كيف تشرح نظرية الكم ؟
 

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

محاولة لتقريب مفاهيم الفصل الثامن ( نظرية الكم ) بمجموعة من أنشطة التعلم النشط.

رابط الجزء الأول : http://goo.gl/syVmo6

رابط الجزء الثاني : مساء يوم غد الأحد


أخوكم ناصر اللحياني

بارك الله فيك أستاذ ناصر
في ميزان اعمالك

لو سمحت استاذ ناصر نبغى نص النظرية بأبسط صورة الكتاب حقيقة غير واضح

الله يوفقك ونتضر ابداعك وليس مستغرب عليكم

في اﻻنتظار

تم إضافة رابط تحميل الملف .

استاد ناصر مجهود رائع تشكر عليه وجعله الله في ميزان اعماللك

ولكن عندي ملاحظة وهي انه لم تبين كيف فسر بلانك المنحنى وكيف حل الكارثة الفوق بنفسجيه

نبغى توضح مبسط لكيفية حل بلانك للمنحنى

هل حل المنحنى فقط بالمعادلة المدكورة ام مادا

بإختصار :-

في الفيزياء الكلاسيكية أعتقدوا أن تسخين الجسم لدرجة حرارة عالية، يتسبب في تزايد تردده وبالتالي يستمر إنبعاث الشدة الإشعاعية ، خطأهم في أعتقادهم بأستمرار انبعاث الشدة الأشعاعية ، وهذه الصورة توضح إعتقادهم :

http://www.nas.lahyan.net/mfu/images/01.j_139307185.jpg

لأنه التجربة العملية أثبتت أنّ الشدة الإشعاعية تصل إلى قمة عظمى ثم تبدأ بعدها بالنزول السريع ، وعند ارتفاع درجة الحرارة يزاد ارتفاع القمة فقط, ولكن في النهاية تهبط مرة أخرى وهكذا، كما هو موضح في الرسم التالي عند درجات الحرارة 3000k و 4000k و 500k :

http://www.nas.lahyan.net/mfu/images/02.j_139308629.jpg

وكان خطأهم كارثة بالنسبة لهم، لذلك سُميّت بـ " الكارثة الفوق بنفسجية " حيث ظنوا استمرار إنبعاث الشدة الإشعاعية فوق البنفسجية ولم يحدث ذلك .

تفسير بلانك :
طاقة الذرات لا تتغيّر بشكل مستمر، بل تتغيّر بشكل متقطع ، أي أنّ الشدة الإشعاعية ستكون كذلك متقطعة، فتصل إلى قمة ثم تنزل وهذا ما يتوافق مع التجربة .

احسنت جزاك الله كل خير

جزاك الله خير اخ ناصر طريقتك جدا رائعة

طيب اخر سؤال
كيف نفهم من المحنى انه يوجد تقطيع

طالما أنّ الطاقة متقطعة ( كمّات ) فإنّ الشدة الإشعاعية كذلك ستكون متقطعة وهذا يعني أنّ منحناها سيصل إلى قمة عظمى ثم يبدأ بعدها بالنزول السريع ، ولو كانت مستمرة ( غير متقطعة ) لأستمر سلوك المنحى إلى الأعلى دون نزول !

ارجوا التوضيح اكثر
هل التقطيع يعني التناقص؟؟؟


ﻻن ممكن يكون تقطيع والمنحنى برتفع يعني مش نتيجة حتميه

جزاك الله خيرا يا أستاذ جدا استفدت وفهمت فالكتاب معلوماته غير واضحة

يكتسب الجزيء طاقة مكممة ( أيّ قيم محدددة من مضاعفات ثابت بلانك ) ثم يُشع هذه الطاقة في هيئة موجات كهرومغناطيسية ( طيف انبعاث ) وبالتالي فإنّ منحنى طيف الانبعاث يصل لقمة ثم ينزل .

افهم من هذا اكلام
ان المنحنى يمثل موجة كهرومغناطيسية مستعرضة او كيف حقيقة

ماادري ليش المعلومة ماني عارفه اهضمها

ارجوا المعذرة على كثرة الاسئلة

وهل كانت الفيزياء الكلاسيكة تجهل هذه المعلومة ان الاشعة عبارة عن موجات كهرومغناطيسية


معنى هذا ان بلانك ما اعطي شي جديد


اسئلة كثيرة محيرة بالنسبة لي

جزاك الله خيرا أبا صالح

منحنى طيف الانبعاث يمثل العلاقة بين ( التردد أو الطول الموجي على المحور x و الشدة الإشعاعية على المحور y

وخطأ الفيزياء الكلاسيكية ليس في أعتبار " الاشعة عبارة عن موجات كهرومغناطيسية" بل في أعتقدهم أن تسخين الجسم لدرجة حرارة عالية يتسبب إستمرار إنبعاث الشدة الإشعاعية ، وبلانك قال أنّ طاقة الذرات لا تتغيّر بشكل مستمر، بل تتغيّر بشكل متقطع ، وبالتالي فإنّ الشدة الإشعاعية ستكون أيضا متقطعة، فتصل إلى قمة ثم تنزل وهذا ما يتوافق مع التجربة .

يعطيك العافيه حقيقة مجهود تشكر عليه
بارك الله فيك وقضى الله حوائجك للدنيا والاخرة

بارك الله فيك وجعل ذلك في موازين اعماالك

أستاذ ناصر بارك الله فيك بإنتظار المجلد الثاني لشرح ميكانيكا الكم! ومقدرين وقتك

جهد مبارك أبو صلاح
أين رابط الجزء الثاني لم أجده ؟

جزاكم الله خيرا الأخ ناصر
أريد أن أضيف توضيح للأخ فيزيائي عبقري
السؤال : كيف فسر بلانك اشعاع الجسم الاسود باستخدام مبدا تكميه الاشعاع ؟!..

ينبعث الاشعاع من الجسم الساخن نتيجة اهتزاز جزيئاته او ذراته

وجسب مبدا تكمية الطاقه فان هذه الجزيئات والذرات لا تشع اشعاعا متصلا

بل كمات محدده متتاليه من الطاقه تعتمد مقدار طاقة كل منها على تردد

الجزيء او الذره وعند درجة حراره معينه لا تهتز الذرات والجزيئات بتردد واحد

وانما بترددات مختلفه وفق توزيع يمثل الترددات كلها فقليل من الذرات

يهتز بترددات عاليه وكذلك قليل منها يهتز بترددات منخفضه ومعظمها

يهتز بترددات متوسطه وهذا ما يفسر نقصان الطاقه في الجزء الايسر & الايمن

من منحنى اشعاع الجسم الاسود اما الجزيئات ذات الترددات المتوسطه تكون اكثر عددا

وهذا ما يفسر ارتفاع شدة الطاقه عند هذه الترددات وبذلك تمكن بلانك من تخطي

كارثة الاشعه فوق البنفسجية وفي الوقت نفسه تطابقت تنبؤاته مع النتائج التجريبيه

لاشعاع الجسم الاسود...

جزاك الله خيرا

لكن كيف نوفق بين الطيف المتصل للاطوال الموجية المختلفة للجسم المشع وبين تكميم الطاقة او تكميم شدة الاشعاع.لان الجسم الاسود يشع طيف متصل وهذا ما نراه في منحنى توزيع الطاقة (energy distribution ) للقيم التجريبية .

اوكي
اذن بﻻنك ركز على قمة المنحنى وين تكون



والباقي يعني عدد اقل من الذرات على جوانب المنحنى

ﻻن مدرسة الرياصيات تقول ان المنحنى متصل وﻻ فيه شي يوضح ان فيه تقطيع

طيف الإشعاع الحراري: هو طيف متصل يحتوي على جميع الأطوال الموجية المختلفة مرئية و غير مرئية , حسب القيم التجريبية. وقد قام العالمان ريلي وجينز بوضع افتراضات لتفسير هذا الطيف معتمدين على النظرية الكهرومغناطيسية الكلاسيكية والديناميكا الحرارية ومنها افتراض ان الالكترونات المهتزة (التي يصدر منها الموجات الكهرومغناطيسية)لها نفس الطاقة المتوسطة وهذا الطاقة بطبيعة الحال متصلة مثلها مثل طاقة البندول او النابض. وفي النهاية حصلوا على صيغة لا تتوافق مع هذا المنحنى(كارثة الموجات فوق البنفسجية ). بعدها قام ماكس بلانك باشتقاق علاقة تصف هذا المنحنى (طيف الإشعاع الحراري) وهذه العلاقة لا يمكن اشتقاقها الا اذا كانت الطاقة تصدر على شكل كمات (quanta) وتعتمد على تردد الالكترونات المهتزة والتي تُصدر موجات كهرومغناطيسية لها نفس ترددها (لاحظ ان الالكترونات هنا تهتز بترددات مختلفة لذلك نحصل على طيف من الاشعاع) . لاحظ ان انتقال الطاقة بين الالكترونات وبين الموجات الكهرومغناطيسيه هو المكمم وليس الموجات الكهرومغناطيسية بحد ذاتها. تكميم الطاقة هو الفرض الوحيد الذي يفسر سلوك طيف الاشعاع ولمعرفة تفاصيل اكثر راجع ما كتبه الاخ جوهري.

"Although the energy transfers between electric oscillators and em waves apparently are quantized, em waves themselves behave in an entirely classical way with a continuous range of possible energies". Arthur Beiser
هذا الفقرة مقتبسة من كتاب الفيزياء الحديثة للمؤالف آثر بيزر (كتاب ممتاز)
يقول فيها
" على الرغم من ان انتقالات الطاقة بين المتذبذبات الكهربائية (الالكترونات) والموجات الكهرومغناطيسية مكممة بشكل ظاهر , فإن الموجات الكهرومغناطيسية نفسها تتصرف بشكل كامل بطريقة كلاسيكية مع طيف متصل من الطاقات الممكنة "

ملاحظة: فرض ان الطاقة متصلة يوصلنا الى منحنى يمتد الى المالانهاية (وبالتالي طاقة كلية لانهائية) عند الموجات فوق البنفسجية وهذا مستحيل لانه لا يتتطابق مع النتائج لان النتائج التجريبية تقول ان شدة الاشعاع تصل الى قمة معينة ثم تبدأ تتناقص وهذه المشاهده فسرت بفرض ان الطاقة مكممة .
هذا ومازال هناك معلومات ومعادلات كثيرة تتعلق بالجسم الاسود.
والله اعلم.

النقاش ممتع وجميل
ياريت النقاشات تكون متصلة وليست متقطعة

الله يجزاك خير يا ابو صالح ويجعلها في موازين حسناتك

جزاك الله خير بارك فيك وجعل ذلك في موازين اعماالك

استفدنا كثيرا من الشرح وخاصة أن الكتاب لا يقدم معلومة واضحة في معظم الدروس

اين الجزء الثاني

الجزء الثاني اذا ممكن

جزاك الله خيرا ابو صالح وغفرلك ولوالديك

جعلة الله في موازين حسناتك استاذ ناصر

عفوا الرابط لايفتح