة الهيليوم أحادي التأين +He  أو ذرة الليثيوم ثنائي التأين ++Li  .
س: لماذا وضع بوهر نظريته على ذرة الهيدروجين والأيونات الشبيهة بها دون غيرهم من العناصر.
جـ: لأن ذرة الهيدروجين أبسط ذرة حيث تتكون من إلكترون وبروتون فيكون طيفها الذري هو أبسط الأطياف الذرية . 
المميزات والنجاحات التي حققتها نظرية بوهر:
  *ـ استطاعت أن تفسر سلسلة بالمر وتنبأت باكتشاف سلاسل طيفية أخرى. 
  *ـ استطاعت نظرية بوهر من اعتبارات نظرية بحته أن تحسب نصف قطر مدار الإلكترون وسرعته وتردده وطاقته بالإضافة إلى قيمة ثابت  ريد بيرج RH .


وبذلك أعطت جواباً للسؤال الذي كان يطرح نفسه , لماذا الطول الموجي (l) أو التردد يعطى بالفرق بين حدين في سلسلة بالمر؟ 

ملاحظات :

1ـ تبنى بوهر النموذج النووي (لرذرفورد) واعتبر أن الإلكترون في ذرة الهيدروجين يرسم مداراً دائرياً (للتبسيط) حول النواة الثابتة في المركز

2ـ سميت نظرية بوهر بنظرية الكم القديمة أو بالنظرية شبه التقليدية (علل ) لأنها خليطاً من الفيزياء التقليدية (نموذج رذرفورد) , وفكرة تكميم الطاقة لبلانك .

فروض نظرية بوهر لذرة الهيدروجين:

1ـ يستطيع الإلكترون في ذرة الهيدروجين أن يدور حول النواة في مدارات دائرية دون أن تشع الذرة طاقة , وهذه المدارات سميت بمستويات الطاقة المستقرة المكممة .
2ـ هذه المدارات المستقرة المكممة هي تلك التي تكون كمية التحرك الزاوي للإلكترون فيها (ع ن ك نق ن) صحيحة من ثابت بلانك مقسوماً على إثنين باي 2π

ك ع ن نق ن = ن h


 حيث:)ن(عدد صحيح موجب =3،2،1... يعبر عن رقم المدار ، إتش بار ћ =1.054 × 10-34 جول.ث ، (ع ن) سرعة الإلكترون في المدار (نق ن) نصف قطر المدار ،  (ك) كتلة الإلكترون = 9.1 × 10-31كجم .

 3ـ لا تشع الذرة طاقة طالما بقي الإلكترون في مداره (في مستوى طاقته) ولكنها تشع كمية محددة من الطاقة عندما ينتقل الإلكترون من مستوى طاقة أعلى (من مدار أعلى ) إلى مستوى طاقة أدنى (مدار منخفض) ,بينما تمتص كمية محددة من الطاقة إذا انتقل الإلكترون من مستوى طاقة أدنى إلى مستوى طاقة أعلى , بحيث تكون كمية الطاقة التي تمتصها أو تشعها الذرة تساوي الفرق (∆طا) بين طاقة المستويين . 

أي أن : الطاقة التي تمتصها أو تشعها الذرة = طاقة المستوى الأعلى –  طاقة المستوى الأدنى   
طا=طاi _ طاf
طا = hf
حيث:  طاi : طاقة المستوى الابتدائي الذي انتقل منه الإلكترون

طاf : طاقة المستوى النهائي الذي انتقل إليه الإلكترون 

f : تردد الإشعاع المنبعث أو الممتص

h  : ثابت بلانك




باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:16 مبدأ ماكس بلانك في تكميم الطاقة الاشعاعية

مبدأ بلانك في تكميم الطاقة الاشعاعيةأو قانون ماكس بلانك لإشعاع الجسم الأسود ـ نظرية بلانك الكمية

مبدأ بلانك في تكميم الطاقة:فروض قانو أو مبدأ بلانك :   1ـ ينبعث الإشعاع من الجسم الأسود الساخن نتيجة لاهتزاز جزيئات أو ذرات سطحه.
   2ـ إن هذه المهتزات لا تبعث بالطاقة الإشعاعية بشكل طيف متصل (مستمر) وإنما على شكل كمات (أو زخات) , أو مضاعفات صحيحة من هذه الكمات وتدعى كل زخة بـ (الكم)
  3ـ إن الكم من الطاقة (طا) يأخذ قيم معينة فقط تعطى من العلاقة :  طا = نhf ، حيث (طا) الطاقة المكممة و (ن) عدد صحيح يعبر عن عدد الفوتونات أو يعبر عن العدد الكمي الرئيسي ويأخذ قيم = 3،2،1،.....   
و(h) ثابت سمي فيما بعد بثابت بلانك تكريماً للعالم بلانك و قيمته h = 6.625 × 10-34جول . ثانية    ،  و( f) تردد الإشعاع المنبعث .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ملاحظات: لقد لقيت نظرية (مبدأ) بلانك نجاحاً عظيماً واستفاد منها فيما بعد :
    أـ اينشتاين في تفسيره للظاهرة الكهروضوئية
   ب ـ بوهر في وضع نظريته لذرة الهيدروجين 

س : اذكر تطبيقاً من تطبيقات مبدأ بلانك في تكميم الطاقة الإشعاعية ؟ وزاري .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لمشاهدة الشرح بالفيديو انقر على الرابط



باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:16 إشعاع الجسم الأسود

إن الجسم الأسود عند درجة حرارة فوق درجة الصفر المطلق يبعث بإشعاع يدعى أحياناُ الإشعاع الحراري .
*ـ تعرف الإشعاع الحراري : هو الإشعاع الذي ينبعث من الأجسام عندما تكون درجة حرارتها فوق درجة الصفر المطلق (صفر مطلق = -273م0)

*ـ خواص الإشعاع الحراري تعتمد على :

1ـ نوع مادة الجسم : حيث تختلف كمية الحرارة باختلاف المادة التي صنع منها هذا السطح وكذلك باختلاف نعومة السطح من عدمه

2ـ درجة حرارة الجسم :

أ)  في درجة الحرارة المنخفضة تقع الموجات المنبعثة من الأجسام  في منطقة الأمواج تحت الحمراء (أمواج غير مرئية) ولهذا السبب تظهر الأجسام في بداية التسخين معتمة.

ب) عندما تزداد حرارة الجسم يبدأ بالتوهج بلون يميل إلى الأحمر فالبرتقالي فالأخضر .....

ج) عندما تصبح درجة حرارة عالية إلى حد كبير فإن توهج الجسم يصبح أبيض أي أن الجسم يشع أطوال موجية تقع في منطقة الطيف المرئي .

*ـ طيف الإشعاع الحراري: هو طيف متصل يحوي جميع لأطوال الموجية المختلفة البعض منها مرئية والبعض الآخر غير مرئية .(علل) لأنها تقع في منطقتي الإشعاعات تحت الحمراء أو فوق البنفسجية.

*ـ قانون كيرشوف : الجسم جيد الامتصاص هو أيضاً جيد الإشعاع .

ويسمى الجسم الذي يمتص جميع الأطوال الموجية أو يشعها (بالجسم الأسود المثالي)

*ـ الجسم الأسود المثالي: في الحقيقة لا يوجد جسم أسود مثالي له معامل امتصاص 100% ولكن أفضل تمثيل له هو تجويف صغير من أية مادة كأن يكون من مادة الحديد أو النحاس , فيه فتحة صغيرة (علل), لأنه عندما يسقط إشعاع على هذه الفتحة يدخل التجويف وينعكس على جدرانه الداخلية انعكاسات متتالية إلى أن يتم امتصاصه كلياً .

وعند تسخين جدران هذا التجويف من الخارج إلى درجة حرارة معينة ينبعث منها إشعاع حراري يحوي جميع الأطوال الموجية.  

*ـ العوامل التي تعتمد عليه طاقة الإشعاع المنبعث من الجسم الأسود(طا):  

1ـ الطول الموجي (l)       2ـ درجة حرارة الجسم

*ـ المنحنى التجريبي لطاقة إشعاع الجسم الأسود بدلالة الطول الموجي

 وجد من خلال التجربة بأنه كلما زادة درجة الحرارة للجسم الأسود يقل طوله الموجي (يقصر) وتزداد طاقته الإشعاعية.

أي أنه بتغير درجة الحرارة يتغير الطول الموجي للإشعاع المنبعث وبذلك تتغير الطاقة الإشعاعية.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

 معضلة الجسم الأسود :  فشل العلماء في نهاية القرن التاسع عشر في إيجاد  صيغة رياضية نظرية انطلاقاً من المفاهيم التقليدية (الكلاسيكية) تعبر عن المنحنى التجريبي لطيف الجسم الأسود .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لمشاهدة الشرح بالفيديو انقر على الرابط


باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:16 نموذج رذرفور الذري Rutherford atom model

نموذج رذرفور الذري

 فروض نموذج رذرفورد 

      1ـ الشحنة الموجبة للذرة ومعظم كتلتها تتركز داخل حيز صغر جداً في مركز الذرة سماه النواة .

       2ـ معظم حجم الذرة المحيط بالنواة فراغ .

     3ـ الإلكترونات ذات الشحنة السالبة تتوزع حول النواة في مدارات شبيهة بمدارات الكواكب السيارة في النظام الشمسي .

ملاحظة: لقد وطد هذا النموذج نفسه وأصبح يعرف بالنظام النووي أو النظام الشمسي . 

س: علل : يطلق على نموذج رذرفورد للذرة اسم نموذج " النظام النووي" . وزاري( 2008ـ2009م)

جـ : لأنه أول نموذج اعتبر الشحنة الموجبة للذرة تتركز داخل حيز صغير في مركز الذرة سماه النواة .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

عيوب نموذج رذرفورد:

    وفقاً لهذا النموذج , لا يمكن أن تكون ذرة الهيدروجين مستقرة من وجهة نظر الفيزياء الكلاسيكية , (علل) لأنه إذا كان الإلكترون في ذرة الهيدروجين يدور حول النواة فإن شحنته (شe) تتعجل (تتناقص بسبب تناقص سرعته) 
   وبالتالي فإنها يجب أن تشع طاقة باستمرار بحسب ما تنص عليه النظرية الكهرومغناطيسية لماكسويل ,(أي أن الذرة يجب أن تبعث طيف مستمر (متصل) ) وفي هذه العملية الإشعاعية المستمرة لا بد أن يفقد الإلكترون طاقته تدريجياً وفي النهاية ينهار ويسقط على النواة مندمجاً معها . 

*ـ ولكن هذا مخالف للواقع إذ أن ذرة الهيدروجينمستقرة وتبعث بطيف خطي .

  لذلك فشل نموذج رذرفورد في تفسير تركيب الذرة .

عيوب نموذج رذرفورد باختصار هي : أنه عجز عن تفسير حقيقتين هما :

  1ـ ثبات الذرة .

2ـ الطيف الخطي للذرة .
____________________________
لمشاهدة الشرح بالفيديو انقر على الرابط



باز کردن / نظر دهید

2021-03-17 06:18:16 رسم تجربة رذرفورد ـ نموذج الذرة ـ اكتشاف النواة ـ رقاقة أو صفحية الذهب

* لقد عهد طومسون لأحد تلامذته وهو العالم (رذر فورد) لاختبار صلاحية نموذجه الذري , فوجد رذرفورد عيوباً لنموذج معلمه طومسون

وقد أجرى العالم  رذرفورد عام (1909م) التجربة التالية ( تجربة رقيقة الذهب ) :


تجربة رذر فورد لاختبار صلاحية نموذج طومسون:



أدوات التجربة: صفيحة أو رقاقة من الذهب سمكها 10-3 ملم  ،  مصدر يولد جسيمات الفا  , قالب من الرصاص ,   شاشة اسطوانية مطلية بطبقة من كبريتيد الزنك (zns) لماذا ؟ كي تومض عند سقوط جسيمات ألفا عليها .  

خطوات التجربة:

 قام العالم رذ فورد بإسقاط جسيمات ألفا ذات الطاقة العالية (والتي هي من مصدر مشعكالراديوم الموضوع في قالب من الرصاص)
الشكل 11: تجربة رقاقة الذهب

أسقط جسيمات ألفا على صفيحة الذهب فنفذت من خلال الصفيحة وسقطت على الشاشة محدثة وميض . كما فيالشكلين (11 ، 12) 

وفي إطار نموذج طومسون الذري الذي يفترض أن الكتلة والشحنة للذرات تتوزع بشكل منتظم داخل الذرة , فإنه من المتوقع أن :


*ـ  تعاني جسيمات ألفا انحرافاً لا يمكن أن يتجاوز0.025 من الدرجة إذا كان  ناتجاً *ـ  تعاني جسيمات ألفا انحرافاً مقداره حوالي 0.01 من الدرجة إذا كان هذا الانحراف ناتجاً عن قوى التصادم بين جسيمات ألفا الموجبة والإلكترونات السالبة (علل) لأن جسيمات ألفا أكبر من الإلكترونات .

عن قوى التنافر الكهربائي بين شحنات ألفا الموجبة والشحنة الموجبة للذرة .

ولكن التجربة دلت على النتائج التالية :

*ـ معظم جسيمات ألفا تجتاز صفيحة الذهب دون أن تقابل أي مانع في طريقها.

*ـ إن عدداً قليلاً من جسيمات ألفا ، حوالي جسيمة واحدة من بين  (8000) جسيمة هي التي تتشتت ضمن زوايا أكبر من 090 وقد تصل إلى 0180 (أي ترتد على نفسها)

س : المصدر المشع المستخدم في تجربة رذرفورد هو ................. ويوضع في قالب من ................       وزراي ( 2011ـ2012م)

س : علل : يوضع مصدر توليد جسيمات ألفا (الراديوم ) داخل قالب من الرصاص.

جـ : لأن كثافة الرصاص عالية فيمتص جسيمات ألفا وبالتالي يمنع نفاذها من خلاله باتجاه العاملين.    ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

من خلال النتائج التي توصل إليها رذر فورد في تجربته السابقة ، استنتج رذرفورد بأن :

1ـ الشحنة الموجبة للذرة ومعظم كتلتها تتركز داخل حيز صغر جداً في مركز الذرة سماه النواة وهذا الفرض يفسر سبب ارتداد عدد قليل من جسيمات ألفا.

2ـ معظم حجم الذرة المحيط بالنواة فراغ و هذا يفسر لماذا معظم جسيمات ألفا الساقطة على رقيقة الذهب تجتازها دون أن تعاني  أي انحراف.

3ـ الإلكترونات ذات الشحنة السالبة تتوزع حول النواة في مدارات حيث أن الذرة متعادلة كهربائياً.

س : كيف استدل راذرفورد على أن معظم حجم الذرة فراغ ؟    وزاري ( 2012 /2013 م)

 ومن خلال الاستنتاجات التي توصل إليها رذرفورد فإنه في عام 1909م وضع تصوراً لنموذج ذري عرف بنموذج رذر فورد :

*ـ عيوب نموذج طومسون الذري :

1- لم يستطع تفسير الطيف الخطي المشاهد لسلسلة بالمر لذرة الهيدروجين .

2ـ لم يستطع تفسير سبب تشتت جسيمات ألفا الساقطة على صفيحة معدنية رقيقة من الذهب .  

لمشاده الشرح بالفيديو انقر على الرابط
 


باز کردن / نظر دهید

2021-03-09 17:57:00 هل تبدو لك السفينة وكأنها تحلق فوق سطح البحر ؟
أثارت هذه الصورة جدلاً كبيراً على مواقع التواصل الاجتماعي، بعد أن التقطها البريطاني، ديفيد موريس، صباحا في مدينة كورنوال الواقعة جنوبي بريطانيا، وخلال نظره إلى البحر رأى "سفينة طائرة"، فالتقط صورة لها انتشرت كالنار في الهشيم عبر شبكة الإنترنت.
وبحسب صحيفة "نيويورك تايمز"، فقد شعر موريس (52 عاما) بالذهول لدى رؤيته السفينة، وقال لنفسه "رأسي لا يريد أن يفهم ذلك، لكن يجب أن تكون (السفينة) على الماء".
وتبين لاحقا أن ما رآه موريس كان وهما بصريا، يُعرف باسم "السراب المتفوق"، وعادة ما يحدث السراب المتفوق بسبب اختلاف درجة الحرارة ما بين البحر والهواء الذي يعلوه، ما يؤدي لتغيير كثافة الهواء وكسر ضوء الشمس لينحني حول الأفق مسببا الخداع البصري. باز کردن / نظر دهید