المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06
Level _yes_ no
2024-11-06
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05

Leone Battista Alberti
23-10-2015
المرتفع الجوي ( المنضغط )
12-10-2017
إعلان معاوية للحرب
14-8-2017
السرو Cupressus sempervirens
14-2-2016
First-Order Logic
24-1-2022
أبو القاسم الحسين بن علي بن الحسين الوزير المغربي
24-8-2016


الأشعة الكونية  
  
1878   09:02 صباحاً   التاريخ: 16-3-2022
المؤلف : الدكتور سعد عباس الجنابي
الكتاب أو المصدر : أصول علم الفلك القديم والحديث
الجزء والصفحة : ص 545
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / علم الفلك / مواضيع عامة في علم الفلك /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 6-9-2020 1365
التاريخ: 2023-08-10 986
التاريخ: 2023-02-19 1208
التاريخ: 20-2-2017 1305

الأشعة الكونية

يعتبر الإشعاع (كسهم جسيمي) أو فيض للفلكيين يمكن بواسطته الحصول على معلومات حول حقيقة الكون، حيث هنا العديد من أنواع الإشعاع في الفضاء، بصورة عامة تكون الأشعة الكونية Cosmic Rays بشكل حزم مع بعضها تحت إطار الأشعة الكهرومغناطيسية. فالضوء المرئي ما هو إلا إشعاع كهرومغناطيسي، كذلك الموجات الحرارية، موجات الراديو، أشعة إكس، أشعة كاما، كلها توجد في الفضاء وكلها تشع بواء بواسطة الأجرام السماوية.

يصنف الإشعاع عن طريق طوله الموجي، حيث يبدأ مداه الموجي من موجات الراديو الطويلة 3 × 104 أمتار إلى موجات كاما القصيرة 5 × 11 – 10 امتار. نسمي العلي الكلي - الطيف الكهرومغناطيسي Electromagnetic Spectrum- كل هذه الإشعاعات تسير بالفضاء بسرعة تساوي سرعة الضوء. تعتبر الاشعة الكونية نوع مختلف من الإشعاع، وبهذا فهي تتكون من دقائق (جسيمات) صغيرة جداً، وبالواقع هي نوايا أو نويات لذرات أو مكونات بعض العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين، وما هي إلا جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي يخترق طبقة الغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض ومنها الطيف المرئي طبعاً، وبعض أجزاء الطيف الراديوي. وعندما تدخل الأشعة الكونية الغلاف الجوي للأرض فإن سلوكها يتغير. ولأجل دراستها كما هي، يجب أن يكون ذلك في الفضاء الخارجي بعيدا عن الغلاف الجوي للأرض.

لقد تم الكشف عن الأشعة الكونية من خلال بحث كان مراده معرفة سبب تأين عرفة الارتشاح Chamber Leakage، طبعاً بظروف ليس هنالك فيها عازل مثالي أو تام بمعناه ومفعوله، وعند توقع حدوث بعض تأين غرفة الإرتشاح، وجد أن نسبة الارتشاح أكبر مما ستحسب أو تعد بواسطة العازل غير التام العزل، وأوعز أن سبب الاختلاف بالتأين يعود إلى تأثيرات إشعاعية في الأرض. ولأجل الكشف عن هذه النقطة. فقد نقلت غرفة التأين فوق سطح الأرض بواسطة منطاد. وفي خلال الجزء الأول من الصعود إلى الأعلى انخفض التأين ببطء حقاً. ولكن في عام 1909م. وجد كوكيل في المرتفعات العالية نسبة التأين بدأت في الزيادة، وكان على بعد 2،5 ميل أكبر من الذي على سطح الأرض.

وبعد دراسة لكل من هيس، وكوهلوستير في عام 1910م. افترضا بأن هنالك إشعاعاً خارقاً يأتي من خارج الأرض أسموه الأشعة الكونية Cosmic Rays. وقد لمس بهذه الأشعة بأنها أكثر اختراقاً بما لا يقل عن عشر مرات من أغلب طاقات أشعة كاما المعروفة. وكما هو الحال للبحوث التي أقيمت على الأشعة الكونية خارج الأرض، أي في الهواء الطلق فقد استمر ذلك الحركة داخل الأرض وعلى سطحها، يؤثر وجود الأشعة الكونية في الأعماق داخل المناجم. لذلك نلاحظ أن كل مادة مشعة تغلف بغلاف من الرصاص. فقد وجد حتى أعماق البحيرات المنجمدة منها ذات الماء المقطر والعادية، وكذلك نقلت غرفة التأين بواسطة البواخر خلال البحار، ونتيجة لهذه الاكتشافات كلها، وجد أن الأشعة الكونية تخترق غرفة التأين وهي تأتي إلى الأرض من كل الاتجاهات. وهي أكثر بقليل عند القطب المغناطيسي من منطقة الاستواء.

إن الحقيقة التي تشير إلى أن الإشعاع أكثف في اتجاه المناطق القطبية نسميها بمدى التأثير, وقد اقترح بأن هنالك على الأقل بعض الأشعة الكونية تكون مشحونة، وهذه الجسيمات المشحونة تقترب من الأرض عند خط الاستواء ويجب أن تتحرك عمودياً باتجاه المجال المغناطيسي للأرض. واعتماداً على نوع الشحنة فإن هذه الجسيمات تعاني من قوى إما باتجاه الشرق أو باتجاه الغرب، والتي تسبب للأشعة بأن ترتطم بالأرض، فهذه الجسيمات المشحونة التي تقترب من ارتفاعات كبيرة من الأرض تتحرك قريباً وبصورة موازية إلى المجال المغناطيسي وتتعرض لقوى انحراف طفيفة. وعلى الرغم من أن هذا التحليل يدل على قليل من بعض الأشعة المشحونة، فهو لا يدل على نوع الشحنة هذه. وقد جاء نتيجة التحليل أن الجسيمات المشحونة عند استواء الأرض ترتطم بالأرض من اتجاه معين الشرق أو الغرب من العمود فتعتمد على نوع الشحنة التي تحملها.

 لا تمتلك غرفة التأين أي اتجاه للتحسس بهذه الجسيمات، توجد ترتيبات ذكية لأنبوبة كايكر / مولير Geiger-Mueller Tubes تستعمل لإيجاد التأثير الشرقي أو الغربي. لا تمتلك أنبوبة G-M المشار إليها أي اتجاه للتحسس، لكن العديد منها مرتبط إلكترونياً بدولاب سلمي، مثل هذا الجهاز نسميه تلسكوب الأشعة الكونية Cosmic Ray Telescope فاتجاه الأشعة قابل لتعيين الهدف على كل الأنابيب المطلوب تعيينها.

أفصحت تجربة شرق - غرب بملاحظة نسبة العد لتلسكوب الأشعة الكونية المنطلقة في زوايا مختلفة شرقية وغربية من العمود. لقد وجد التوزيع التناظري في زاوية مقدارها 35 في منطقة بيونس أيرس. وعلى كل حال فإن التوزيع في الاستواء المغناطيسي له نفس الشكل العام، ويكون مسفودا قليلا نحو الغرب، وإن الكثافة الكبيرة نسبيا من الغرب تدل على وفرة من الشحنات الموجبة، لكن من غير المحتمل أن تتضمن من هذا بأنه لا توجد جسيمات سالبة أو دقائق غير مشحونة.

في عام 1928 م، صور " سكوبلتساين " فوتوغرافياً تأثيرات الأشعة الكونية في «غرفة سحابة ولسون» Wilson cloud chamber. فقد وجد أن التأثيرات تظهر في مجموعات، وأن الجسيمات في المجموعة تبدو وكأنها تنشا من بعض النقط القريبة للجزء العلوي (السقف) من الجهاز. وبعد ذلك وجد بأن أنابيب G-M واسعة الانتشار أفقياً، لها مردات إسقاط أكثر من التي تعد بواسطة الصدفة.

قاد هذا الرصد إلى اكتشاف ما يسمى مرئيات الأشعة الكونية Cosmic Ray Showers ينتج أحيانا وفي الغلاف الجوي فوتون ذي طاقة تقدر بعدة ملايين من الالكتروفولتات. هذا الفوتون يؤدي إلى اندلاع إلكترون وبوزترون (يرجع اكتشاف البوزترون إلى أندرسون، عند استعماله السحابة في بحث الأشعة الكونية). هذه الالكترونات ذات الطاقة العالية الأخرى تستطيع أن تنتج فوتونات ذات طاقة عالية بواسطة التوليد الميكانيكي لأشعة إكس. وكذلك بواسطة الإنتاج النهائي لتحطيم الإشعاع، وبالتالي فإن أحد الجسيمات المحطمة (إما الفوتون أو الإلكترون) سيضاعف إلى ملايين من الجسيمات المرئية.

يعزى اكتشاف المرئيات إلى الصعوبة في الثبات عن الطبيعة الأولية للأشعة الكونية التي تأتي إلى الأرض من الفضاء الخارجي، إن طبيعة الأشعة تتغير كما لو أنت إلى الأسفل خلال الغلاف الجوي، إن مستوى بحر الأشعة الكونية سيحمل القليل من الذي يشبه حالته الأولى.

شكل (1): أنواع الأطياف




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.