1

بمختلف الألوان
إنَّ الفَضلَ في كتابِ اللهِ عَظيمٌ، واسِعٌ لا يُحَدُّ، فَقَد أغدَقَ اللهُ تَعالى على عِبادِهِ نِعَمًا ظاهِرَةً وباطِنَةً، مَنَحَهُمُ المالَ والبَنينَ، وأعلى شأنَهُم بالعِزَّةِ والكرامَةِ. وهذا الفَضلُ الإلهيُّ ليسَ مَحصُورًا في النِّعَمِ الدُّنيَوِيَّةِ فَحَسبُ، بَلْ يَتَجَلَّى بأسمَى... المزيد
أخر المواضيع
الرئيسة / مقالات علمية
سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج17): الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة
عدد المقالات : 22
سلسلة في مفاهيم الفيزياء
الجزء السابع عشر: الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
27/6/2025

في عام 1911، اقترح دي برولي أنه إذا كانت الموجات يمكن أن تمتلك خصائص جسيمية، فمن المعقول أيضًا أن تمتلك الجسيمات خواص موجية. وقدّم علاقة تصف الطول الموجي المرتبط بالجسيم بدلالة سرعته وكتلته.
لقد شكّلت هذه الفرضية نقطة انطلاق لإنجازات كبرى في ميكانيكا الكم، خاصة في تطبيق العلاقة على المادة، وبوجه خاص على بنية الذرة.
وقد أظهرت الأعمال التجريبية التي أجراها رذرفورد في بدايات القرن الماضي أن الذرة تتكوّن من نواة صغيرة موجبة الشحنة تحتوي على معظم كتلتها، وتحيط بها إلكترونات سالبة الشحنة، مرتبطة بها بواسطة قوى كهربائية تجاذبية.
كانت الذرة تُشبه نظامًا شمسيًا صغيرًا، تلعب فيه الإلكترونات دور الكواكب التي تدور حول "شمس" النواة. لكن هذا النموذج واجه مشكلات كبيرة قبل مجيء النظرية الكمّية:
لماذا لا تشع الإلكترونات، وهي تدور في مساراتها، موجات كهرومغناطيسية وتفقد طاقتها لتسقط في النواة
ولماذا لا تكون مستويات الطاقة في الذرة مستمرة كما تتوقع الميكانيكا الكلاسيكية
لقد قدّمت النظرية الكمّية إجابة شاملة على هذه الأسئلة. إذ يمكن حساب جميع مستويات الطاقة في الذرات بدقة باستخدام معادلة شرودنغر، وبما يتفق تمامًا مع القياسات التجريبية.
كما يمكن من خلالها تفسير التفاعلات بين الذرات في الجزيئات، والعمليات الكيميائية، وتجارب التشتت الذري.
بهذا، نجحت النظرية الكمّية في إدخال طيف واسع من الظواهر إلى مجال الفيزياء القابلة للحساب.
ومع أن تفاصيل كل هذا تقع خارج نطاق هذه المقالات، فمن المفيد أن نقدّم تصورًا بسيطًا يوضّح كيف تساعدنا الطبيعة الموجية للإلكترون على فهم الحلول الكمّية لمشكلات الصورة الكلاسيكية للذرة.
إذا نظرنا إلى موجة على وتر له نهايتان ثابتتان، فإن أطوالًا موجية معينة فقط تكون مسموحة، بحيث يحتوي الوتر عددًا صحيحًا من أطوال الموجة.
نتيجةً لذلك، لا يمكن للوتر أن يهتز إلا بمجموعة محددة من الترددات وهذه الحقيقة أساسية في تصميم الآلات الموسيقية. ويمكن تغيير الترددات الظاهرة بتغيير طول الوتر أو توتره.
في الذرة، الوضع مشابه، لكن بدلاً من موجة على وتر، لدينا موجة تتحرك على مسار دائري (المدار).
ولكي "تلتقي الموجة بنفسها" بسلاسة، يجب أن يساوي محيط المدار عددًا صحيحًا من الأطوال الموجية.
هذا الشرط يحدّد بدقة مستويات الطاقة لأبسط ذرة.
الانتقال من مستوى طاقة إلى آخر في الذرة، من خلال انبعاث فوتون (إشعاع كهرومغناطيسي)، هو مثال على فئة واسعة من الظواهر الكمّية، تُعرف بعمليات التحلل، حيث يتحلل جسيم إلى جسيمين.
لنُسمِّ الجسيم الأصلي A، والجسيمين الناتجين B وC .
إذا بدأنا بعينة تحتوي على عدد كبير من جسيمات A، فإن بعضها سيتحلل بعد فترة زمنية معيّنة. ويُعرّف "نصف العمر" بأنه الزمن اللازم لتحلل نصف عدد الجسيمات في العينة الابتدائية.
يعتمد نصف العمر على نوع العملية، وتوجد قيم له تتراوح من أجزاء من الثانية إلى مدد تتجاوز عمر الكون.
ومع أنه يمكن معرفة نصف عمر نوع معيّن من الجسيمات، إلا أنه لا يمكن التنبؤ بلحظة تحلل جسيم واحد بعينه. فهذه العملية عشوائية، شبيهة باحتمالية عبور أو انعكاس جسيم عن حاجز كمومي.
بل يمكن تخيّل بعض أنواع التحلل على أنها جسيم يرتد ذهابًا وإيابًا بين حواجز طاقية، إلى أن يعبر أحدها ويحدث التحلل.
بوجه عام، إذا بدأنا بدالة موجية تصف جسيمات A فقط، فإنها تتحوّل تدريجيًا إلى مجموع دالتين موجيتين:
واحدة تصف A وتتناقص شدتها مع الزمن، وأخرى تصف (B + C) وتزداد شدتها تدريجيًا.
وأخيرًا، نشير إلى تجارب حديثة دقيقة جدًا أظهرت أن النيوترونات التي تمر عبر شقين تتداخل تمامًا كما تنبأت بها النظرية الكمّية.
وقد أُجريت هذه التجارب استجابةً للاهتمام المتزايد باختبار تنبؤات ميكانيكا الكم في أكبر عدد ممكن من الظروف.
وسنذكر لاحقًا اختبارات أخرى من هذا النوع. وحتى الآن، كانت جميع النتائج متوافقة تمامًا مع تنبؤات النظرية.
يتبع في الجزء الثامن عشر
اعضاء معجبون بهذا
جاري التحميل
ثقافية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/02م
الحُبُّ: نقيضُ البُغضِ والحُبُّ: الودادُ ،والمَحَبَّةُ اسمٌ للحبِّ،وحَبَّبَ إِلَيْهِ الأَمْرَ: جَعَلَهُ يُحِبُّه. وَهُم يَتَحابُّون: أَي يُحِبُّ بعضُهم بَعْضاً. وحَبَّ إليَّ هذا الشيء يحَبُّ حُبّاً، والحبُّ: الوِدادُ،والحَبِيبُ هو: المُحِبُّ(١) والحبُّ أيضا: هو ميلٌ قلبي إلی الإشخاص أو إلی... المزيد
عدد المقالات : 54
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/02م
في زمنٍ أضحت فيه القراءة الطويلة ضرباً من الترف الفكري، وغدت الورقات المكدسة على رفوف المكتبات ذكرى يتنهد لها العشاق، يبرز "المرجع الإلكتروني للمعلوماتية" كواحةٍ للمعرفة، تجمع بين دقة الموسوعات العلمية وثراء المكتبات. لكن هذه الواحة ليست مجرد ملاذٍ للباحثين، بل ومن يبحث عن المعارف بدون جهد فيرى... المزيد
عدد المقالات : 76
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 4 ايام
2025/06/30م
زيد علي كريم يتراءى لي ضريحك وكيف كانت تلك الليلة الحزينة التي تشفى جسد عليل أصابه ما أصابه من الآلام والأحزان، من وجد متلهفا للقائك ماذا فعلت به لكي يصبح أسير حبك راغبا ومتلهفا لحضرتك المعطرة .... أنتظرت حتى الفجر وأنا تحت قبتك وبين الحرمين مابينك وبين قطيع الكفين ، فذاك يسلم وذاك يهتف ياهلا بزوار... المزيد
عدد المقالات : 85
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 4 ايام
2025/06/30م
موسوعة "مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة": المؤلّفون: اشترك في تأليفها جمعٌ من الباحثين والمحققين من أهل الخبرة في قضايا السيرة الحسينية، فكانت ثمرة جهد علمي جماعي، نُسجت فصوله على امتداد ستة أجزاء محورية، خُتمت بمجلد سابع يضم الفهارس التفصيلية، من إعداد السيد هاني الرضويان. محتواها... المزيد
عدد المقالات : 128
أدبية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/02م
كان جالسا وفي حضنه الطفل الملكوتيّ، وكنتُ جالسا أتأمل وجهيهما، ماهذا الجمع النورانيّ (محمد والحسين) أي صلواتٍ تفي بهذا اللقاء مازلتُ صامتا، مفعما بالمحبة، أنظرُ ولا أشبع، تُرى لماذا قلبي نهم لايعرف الاكتفاء لماذا روحي عطشی لاتصل الی الامتلاء الرسول الأعظم مازال يداعب صغيره، ومازلت أنا أجوب... المزيد
عدد المقالات : 54
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/02م
في البيداء وردة كسيرة عطشى أحاطت بها ضاريات الفلا فلا معين لها يروى ولا ساقي لها يسقى وقفت حيرى ورمقت بناظرها رب السما رباه لا تكسر خاطر أمرأة ثكلى... صليل سيوف غدت مسموعة فأودت بحياة أخيها صرعى... رفع رأسه على الرمح فاعتلى... فأصبحت في خربة الغربى... أسيرة البلدان... ومن حواليها أطفال تبكى... كأني... المزيد
عدد المقالات : 85
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/06/22م
اليوم السبت، منذ الصغر وأنا لا أحب يوم السبت، إذ لم يكن عطلة، وكان يوما مدرسيا طويلا، ست حصص تمشي كسلحفاة عرجاء هذه المرة الأولی التي أنتظر فيها قدوم السبت لكنّ الساعةَ تسير حافية الأميال، تتعثر بالدقائق توسلتها أن تقهقه بوجهي، ولكن لاجدوی سلطة الزمن هي المتحكمة () جاء الصبح وتنفست المواعيد، يجب أن... المزيد
عدد المقالات : 54
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/06/18م
في صحراء الشمس، وعلى صهوة البيان، وقف النبيُّ (صلّى الله عليه وآله) والسماء تصغي والأرض تتهيّأ لموعدٍ خالد. فوق هامات الحجيج، ارتفع النداء: "من كنت مولاه، فهذا عليٌّ مولاه." لم تكن كلمات، بل كانت وصايا السماء، كانت يدًا مرفوعة من نور، تبايع العدل والوصاية والهدى. ومنذ ذلك اليوم، صار الغدير نبضَ... المزيد
عدد المقالات : 3
علمية
سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء التاسع عشر: حين لا تجيب الدالة الموجية عن السؤال كله الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 1/7/2025 في هذا المقال، سوف نسأل: هل سمحت لنا نظرية الكم فقط بحساب نتائج تجاربنا أم أنها أيضًا أجابت عن المشكلات العميقة التي... المزيد
نبات زينة دائم الخضرة موطنه الأصلي جنوب شرق الولايات المتحدة والمكسيك، شجيرة من الفصيلة الزنبقية Liliaceae ، يتراوح ارتفاعها ما بين (1.2-2.4 سم)، الأوراق سيفية قاسية مدببة القمة ذات لون أخضر غامق، الأزهار ناقوسية الشكل بيضاء سمنية تحمل في شماريخ سنبلية... المزيد
سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء الثامن عشر: الدالة الموجية التي تتنبأ دون أن تجزم الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 30/6/2025 لقد بيّنا في المقالات السابقة كيف أن الوصف الكلاسيكي للجسيم، الذي يعتمد على موقعه وسرعته، يتم استبداله في ميكانيكا... المزيد
آخر الأعضاء المسجلين

آخر التعليقات
تجربة شخصية ومراجعة علمية لحالة حنف القدم:...
محسن حسنين مرتضى السندي
2025/06/15م     
عظمة أهل البيت (عليهم السلام) وحدود القياس...
السيد رياض الفاضلي
2025/02/20م     
النخب والمفاهيم النمطية الموروثة
عبد الخالق الفلاح
2024/11/16م     
اخترنا لكم
إصدارات
2025/06/23
صدر عن قسمِ الشؤون الفكرية والثقافية في العتبة العباسية المقدسة، دليلُ القصص الفائزة في مسابقة القصة القصيرة عن الامام الحسن العسكري...
المزيد

صورة مختارة
رشفات
الإمام محمد الجواد (عليه السلام)
2025/06/23
( تأخير التوبة اغترار، وطول التسويف حيرة )
المزيد

الموسوعة المعرفية الشاملة
القرآن وعلومة الجغرافية العقائد الاسلامية الزراعة الفقه الاسلامي الفيزياء الحديث والرجال الاحياء الاخلاق والادعية الرياضيات سيرة الرسول وآله الكيمياء اللغة العربية وعلومها الاخبار الادب العربي أضاءات التاريخ وثائقيات القانون المكتبة المصورة
www.almerja.com