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 المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24



Energy levels  
  
824   09:18 صباحاً   التاريخ: 2024-04-30
المؤلف : Richard Feynman, Robert Leighton and Matthew Sands
الكتاب أو المصدر : The Feynman Lectures on Physics
الجزء والصفحة : Volume I, Chapter 38
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / الفيزياء الذرية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-10-01 252
التاريخ: 17-9-2020 1268
التاريخ: 1-2-2022 1300
التاريخ: 7-2-2022 3170

We have talked about the atom in its lowest possible energy condition, but it turns out that the electron can do other things. It can jiggle and wiggle in a more energetic manner, and so there are many different possible motions for the atom. According to quantum mechanics, in a stationary condition there can only be definite energies for an atom. We make a diagram (Fig. 38–9) in which we plot the energy vertically, and we make a horizontal line for each allowed value of the energy. When the electron is free, i.e., when its energy is positive, it can have any energy; it can be moving at any speed. But bound energies are not arbitrary. The atom must have one or another out of a set of allowed values, such as those in Fig. 38–9.

Fig. 38–9. Energy diagram for an atom, showing several possible transitions.

 

Now let us call the allowed values of the energy E0, E1, E2, E3. If an atom is initially in one of these “excited states,” E1, E2, etc., it does not remain in that state forever. Sooner or later, it drops to a lower state and radiates energy in the form of light. The frequency of the light that is emitted is determined by conservation of energy plus the quantum-mechanical understanding that the frequency of the light is related to the energy of the light by (38.1). Therefore, the frequency of the light which is liberated in a transition from energy E3 to energy E1 (for example) is

This, then, is a characteristic frequency of the atom and defines a spectral emission line. Another possible transition would be from E3 to E0. That would have a different frequency

Another possibility is that if the atom were excited to the state E1 it could drop to the ground state E0, emitting a photon of frequency

The reason we bring up three transitions is to point out an interesting relationship. It is easy to see from (38.14), (38.15), and (38.16) that

In general, if we find two spectral lines, we shall expect to find another line at the sum of the frequencies (or the difference in the frequencies), and that all the lines can be understood by finding a series of levels such that every line corresponds to the difference in energy of some pair of levels. This remarkable coincidence in spectral frequencies was noted before quantum mechanics was discovered, and it is called the Ritz combination principle. This is again a mystery from the point of view of classical mechanics. Let us not belabor the point that classical mechanics is a failure in the atomic domain; we seem to have demonstrated that pretty well.

We have already talked about quantum mechanics as being represented by amplitudes which behave like waves, with certain frequencies and wave numbers. Let us observe how it comes about from the point of view of amplitudes that the atom has definite energy states. This is something we cannot understand from what has been said so far, but we are all familiar with the fact that confined waves have definite frequencies. For instance, if sound is confined to an organ pipe, or anything like that, then there is more than one way that the sound can vibrate, but for each such way there is a definite frequency. Thus, an object in which the waves are confined has certain resonance frequencies. It is therefore a property of waves in a confined space that they exist only at definite frequencies. And since the general relation exists between frequencies of the amplitude and energy, we are not surprised to find definite energies associated with electrons bound in atoms.




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.