2021-09-12 20:31:57
توصَّلنا في نهاية مقالنا السابق إلى معادلة شرودنغر المعتمدة على الـزَّمن للجُسَيم الحُرّ (Time Dependent Schrodinger Equation of Free Particle) :
𝛹(x,t) = A exp[ik(x-(ℏk/2m)t)] + B exp[-ik(x+(ℏk/2m)t)]
في الوصف الرّياضي للفيزياء، الـدَّالّة التي تعتمد على إحداثيات المكان والزّمان (x,t) وبشرط أن تكون على شكل (x±vt) ، تُمثِّل موجة ذات شكل ثابت تتحرك في اتجاه(x∓) بسرعة مقدارها (v)..
لربما سـتتساءل كيف أن (x-(ℏk/2m)t) في مسألتنا، مكافئة لـ(x±vt) ؟؟
لـنرى معًا وِحدات كُل كميّة فيزيائية هنا، ولنرى إلى ماذا سـنصل :
فمثلا..
m ⇾ meter
s ⇾ second
Kg ⇾ Kilogram
J ⇾ Joule = (Kilogram meter²)/second²
والآن :
[x-vt] = m - (m/s) s
[x-(ℏk/2m)t] = m - (J s [k] / Kg) s
[x-(ℏk/2m)t] = m - ((Kg m² s/s²) [k] / Kg) s
[x-(ℏk/2m)t] = m - ((m²/s) [k]) s
لـيُصبح القوس الأخير وِحدة سرعة أي (m/s) يجب أن تكون وِحدة k هي واحد على متر :
[x-(ℏk/2m)t] = m - ((m²/s) (1/m)) s
[x-(ℏk/2m)t] = m - (m/s) s
وبهذا رأينا أن (x-(ℏk/2m)t) في مسألتنا، مكافئة لـ(x±vt)..
بفضل وٍحدة k توصَّلنا إلى هدفنا، فـما هي هذه الكميّة الفيزيائيّة؟؟
العدد الموجي (Wavenumber) وهو عبارة عن التردد المكاني للموجة، أي مقياس لعدد الموجات في مسافة معينة..
بما أن الموجة التي بين يدينا هي موجة ثابتة الشكل، أي كل نقطة على الموجة تتحرك بذات السرعة، والحدّ الأول من معادلة عبارة عن موجة تتحرك إلى اليمين، والحدّ الثاني موجة تتحرك إلى اليسار، وكلا الحدّين يختلفان بالإشارة أمام k، فـيُمكننا كتابة معادلة بشكلٍ آخر يعتمد بشكلٍ أساسي على إشارة k ..
ما هذه الصيغة وماذا نُسمّيها؟؟ هذا ما سنعرفه في مقالنا القادم بإذن الله، كونوا بالقرب
••••••••••••••••••••••••••••••••
• كتابة : زهوة المُعلَّا
• تدقيق : رغد أبو عبدون
#Physicist_Post
#On_way_to_let_you_love_Physics
283 viewsالأستاذ مهند قاسم, 17:31