الفصل الحادى عشر الفيزياء الذريه النظريه الكميه :- وضعها العالم بلانك عام 1900م وتنص على طاقه الاشعاع الكهرومغناطيسى تتناسب مع تردده تبادل الطاقه بين المعدن والاشعاع يتم بصورة كمات من الطاقه لذلك سميت بالنظريه الكميه . الطبيعه المزدوجه للجسيم حيث يعامل الجسيم احيانا على انه ضوئى .

التأثير الكهروضوئى اذا تعرض سطح معدنى لشعاع ضوئى ذى تردد مناسب تتحرر من ذراته الالكترونات وتنطلق هذه الالكترونات تحت فرق جهد بين المهبط والمصعد .

فروض اينشتين لتفسير طبيعه الضوء الفرض الاول يتكون الشعاع الضوئى ذى التردد (د) من عدد من الجسيمات تسمى فوتونات ويحمل كل فوتون طاقه (ط) قدرها ط=ط × د. حيث ثابت بلانك ويساوي 10× 6.6 -34 جول .ث، أما طاقة الشعاع الكلية فهي تساوي مجموع طاقة الفوتونات التي يتكون منها . والجديد في هذا الفرض أن طاقة الفوتون محددة فهي تتناسب طرديا مع تردد الفوتون يسميها الفيزيائيون طاقة مكماة أي مضاعفات صحيحة لقيم معينة . طاقة الفوتون الواحد ط = ثابت بلانك ه× تردد الفوتون د طاقة الشعاع الكلية = طاقة الفوتون × عدد الفوتونات

الفرض الثانى لكل إلكترون من إلكترونات ذرة سطح المعدن طاقة ارتباط محددة. تختلف حسب نوع المعدن فاذا كانت طاقه الفوتون أكبر من أو تساوى طاقة ارتباط الإلكترون بمعدنه، فإن هذا الإلكترون سوف يمتص طاقة الفوتون ويتحرر طاقة الإلكترون المتحرر = طاقة الفوتون - طاقة ارتباط الإلكترون بسطح المعدن

تردد العتبه هو اقل تردد لشعاع ضوئى كافى لتحرير الكترونات معدن ما ويرمز له بالرمز د . وهو من الصفات الفيزيائية المميزة لكل معدن وبعد تعريف تردد العتبة يمكن كتابة العلاقة السابقة كما يلي : طح للإلكترون = ه × د للفوتون ( - ه × د . ) طاقة ارتباط الإلكترون

نموذج ذرة بور بعد نموذج دالتون وطومسون وراذرفورد فرض العالم بور فروضه وهى:- الفرض الاول :- يتحرك الالكترون حول النواه فى مدار دائرى تحت تاثير قوة جذب النوه له ، وتحدد سرعه الالكترون بالقانون 9×10 9 × ش2 ع2=ـــــــــــــــــــــــــــــــ نق×ك حيث ان ع سرعه الالكترون , ك كتلته , وش شحنته , ونق نصف قطر مداره

الفرض الثانى كميه الحركه الزاويه للاكترون حول النوة تأخذ قيم صحيحه محدده من ثابت بلانك ”هــ“ مقسمه على 2ת طبقاً للقانون ن×هــــ كميه الحركه الزاوية = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 2ת حيث ن تعبر عن رقم المدار ويمكن تحديد طاقه الالكترون فى اى مدار بالعلاقه ط1 ط ن = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ حيث ط1 = -13.6 م أ ف ن2

الفرض الثالث Δط = ــــــــــــــــــ - ــــــــــــــــــ ن⁄2 ن2 1 1 لا يشع الالكترون طاقه ما دام فى مداره المحدد , اما اذا انتقل من مداره الى مدار اعلى منه يكتسب طاقه , فاذا عاد الى مداره الاول تنطلق طاقه على شكل اشعاع طبقاً للعلاقه الطاقه الممتصه او المشعه = طاقه الالكترون فى مداره النهائى – طاقه الالكترون فى مداره الابتدائى . Δط = ط ن / – ط ن ط1 ط1 Δط = ــــــــــــــــــ - ــــــــــــــــــ ن⁄2 ن2 1 1 Δط = -13.6 ( ـــــــــــــــــــ - ـــــــــــــــــــــــ ) ن/2 ن2

الطيوف الذرية المصابيح المملؤة بالغازات كمصابيح النيون او الزينون وغيرها من الغازات عند حدوث تفريغ كهربى يصدر عنها اشعاعات ملونه ويمكن قياس ترددات هذه الاشعاعات بجهاز يسمى ” منظار التحليل الطيفى ” ويرسل كل غاز اشعه من سلسله من الترددات الضوئية تسمى الطيف الذرى . ويعرف الطيف الذرى للعنصر بسلسلة من الترددات الضوئية الصادره عن ذرات العنصر

الطيف الخطى لذرة الهيدروجين لقد أوضحنا أن ذرة الهيدروجين تكون في حالة استقرار إذا وجد الإلكترون في المدارن = 1 ) الأول ( وأنه يمكن زيادة طاقة الإلكترون بكميات تكفي لنقله لمدارات أعلى، وفي هذه الحالة يقال إن ذرة الهيدروجين مثارة، وتعود الذرة إلى الاستقرار بانتقال الإلكترون من المدار ذي الطاقة الأعلى إلى المدار ذي الطاقة الأقل، ويفقد الإلكترون طاقة تساوي الفرق بين طاقتي هذين المدارين وتظهر هذه الطاقة المفقودة على هيئة إشعاعات ضوئية (فوتونات) يعتمد ترددها على درجة إثارة

اثارة الذرة الذرة المستقرة هي التي توجد إلكتروناتها في مستوياتها الطبيعية، أما إذا تعرضت الذرة لإشعاع ضوئي مناسب )لكل ذرة تردد مناسب قادر على إثارتها( فإن واحداً أو أكثرمن إلكترونات الذرة يمتص طاقة الفوتونات الضوئية الساقطة على الذرة وينتقل من مستواه الطبيعي إلى مستوى أبعد عن النواة ) مستوى ذي طاقة أكبر (، وفي هذه الحالة نقول إن الذرة مثارة، إلا أن هذا الوضع لا يستمر طويلا، حيث يعود الإلكترون إلى مستواه الطبيعي وتعود الذرة إلى حالة الاستقرار بعد مضي زمن لا يتجاوز 10- 8 ثانية . ويرافق عودة الإلكترون إلى مستواه الطبيعي إصدار الذرة لإشعاع ضوئي عبارة عن فوتونات .

مجموعه السلاسلال الاشعاعيه الصادره من ذرة الهيدروجين مجموعه ” سلسله ليمان ” تنتج عندما يعود الالكترون من المستويات العليا للذره الى المستوى الاول (ن =1) مجموعه ” سلسله بالمر“ تنتج عندما يعود الالكترون من المستويات العليا للذره الى المستوى الثانى (ن =2) مجموعه ” سلسله باشن“ تنتج عندما يعود الالكترون من المستويات العليا للذره الى المستوى الثالث (ن =3)

الاشعه السينية ( X Ray) الأشعة السينية أشعة x هي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية ترددها عالٍ ومن ثمّ طاقتهاعالية. وهي تنبعث من الذرات ذات العدد الذري المتوسط، وذلك نتيجة انتقال الإلكترون من أحد مستويات الطاقة الخارجية إلى مستوى طاقة داخلي قريب من النواة مما يجعل الإلكترون يتخلص من فرق الطاقة بين المستويين على شكل فوتونات عالية التردد عالية الطاقة؛ لأنها في بداية اكتشافها لم تكن طبيعتها معروفة .

جهاز توليد الاشعة السنيه هناك طريقتين لتوليد الأشعة السينية طريقه الاصطدام طريقه الفرملة

خصائص الاشعه السينية من أهم خصائص الأشعة السينية ما يلي : 1 عبارة عن موجات كهرومغناطيسية 2 طاقتها عالية ومن ثم ترددها عالٍ . 3 لها قدرة على النفاذ عبر المواد ، وتتناسب قدرتها علي النفاذ طرديا مع ترددها وعكسياً مع كثافة المادة وسماكتها . 4 يمكن التحكم في ترددها بتغيير الجهد بين المصعد والمهبط الجهد المسرع للإلكترونات . 5 تسبب توهج بعض المواد في الظلام عند تعرضها لها مثل تنغستات الكادميوم التي تتوهج باللون الأزرق وكبريتيد الزنك الذي يتوهج باللون الأخضر ، ولذلك تستخدم هذه المواد للكشف عنها .

استخدامات الاشعه السينية الطب ” الكشف على الكسور والحصوات والأسنان ” الامن ” الكشف عن المعادن والمتفجرات فى امتعه المسافرين ” الصناعه ” الكشف عن تشقوقات الفلزات وأنابيب النفط وخزانات الوقود ”

اشعه الليزر الضوء المرئي والأشعة السينية وأشعة الليزر كلها عبارة عن موجات كهرومغناطيسية والاختلاف بينها إما في التردد كما هو الحال في الأشعة السينية ذات التردد العالي ، أو في الترابط والتماثل في التردد كما في شعاع الليزر، والمقصود هنا أن الليزر عبارة عن شعاع ضوئي يتميز بصفات خاصة نذكرها لاحقاً . وكما أن الضوء منه ما يثير في العين حاسة الإبصار ويشمل هذا ألوان الطيف السبعة، ومنه ما لا يثير في العين حاسة الإبصار كالأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء فكذلك الليزر منه ما يثير في العين المجردة حاسة الإبصار وهو بنفس تردد الضوء المرئي، ومنه ما لا يثير في العين حاسة الإبصار وهو ذو تردد أعلى أو أقل من تردد الضوء المرئي . كلمة ليزر Laser كلمة أجنبية وهي تمثل الحروف الأولى من كلمات الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ومعناها «تكبير الضوء عن طريق الانبعاث المحرض بالإشعاع

تابع اشعه الليزر يمكن اطلاق اشعه الليزر من مواد صلبه مثال الياقوت او غازية مثل الهيليوم او الارجون ويرجع التركيز العالى لأشعه الليزر انها تنتج من تكبير وتضخيم النبضه الاولى من الفوتونات بأعداد هائلة ومترابطة ومتفقه فى التردد والشدة العالية . ومن اهم خصائصها :- عاليه الشدة تسير فى اتجاه واحد لا يحدث لها تشتت متفقه فى الطور تسير الى مسافات بعيدة

استخدامات اشعه الليزر 1) في الاتصالات ونقل المعلومات . 2) في الطب : يستخدم في مجال الجراحة حيث تتميز أشعة الليزر بأن تأثيرها محدود فقط على الأنسجة الموجهة لها بسبب دقتها كما أنها تخثر الدم في الأوعية الدموية الممزقة مما يهيئ مجالاً نظيفاً للجراحة بدون نزيف، كما تستخدم في عمليات انفصال شبكية العين وعلاج قصر النظر وفي طب الأسنان 3) في إظهار صور ثلاثية الأبعاد في الفضاء كما يحدث في بعض الاحتفالات .

- في المجالات الصناعية مثل قص المعادن التي تحتاج إلى دقة متناهية في عملية القص. في الحاسوب حيث تستخدم للكتابة والقراءة من الأقراص المسماة أسطوانات ليزر وبفضل هذه التقنية أمكن تخزين كم هائل من المعلومات على قرص لا يتعدى قطره 21 سم - في مجال الحروب حيث تستخدم في توجيه المقذوفات إلى أهدافها .

خطر الليزر أغلب أشعة الليزر ذات شدة عالية، وإذا سقطت على عضو معين تحولت طاقة هذا الشعاع إلى حرارة قد تقضي على بعض خلايا هذا العضو، وأكثر أعضاء جسم الإنسان تأثراً بها هو العين بسبب حساسيتها الشديدة .

الفيزياء التقليدية للفيزياء على مختلف الظواهر الفيزيائية وهذه الفروع هي : 1 الميكانيكا : ممثلة بقوانين نيوتن التي تعنى بدراسة الأجسام المادية . 2 الكهرومغناطيسية : ممثلة بقوانين ماكس ويل التي تعنى بدراسة حركة الموجات الكهرومغناطيسية . 3 الديناميكا الحرارية : ممثلة بثلاثة قوانين تعنى بدراسة الحرارة وانتقالها بين الأجسام. وتعرف هذه الفروع بالوقت الحاضر بالفيزياء التقليدية (الكلاسيكية)

انواع الفيزياء النسبية 1. نسبيه الطول :- الفيزياء التقليدية لا يعتمد قياس الطول على حركه او سكون الراصد بينما الفيزياء النسبية للطول تنص على الاجسام المتحركه بالنسبه لراصد ساكن تعانى تقلصاً ” انكماشاً فى الطول باتجاه حركتها . ل = ل . 1-(ع/ع ض)2 حيث ع سرعة الجسم ، ع ض سرعة الضوء 2.نسبيه الزمن :- الفيزياء التقليدية لا يعتمد قياس الزمن على حركه او سكون الراصد بينما الفيزياء النسبية للزمن تنص على الاجسام المتحركه بالنسبه لراصد ساكن تعانى تقلصاً ” انكماشاً فى الزمن باتجاه حركتها ز = ز . 1-(ع/ع ض)2

نسبيه الكتلة :- فى الفيزياء التقليدية لا يعتمد قياس الكتله على حركه او سكون الراصد بينما الفيزياء النسبية للكتله تنص على الاجسام المتحركه بالنسبه لراصد ساكن تعانى تقلصاً ” انكماشاً فى الكتله باتجاه حركتها ك . ك = ــــــــــــــــــــــــــــــــــ 1-(ع/ع ض)2 حيث ع سرعة الجسم ، ع ض سرعة الضوء