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
Rise-fall Λyes Λno
2024-11-05
Fall-rise vyes vno
2024-11-05
Rise/yes/no
2024-11-05
ماشية اللحم كالميك في القوقاز Kalmyk breed
2024-11-05
Fallyes o
2024-11-05
تركيب وبناء جسم الحيوان (الماشية)
2024-11-05

المصباح المنیر للفیومي
17-4-2019
آداب التسوق والمشي على الشارع
21-6-2016
الرزق بمعنى  الشكر
24-8-2022
كيف نواجه الظروف الأليمة ؟
18-9-2019
general (adj.)
2023-09-11
عزة تحصيل الحلال
11-4-2022


صحة النظرية الموجية  
  
2074   03:23 مساءً   التاريخ: 12-1-2023
المؤلف : جون جريبين
الكتاب أو المصدر : البحث عن قطة شرودنجر ( فيزياء الكم والواقع )
الجزء والصفحة : الجزء لأول الفصل الاول (ص26 – ص31)
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / علم البصريات / الضوء /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-10-22 858
التاريخ: 27-11-2019 3433
التاريخ: 24-8-2019 3083
التاريخ: 13-1-2023 1341

استخدم يونج معرفتَه بطريقة تحرك الموجات على سطح بركة ليصمم تجربة لاختبار ما إذا كان الضوء ينتشر بالطريقة ِ نفسها أم لا. ونحن نعرف جميعا شكل موجات الماء، وإن كان من المهم أن نفكر في التموجات بدلا من الموجات المتكسرة الكبيرة ليكون التشبيه دقيقا. وما يميز الموجات هو أنها ترفع مستوى الماء إلى أعلى قليلا ثم تخفضه بمرور الموجة، ويسمى ارتفاع قمة الموجة فوق مستوى الماء غير المضطرب سعة الموجة، وفي حالة الموجة المثالية تكون هذه السعة مساوية تماما لمقدار الانخفاض في مستوى الماء عند مرور الموجة وعلى غرار التموجات الناتجة عن إلقاء حجر ِ في البركة، تتتابع التموجات واحدة تلو الأخرى بمسافة منتظمة، تسمى طول الموجة، ويُقاس بين قمتين متتاليتين وتنتشر الموجات على شكل دوائر حول النقطة التي سقطت فيها الحصاة في الماء، غير أن موجات البحر أو التموجات التي تحدث على سطح بحرية بفعل هبوب الرياح، قد تنتشر على شكل سلسلة ٍ من خطوط ٍ مستقيمة من موجات متوازية الواحدة تلو الأخرى. وفي كلتا ُ الحالتين، فإن عدد قمم الموجات التي تعبر نقطة ثابتة معينة — صخرة مثلا — في كل ِ ثانية يخبرنا بتردد الموجة. والتردد هو عدد الأطوال الموجية التي تمر كل ثانية، وبذلك َّ فإن سرعة الموجة، أو السرعة التي تتقدم بها كل قمة، تساوي طول الموجة مضروبًا في التردد. تبدأ التجربة الحاسمة بموجات متوازية، تشبه بالأحرى خطوط َّ الموجات التي تتقدم نحو الشاطئ قبل تكسرها. ويمكنك تخيل هذه الموجات على أنها كالموجات الناتجة عن إلقاءِ جسم كبير جدا في الماء على مسافة كبيرة. تشبه «التموجات» المنتشرة في دوائر متنامية َ الموجات المتوازية أو المستوية إذا كنت بعيدا بما يكفي عن مصدر التموجات؛ لأن من الصعب اكتشاف انحناء الدوائر الكبيرة للغاية التي يقع مركزها في الموضع الذي يمثِّل بداية الاضطراب. ومن السهل التحقق مما يحدث لهذه الموجات المستوية في خزان

مياه عند وضع حاجز في مسارها. إذا كان الحاجز صغريًا، فإن الموجات ستنحني حوله وستملأ ما وراءه بواسطة الحيود، تاركة ظلا صغيرا جدا، أما إذا كان الحاجز كبيرا جدا مقارنة بالطول الموجي للتموجات، فإنها تنحني قليلا ِّ باتجاه الظل المتكون خلف الحاجز تاركةً ً مجالا من المياه غير المضطربة. وإذا كان الضوء موجة، فلا يزال من الممكنٍ الحصول على ظلال ذات حواف حادة، شريطة أن يكون الطول الموجي للضوء صغيرا جدا مقارنة بحجم الجسم الذي يلقي بظله .و الآن لنشرح ٍ الفكرة من ناحية أخرى. تخيل مجموعة جيدة من الموجات المستوية َّ تتقدم عبر ِ خزان مياه وتقترب، لا من حاجز صغري ٍ محاط بالماء، بل من جدار كامل يسد مسارها، وبه فتحة في المنتصف. إذا كانت الفتحة أكبرَ كثيرا من الطول الموجي للموجة َ المضطربة، فإن جزء الموجة المواجه لهذه الفتحة هو فقط ما سيمر حيث ينتشر إلى حد ً ما تاركا معظم الماء على الجانب الآخر من الحاجز دون أي اضطراب،

مثل الموجات التي تضرب حاجز الأمواج في الموانئ وتدخل من فتحة الميناء. أما إذا كان الثقب في الجدار صغيرا جدا، فإن الثقب سيكون بمثابة مصدر جديد للموجات الدائرية، كما لو أن الحصى قد القِيت في الماء عند هذا الموضع. وعلى الجانب الأبعد من الجدار، تنتشر هذه الموجات الدائرية (أو بتعبير أدق نصف الدائرية) عبر سطح الماء دون أن تترك جزءًا دون اضطراب.

تبدو الأمور واضحة حتى الآن. والآن نصل إلى تجربة يونج. لنتخيل التجربة بنفس النسق السابق، وهو خزان مياه تتحرك فيه موجات متوازية باتجاه حاجز، لكنه هذه المرة حاجز ِ به ثقبان صغيران. سيكون كل ثقب بمثابة مصدر جديد للموجات نصف الدائرية في جزء الخزان الواقع خلف الحاجز، ولأن هاتين المجموعتين من الموجات قد ولَدتهما الموجات المتوازية نفسها على الجانب الآخر من الحاجز، فإنهما ستتحركان في تناغم اوفي الطور نفسه

عندنا الآن مجموعتان من التموجات المنتشرة عبر المياه، الأمر الذي ينتج عنه نسق أكثر تعقيدا من التموجات على السطح. بما أن كلتا الموجتين ترفع سطح الماء إلى أعلى، فإننا نحصل على قمة َ أكثر ً وضوحا، وبما أن إحدى الموجتين تحاول إنشاء قمة والأخرى تحاول إنشاء قاع، فإنهما تتلاشيان ويبقى مستوى املاء غري مضطرب. ويطلق على هذين التأثريَين بالتداخل البناء والتداخل الهدام ومن السهل رؤيتهما بطريقة أبسط, اذا القيت بحصاتين في بركة ماء في نفس اللحظة إذا كان الضوء موجة، فإنه يمكن من َ خلال تجربة  مكافئة إثبات حدوث تداخل مماثل بين الموجات الضوئية، وهذا بالضبط ما اكتشفه يونج.

سلَط يونج ضوءا على حائل يعترض مسار الضوء وبه شقان رفيعان. خلف الحائل، انتشر الضوء من الثقبين وتداخل. وعلى افتراض أن تشبيه الضوء بموجات الماء صحيح، َّ لا بد أن يتكون نسق تداخل خلف الحائل يتضمن على التناوب مناطق شديدةَ الإضاءة وأخرى معتمة، وهو ما يرجع إلى التداخل البنَاء والتداخل الهدام للموجات المارة عبر كل شق. وهذا بالضبط ما شاهده يونج عندما وضع شاشةً بيضاء اللون خلف الشقين؛ حيث انتشرت نطاقات متناوبة من الضوء والظل على طول الشاشة.

غير أن تجربة يونج لم تشعل حماس عالَم العلوم، لا سيما في بريطانيا. فقد كانتَّ المؤسسة العلمية هناك تنظر إلى معارضة ِ أي فكرة من أفكار نيوتن على أنها ربما تكون ضربًا من الهرطقة، وأنها بالتأكيد خيانةٌ للولاء الوطني. مات نيوتن سنة ١٧٢٧، وسنة ١٧٠٥أي قبل أن يصرح يونج باكتشافه بأقل َ من مائة عام — أصبح أول عالم يحصل على لقب «فارس». وكان من السابق لأوانه أن يُخلع هذا الشخص المبجل لدى شعبه عن عرشه في إنجلترا ومن ثم ربما كان من المناسب في عصر حروب نابليون أن، يتبنَى رجل فرنسي، وهو أوجستني فرينل، هذه الفكرةَ «غير الوطنية» ويضع في نهاية ِ المطاف التفسير الموجي للضوء. ومع أنه لم يفصل بين أبحاث فرينل وأبحاث يونج سوى بضع سنوات، فإنها كانت أكثر اكتمالا؛ حيث قدمت تفسيرا موجيا لكل الجوانب تقريبا مألوفة لنا جميعا المتعلقة بسلوك الضوء. على سبيل المثال لا الحصر، فسر فرينل ظاهرة اليوم، وهي الانعكاسات الملونة الجميلة التي تحدث عند سقوط الضوء على طبقة رقيقة من الزيت. ويرجع السبب مجددا في هذه الظاهرة إلى تداخل الموجات. ينعكس بعض الضوء من السطح العلوي لطبقة الزيت، بينما ينفُذ البعض الآخر وينعكس على السطح السفلي لطبقة الزيت. ومن ثَم، فهناك شعاعان مختلفان ينعكسان ويتداخلان أحدهما مع الاخر. ونظرا إلى أن كل لون من ألوان الضوء يقابله طول مودي مختلف والضوء الأبيض يتالف من تراكب من كل ألوان قوس قزح فإن انعكاس الضوء الأبيض من طبقة الزيت سيولد كتلة من الألوان؛ لأن بعض الموجات (الألوان) تتداخل على نحو هدام، بينما يتداخل بعضها الآخر على نحو بنَاء وذلك تبعا للنقطة التي تنظر منها إلى طبقة الزيت. وعندما توصل عالم الفيزياء الفرنسي ليون فوكو — الذي اشتهر بالبندول الذي يحمل اسمه — في منتصف القرن التاسع عشر إلى أن سرعة الضوء أقل في الماء عنها في الهواء على عكس تنبؤات نيوتن في نظرية الجسيمات،، لم يزد ذلك عما توقعه أي ِعالم حسن السمعة. وبحلول ذلك الوقت، كان «الجميع يعرف» أن الضوء شكل من أشكال الحركة الموجية تنتشر خلال الأثير، أيا كان ما يعنيه الأثير. ومع ذلك، ربما كان من الجيد معرفة الشيء الذي «يسلك سلوك الموجة» في شعاع الضوء. وفي فترتي الستينيات والسبعينيات من القرن التاسع عشر، بدا أن نظرية الضوء قد اكتملت أخيرا عندما أثبت عالم الفيزياء الاسكتلندي العظيم جيمس كلارك ماكسويل وجود موجات تتضمن مجالات كهربية ومغناطيسية متغيرة. وقد تنبأ ماكسويل بأن هذه الإشعاعات الكهرومغناطيسية تتضمن أنماطا من مجالات ِ كهربية ومغناطيسية أقوى وأضعف بالطريقة نفسها التي َتتضمن بها موجات الماء قمما وقيعانا في منسوب الماء. وقد نجح هاينريش هريتز سنة ١٨٨٧ في بث واستقبال إشعاع كهرومغناطيسي على هيئة موجات راديو، تشبه موجات ٍ الضوء لكنها ذات أطوال ٍ موجية أطول. وأخيرا اكتملت النظرية الموجية للضوء، في فترة انقلبت فيها المفاهيم من جراء الثورة العظمى التي شهدها التفكري العلمي منذ عهد نيوتن وجاليليو. وبحلول نهاية القرن التاسع عشر، لم يكن ليقترح أحد أن الضوء عبارة عن ُجسيمات إلا إن كان عبقريٍّا أو أحمق. وكان اسم هذا الشخص ألبرت أينشتاين.




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.