الفيزياء الذرية والنووية - Lecture 1 PDF

‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫‪1-‬اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﺬرﻳ ﺔ واﻟﻨﻮوﻳ ﺔ‬ ‫د‪.‬اﻳﻬﺎ ب ﺣﺠﺎزي‬ ‫‪1‬‬  ‫ﺜ ﺔ‪-‬ﻣﻘﺪﻣ ﺔ‬...

‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫‪1-‬اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﺬرﻳ ﺔ واﻟﻨﻮوﻳ ﺔ‬ ‫د‪.‬اﻳﻬﺎ ب ﺣﺠﺎزي‬ ‫‪1‬‬  ‫ﺜ ﺔ‪-‬ﻣﻘﺪﻣ ﺔ‬ ‫اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﺤﺪﻳ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ "اﻟﺤﺪﻳ ﺚ" ‪-‬اﻟﻘﺮن اﻟﻌﺸﺮﻳﻦ‬ ‫ﺑﺪا اﻷﻣﺮ وﻛﺄن ﺟﻤﻴﻊ ﻗﻮاﻧﻴﻦ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء‬‫ﺘﺎﺳﻊ ﻋﺸﺮ ‪،‬‬ ‫ﺑﺤﻠﻮل ﻧﻬﺎﻳ ﺔ اﻟﻘﺮن اﻟ‬ ‫ ‬ ‫ﺒﺤ ﺖ ﻣﻌﺮوﻓ ﺔ‪.‬‬ ‫أﺻ‬ ‫ﺗﻢ ﻓﻬﻢ ﺣﺮﻛ ﺔ اﻟﻜﻮاﻛ ﺐ‬ ‫‪-‬‬ ‫ﺑﺎء واﻟﻤﻐﻨﺎﻃﻴ ﺴﻴ ﺔ ﻣﻌﺮوﻓ ﺔ‬ ‫‪-‬ﻛﺎﻧ ﺖ ﻗﻮاﻧﻴﻦ اﻟﻜﻬﺮ‬ ‫ﺒﺎدئ اﻟﺤﻔﺎظ‬ ‫ﺗﻢ إرﺳﺎء ﻣ‬ ‫‪-‬‬ ‫ﺑﺪا أن اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ ﻟﻢ‬‫ﺑﻌﺾ اﻟﻤﺸﺎﻛﻞ ﺣﻴ ﺚ‬‫ وﻣﻊ ذﻟﻚ‪ ،‬ﻛﺎﻧ ﺖ ﻫﻨﺎك‬ ‫ﺗﻨﺠﺢ‬ ‫ﺗﻦﻳﻤﻜﻦ‬ ‫ﺒﺢ ﻣﻦ اﻟﻮاﺿﺢ أن ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻧﻴﻮ‬ ‫ أﺻ‬ ‫ﺘﻮى اﻟﺬرا ت‬ ‫ﻻﺗﻔ ﺴﺮ اﻟﻈﻮا ﻫﺮ ﻋﲆ ﻣ ﺴ‬ ‫‪2‬‬  ‫اﻟﺬرا ت واﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺗﻤﺎﻣﺎ ﻛﻤﺎﺗﺪور اﻟﻜﻮاﻛ ﺐ ﺣﻮل‬ ‫ً‬ ‫ﺘﺮوﻧﺎ ت ﻓ ﻲ اﻟﺬرا ت ﺣﻮل اﻟﻨﻮاة‬ ‫ ﻓ ﻲ اﻟﺼﻮرة اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ‪،‬ﺗﺪور اﻹﻟﻜ‬ ‫اﻟﺸﻤ ﺲ‪.‬‬ ‫ﺘﺮون اﻟﺬيﻳﺪور ﺣﻮل ﻧﻔ ﺴﻪﻳﺠ ﺐ‬ ‫ﺑﺄن اﻹﻟﻜ‬‫ﺒﺄ‬ ‫ﺘﻨ‬‫ وﻣﻊ ذﻟﻚ‪ ،‬ﻓﺈن ﻗﻮاﻧﻴﻦ اﻟﻤﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ واﻟﻜﻬﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴ ﺴﻴ ﺔﺗ‬ ‫ﺘﻪ وﻳﻨﻬﺎر ﻓ ﻲ‬ ‫ﺘﺮون ﻛﻞ ﻃﺎﻗ‬ ‫ﺘﻤﺮ‪ ،‬وﺳﺮﻋﺎن ﻣﺎﻳﻔﻘﺪ اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺑﺸﻜﻞ ﻣ ﺴ‬ ‫ﻳﺼﺪر ﻣﻮﺟﺎ ت ﻛﻬﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴ ﺴﻴ ﺔ‬‫ﻳﺸﻊ‬ ‫أن‬ ‫اﻟﻨﻮاة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫ﻻ‬ ‫ﻛﻼﺳﻴﻜﻴﺎً‪ ،‬ﻣﻦ اﻟﻤﻤﻜﻦ أنﺗﻜﻮن ﻫﻨﺎك ذرا ت!‬ ‫‪3‬‬  ‫ﺗﻦ‬ ‫ﻣ ﺴﺎﺋﻞ ﻓ ﻲ ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻧﻴﻮ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘ ﻲ ﻛﺎﻧ ﺖ ﻧﺎﺟﺤ ﺔ ﺟﺪًا ﻓ ﻲ‬ ‫ﺗﻦ‪ ،‬واﻟ‬ ‫ ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻧﻴﻮ‬ ‫ﺜﻞ ﺣﺮﻛﺎ ت اﻟﻜﻮاﻛ ﺐ‪ ،‬ﻻﻳﻤﻜﻦ أن‬ ‫ﺒﻴﺮة ﻣ‬ ‫ﺑﻔﻬﻢﺳﻠﻮك اﻷﺟ ﺴﺎم اﻟﻜ‬‫إن اﻟ ﺴﻤﺎح ﻟﻨﺎ‬ ‫ﺘﻮى اﻟﺬري‬ ‫ﻳﻔ ﺴﺮ اﻟﻈﻮا ﻫﺮ ﻋﲆ اﻟﻤ ﺴ‬ ‫ ﻫﺬا ﻟﻴ ﺲ ﻣﻔﺎﺟ ًﺌﺎ ﺟﺪًا ﻧﻈ ًﺮاﻷن ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻧﻴﻮ‬ ‫ﺗﻦ‬ ‫ﺜﻞ اﻟﻜﻮاﻛ ﺐ‬ ‫ﺒﻴﺮة‪ ،‬ﻣ‬ ‫ﺘﺸﺎﻓﻬﺎ ﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﻨﻈﺮ ﻓ ﻲﺳﻠﻮك اﻷﺟ ﺴﺎم اﻟﻜ‬ ‫ﺗﻢ اﻛ‬ ‫ "اﻟﻘﻮاﻧﻴﻦ" اﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴ ﺔ ﻟﻬﺎ ﻧﻄﺎق ﻣﺤﺪود ﻣﻦ‬ ‫ﺘﻤﺮار‬ ‫ﺑﺎﺳ‬‫ﺒﺎر ﻫﺎ‬ ‫ﺘ‬‫ﺒﻴﻖ‪ ،‬وﻳﺠ ﺐ اﺧ‬ ‫ﺘﻄ‬‫ﺑﻠﻴ ﺔ اﻟ‬ ‫ﻗﺎ‬ ‫ﺛﻢﺗﻌﺪﻳﻠﻬﺎ‬‫ﺜﻮر ﻋﲆ ﺣﺪود ﻫﻢ‪،‬‬ ‫ﻟﻠﻌ‬ ‫‪4‬‬  ‫ﺗﻦﺗﻔﺸﻞ ﻋﻨﺪ اﻟ ﺴﺮﻋﺎ ت اﻟﻌﺎﻟﻴ ﺔ‬ ‫ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻧﻴﻮ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺗ ﺴﺎرع إﱃ ‪K‬‬ ‫ﻗﻴﺎس ‪v‬‬ ‫ﻛﻼﺳﻴﻜ ﻲ‬ ‫ﺒﺆ‬ ‫ﺗﻨ‬ ‫ﺒﻲ‬ ‫ﻧﺴ‬ ‫ﺒﺆ‬ ‫ﺗﻨ‬ ‫ﺘﺎﻳﻦ‬ ‫ أﻇﻬﺮ أﻳﻨﺸ‬ ‫ﺘﻤﺪ ﻋﲆ‬ ‫ﺑﻞﺗﻌ‬‫ﺘ ﺔ‪،‬‬ ‫ﺑ‬‫ﺛﺎ‬‫ﺘﻠ ﺔ ﻟﻴ ﺴ ﺖ‬ ‫أن اﻟﻜ‬ ‫اﻟ ﺴﺮﻋ ﺔ‬ ‫ﺛﺎﻧﻴ ﺔ‬‫ﺘﺮون ‪/‬‬ ‫ﺳﺮﻋ ﺔ اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺑﻴﺎﻧﺎ ت‬ ‫ ﻣﻊ زﻳﺎدة اﻟ ﺴﺮﻋ ﺔ‪،‬‬ ‫ﺘﻠ ﺔ‬ ‫و ﻫﻜﺬاﺗﻔﻌﻞ اﻟﻜ‬ ‫ﺑﺪا‬ ‫ اﻟ ﺴﺮﻋ ﺔ ﻻﻳﻤﻜﻦ أنﺗﻜﻮن أ‬ ‫ﺗﺠﺎوز اﻟ ﺴﺮﻋ ﺔ‬ ‫اﻟﻄﺎﻗ ﺔ اﻟﺤﺮﻛﻴ ﺔ )ﺟﻮل(‬ ‫ﻣﻦ اﻟﻀﻮء‪ ،‬ج‬ ‫‪5‬‬  ‫ﻓﺸﻞ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء "اﻟﻘﺪﻳﻤ ﺔ"‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘ ﻲ ﻛﺎﻧ ﺖ‬ ‫ﺑﻘﻮاﻧﻴﻦ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟ‬‫ﺛﻴﺮ ﻟﻢﻳﻜﻦ ﻣﻦ اﻟﻤﻤﻜﻦﺗﻔ ﺴﻴﺮه‬‫ﺜﺎﻻ ً ﻟ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫ ﺳﻨﻨﺎﻗ ﺶ اﻵن ﻣ‬ ‫ﺒﻞ اﻟﻘﺮن اﻟﻌﺸﺮﻳﻦ ‪.‬‬ ‫ﺳﺎﺋﺪة ﻗ‬ ‫ﺑﺸﺄن اﻟﻀﻮء واﻟﻤﺎدة واﻟﺠ ﺴﻴﻤﺎ ت واﻟﻤﻮﺟﺎ ت‬‫ﺛﻮرة ﻓ ﻲ ﻃﺮﻳﻘ ﺔﺗﻔﻜﻴﺮﻧﺎ‬‫ﺘﻔ ﺴﻴﺮ اﻟﺼﺤﻴﺢ إﱃ‬ ‫ﺘﺸﺎف اﻟ‬ ‫ أدى اﻛ‬ ‫ﺛﻮرة ﻓ ﻲ‬ ‫ أد ت اﻟﻤﻔﺎ ﻫﻴﻢ اﻟﺠﺪﻳﺪة أ ً‬ ‫ﻳﻀﺎ إﱃ‬ ‫ﺗﺮ‬ ‫ﺒﻴﻮ‬ ‫ﺒﺎه اﻟﻤﻮﺻﻼ ت إﱃ إدﺧﺎل أﺟﻬﺰة اﻟﻜﻤ‬ ‫ﺜﺎل‪ ،‬أد ت أﺷ‬ ‫ﺒﻴﻞ اﻟﻤ‬ ‫ﺗﻨﺎ‪ ،‬ﻋﲆﺳ‬ ‫ﺘ ﻲ ﻏﻴﺮ ت ﺣﻴﺎ‬ ‫ﺘﻜﻨﻮﻟﻮﺟﻴﺎ اﻟ‬ ‫اﻟ‬ ‫ﺗﻒ اﻟﻤﺤﻤﻮﻟ ﺔ‪،‬‬ ‫اﻟﺸﺨﺼﻴ ﺔ واﻟﻬﻮا‬ ‫إﻟﺦ‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت‬ ‫ﺛﻴﺮ‬ ‫اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫اﻟ‬ ‫ﺘﺮوﻧﺎ ت اﻟﻀﻮﺋﻴ ﺔ‬ ‫اﻻﻟﻜ‬ ‫ﺿﻮء‬ ‫ﺻﻔﻴﺤ ﺔ ﻣﻌﺪﻧﻴ ﺔ‬ ‫ﺘﺮوﻧﺎ ت‬ ‫ﺘﺤﺮك اﻹﻟﻜ‬ ‫ ﻋﻨﺪﻣﺎﻳﻀ ﻲء اﻟﻀﻮء ﻋﲆﺳﻄﺢ ﻣﻌﺪﻧ ﻲ‪ ،‬ﻗﺪﺗ‬ ‫ﺟﺤﻆ‬ ‫ﺘﺎﻟ ﻲ ﻓﺈن اﻟﻠﻮن‬ ‫ﺑﺎﻟ‬ ‫ﺒﺮ ﻣﻦ ﻗﻴﻤ ﺔ ﻗﺼﻮى ﻣﻌﻴﻨ ﺔ‪ ،‬و‬ ‫ﺘﺮوﻧﻴ ﺔ ﻓﻘﻂ إذا ﻛﺎن اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ ﻟﻠﻀﻮء أﻛ‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺒﻌﺎ ث اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﻢ اﻧ‬ ‫ ﻳ‬ ‫ﻣﺪى ﺷﺪة اﻟﻀﻮء‬ ‫أﻗﺼﺮ ﻻ‬ ‫‪,‬‬ ‫ﺑﺎﻟﻎ اﻷ ﻫﻤﻴ ﺔ‬‫)اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ( أﻣﺮ‬ ‫ﺘﺮوﻧﺎ تﺗﺨﺮج‪ ،‬واﻟﻀﻮء اﻷﺣﻤﺮ ﻻﻳﻔﻌﻞ ذﻟﻚ‪.‬‬ ‫ اﻟﻀﻮء اﻷزرقﻳﺠﻌﻞ اﻹﻟﻜ‬ ‫‪7‬‬  ‫ﺗﻔﺎﺻﻴﻞ اﻟﺨﻠﻴ ﺔ اﻟﻀﻮﺋﻴ ﺔ‬ Machine Translated by Google 8 ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﺨﺪﻣ ﺔ ﻛﺠﻬﺎز أﻣﺎن‬ ‫اﻟﺨﻼﻳﺎ اﻟﻀﻮﺋﻴ ﺔ اﻟﻤ ﺴ‬ ‫وﺣﺪة اﻹرﺳﺎل‬ ‫ﺘﻴﺎر‪ ،‬ﻣﻤﺎ‬ ‫ﺑﻤﻘﺎﻃﻌ ﺔ اﻟﺸﻌﺎع‪ ،‬ﻣﻤﺎﻳﺆدي إﱃﺗﻮﻗﻒ اﻟ‬‫ﻳﻘﻮم اﻟﻄﻔﻞ‬ ‫ﺒ ﺐ ﻓ ﻲﺗﻮﻗﻒ اﻟﻤﺤﺮك‪.‬‬ ‫ﺘﺴ‬‫ﻳ‬ ‫‪9‬‬  ‫ﻻﻳﻮﺟﺪﺗﻔ ﺴﻴﺮ ﻛﻼﺳﻴﻜ ﻲ ﻟـ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺛﻴﺮ اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫اﻟ‬ ‫ وﻓ ًﻘﺎ ﻟﻨﻈﺮﻳ ﺔ اﻟﻤﻮﺟﺎ ت اﻟﻜﻬﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴ ﺴﻴ ﺔ‪ ،‬إذا ﻛﺎﻧ ﺖ ﺷﺪة اﻟﻀﻮء‬ ‫ﺘﺼﺎص‬ ‫ﺘﺮون ﻗﺎد ًرا ﻋﲆ اﻣ‬ ‫ﺑﺪرﺟ ﺔ ﻛﺎﻓﻴ ﺔ‪ ،‬ﻓﻴﺠ ﺐ أنﻳﻜﻮن اﻹﻟﻜ‬‫ﻋﺎﻟﻴ ﺔ‬ ‫ﻃﺎﻗ ﺔ ﻛﺎﻓﻴ ﺔ ﻟﻠﻬﺮو ب‬ ‫ﺒﻐ ﻲ أنﻳﻜﻮن ﻫﻨﺎك أي ﻓﺮق ﻓ ﻲ ﻃﻮل ﻣﻮﺟ ﺔ اﻟﻀﻮء ‪.‬‬ ‫ ﻻﻳﻨ‬ ‫ وﻟﻜﻦ اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ ﻣﻬﻢ!‬ ‫‪10‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺛﻴﺮ اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫ﺘﻔ ﺴﻴﺮه اﻟ‬ ‫ﺑﻞ ﻋﺎم ‪1921‬ﻟ‬ ‫ﺘﺎﻳﻦ ﻋﲆ ﺟﺎﺋﺰة ﻧﻮ‬ ‫ﺣﺼﻞ أﻳﻨﺸ‬ ‫ﺛﻴﺮ اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‪.‬‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫ﺘﻔ ﺴﻴﺮ اﻟ‬ ‫ ﻛﺎﻧ ﺖ ﻫﻨﺎك ﺣﺎﺟ ﺔ إﱃ ﻓﻜﺮة ﺟﺬرﻳ ﺔ ﻟ‬ ‫ﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻊ اﻟﻤﺎدة )ﺳﻄﺢ اﻟﻤﻌﺪن(‬ ‫ﺜﻞ ‪,‬ﻣﻮﺟ ﺔ‬ ‫ﻛﻬﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴ ﺴﻴ ﺔ وﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪﻣﺎﻳ‬ ‫ﺒﺎرةﻣﻋﻦ‬ ‫ﺘﺼﺮف‬ ‫اﻟﻀﻮء ﻋ‬ ‫ﻓﺈﻧﻪﻳ‬ ‫ ‬ ‫ﺟ ﺴﻴﻢ‬ ‫ﺑ ﺴﺮﻋ ﺔ اﻟﻀﻮء!‬ ‫ﺗﻮنﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗ ﺔﻳ‬ ‫ﺘﺤﺮك‬ ‫اﻟﻀﻮءﻳ ﻓﻮ‬ ‫ﺴﻤﻰ أ‬ ‫ﻋﻦ ﺟ ﺴﻴﻢ‬ ‫اﻟﺤﺰم‬ ‫ﺒﺎرة‬‫ﻋ‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت‪.‬‬ ‫ﺒﺎرة ﻋﻦ ﺷﻌﺎع ﻣﻦ اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﻘﺪ أن ﺷﻌﺎع اﻟﻀﻮء ﻋ‬ ‫ُﻌ‬ ‫ ﻳ‬ ‫‪11‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت‬ ‫ﺛﻴﺮ‬ ‫اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫اﻟ‬ ‫ﺗﻮن ﻋﲆ اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ أوﺗﺮدد اﻟﻀﻮء‬ ‫ﺘﻤﺪ ﻃﺎﻗ ﺔ اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺗﻌ‬‫ ‬ ‫ﺘﺮدد )(‬ ‫ﺗﺬﻛﺮ أنﺳﺮﻋ ﺔ اﻟﻀﻮء =اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ )ل( ×اﻟ‬ ‫ ‬ ‫ف‬ ‫ﻫـ = ﻫـﻒ‬ ‫ﺘﺮدد ‪= = 6.626 × 10-34‬ﺟﻮل‬ ‫ﺑﻼﻧﻚ × )(اﻟ‬‫ﺑﺖ‬ ‫ﺛﺎ‬ ‫ﺗﻮن‪E = :‬‬ ‫ ﻃﺎﻗ ﺔ اﻟﻔﻮ‬ ‫ح‬ ‫ﻫﻒ‬ ‫ﺛﺎﻧﻴ ﺔ‬ ‫ح‬ ‫ ‬ ‫)ﻛﻞ(ﻲ أﻗﺼﺮ )أو ‪/‬ل‬ ‫ف =ج‬ ‫‪/‬‬ ‫=‬ ‫) ‪/‬اﻟﻔﻮل‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت )ح‪.‬ك( ﻫـ =ح‬ ‫ﻃﻮل ﻣﻮﺟ‬ ‫ف ﻃﺎﻗ ﺔ أﻋﲆ(‬ ‫ﻟﻬﺎ‬ ‫‪12‬‬  ‫ﺛﻴﺮ اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫ﺗﻮنﻳﺸﺮح اﻟ‬ ‫ﻣﻔﻬﻮم اﻟﻔﻮ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﺮون ﻣﻦ اﻟﻤﻌﺪن‬ ‫ ﻳﻠﺰم ﻗﺪر ﻣﻌﻴﻦ ﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗ ﺔ ﻹزاﻟ ﺔ إﻟﻜ‬ ‫ﺗﻮﻧًﺎ ﻣﻦ ﺷﻌﺎع اﻟﻀﻮء اﻟﺬي‬ ‫ﺘﺺ ﻓﻮ‬ ‫ﺘﺮوﻧ ﻲ إذا اﻣ‬ ‫ﺗﻮن اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺒﻌﺎ ث اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﻢ اﻧ‬ ‫ ﻳ‬ ‫ﺑﺪرﺟ ﺔ ﻛﺎﻓﻴ ﺔ(‬‫ﺗﻔﻊ‬ ‫ﺗﺮدد ﻣﺮ‬ ‫ﺘﻮي ﻋﲆ ﻃﺎﻗ ﺔ ﻛﺎﻓﻴ ﺔ )‬ ‫ﻳﺤ‬ ‫ﺘ ﻲﺗﻀﺮ ب‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت اﻟ‬ ‫ﺑﻐﺾ اﻟﻨﻈﺮ ﻋﻦ ﻋﺪد اﻟﻔﻮ‬ ‫ ‬ ‫ﺘﺮون ﻣﻦ‬ ‫ﺒ ﺔ‪ ،‬ﻓﻠﻦﻳﺨﺮج اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺘﺮون‪ ،‬إذا ﻟﻢﻳﻜﻦ ﻟﺪﻳﻪ اﻟﻄﺎﻗ ﺔ اﻟﻤﻨﺎﺳ‬ ‫اﻹﻟﻜ‬ ‫اﻟﻤﻌﺪن‬ ‫‪13‬‬  ‫ﺜﺎل‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت اﻟﺰرﻗﺎء واﻟﺤﻤﺮاء ‪-‬ﻣ‬ ‫اﻟﻔﻮ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﺮ( ﻣﻘﺎرﻧ ﺔ‬ ‫ﺘﺮ )ﻧﺎﻧﻮﻣ‬ ‫ﺑﻄﻮل ﻣﻮﺟ ﻲ ‪= 350‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﺘﻠﻜﻬﺎ ﻓﻮ‬ ‫ﺘ ﻲﻳﻤ‬ ‫ ﻣﺎ ﻣﻘﺪار اﻟﻄﺎﻗ ﺔ اﻟ‬ ‫ﺗﻮن ذو اﻟﻄﻮل اﻟﻤﻮﺟ ﻲ اﻷﻗﺼﺮ ﻟﻪ‬ ‫ﺘﺮ؟ اﻟﺤﻞ‪ :‬اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺑﻄﻮل ﻣﻮﺟ ﻲ ‪= 700‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﺑﻔﻮ‬ ‫ﺑﻄﻮل ﻣﻮﺟ ﻲ‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﺘﺮ ﻟﻪ ﺿﻌﻒﺗﺮدد اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺑﻄﻮل ﻣﻮﺟ ﻲ ‪350‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﺗﺮدد أﻋﲆ‪.‬اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﺮ‪.‬‬ ‫‪700‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬ ‫ﺑﻄﻮل‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﺘﺮ ﻟﺪﻳﻪ ﺿﻌﻒ ﻃﺎﻗ ﺔ اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺑﻄﻮل ﻣﻮﺟ ﻲ ‪350‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬‫ﺗﻮن‬ ‫ﻟﺬﻟﻚ‪ ،‬ﻓﺈن اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﺮ‪.‬‬ ‫ﻣﻮﺟ ﻲ ‪700‬ﻧﺎﻧﻮﻣ‬ ‫‪14‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﻣﻔﻬﻮم اﻟﻜﻢ‬ ‫ﺗﻮن ﻫﻮ اﻧﺤﺮاف ﺟﺬري‬ ‫ ﻣﻔﻬﻮم اﻟﻔﻮ‬ ‫ﺘﻔﻜﻴﺮ اﻟﻜﻼﺳﻴﻜ ﻲ‪.‬‬ ‫ﻣﻦ اﻟ‬ ‫ﺑﺄي ﻛﻤﻴﺎ ت‬‫ﺗﻲ‬ ‫ ﻓ ﻲ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ‪،‬ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻠﻄﺎﻗ ﺔ أنﺗﺄ‬ ‫ﻜﻤﻤ ﺔ‬ ‫ﺜ ﺔ‪ ،‬اﻟﻄﺎﻗ ﺔُﻣ ﱠ‬ ‫ ﻓ ﻲ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء اﻟﺤﺪﻳ‬ ‫ﺗﻮﻧﺎ ت ﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗ ﺔ‬ ‫ﻓﻮ‬ ‫ﺗ ﻲ ﻓ ﻲ ﺣﺰم ﻣﺤﺪدة‬ ‫ﺗﺄ‬ ‫‪.‬ﻫﻒ‬ ‫ﺑﻜﻤﻴﺎ ت ﻣﻨﻔﺼﻠ ﺔ‬‫ﺘﺮوﻧﺎ ت‬ ‫ﺑﻮاﺳﻄ ﺔ اﻹﻟﻜ‬‫ﺘﺼﺎص اﻟﻄﺎﻗ ﺔ‬ ‫ﺘﻢ اﻣ‬ ‫ﺛﻴﺮ ‪PE،‬ﻳ‬ ‫ ﻓ ﻲﺗﺄ‬ ‫ﻓﻘﻂ‬ ‫‪15‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﻣ ﺴﺠﻼ ت اﻟﻔﻴﺪﻳﻮ واﻟﻜﺎﻣﻴﺮا ت اﻟﺮﻗﻤﻴ ﺔ‬ ‫ﺑﻜ ﺴﻞ‬ ‫ﺑﺎﺋﻴ ﺔ‬ ‫ﺘﺤﻮﻳﻞ اﻟﻀﻮء إﱃ ﺷﺤﻨ ﺔ ﻛﻬﺮ‬ ‫ﺑ‬‫ﺘﺮوﻧﻴ ﺔ‬ ‫ﺗﻘﻮم اﻟﻜﺎﻣﻴﺮا ت اﻹﻟﻜ‬ ‫ ‬ ‫ﺛﻴﺮ اﻟﻜﻬﺮوﺿﻮﺋ ﻲ‬ ‫ﺘﺄ‬ ‫ﺘﺨﺪام اﻟ‬ ‫اﺳ‬ ‫ﺘﻘﻂ اﻟﺼﻮر‬ ‫ﺑﻌﺎدﺗﻠ‬ ‫ﺛﻨﺎﺋﻴ ﺔ اﻷ‬‫ﺘﺸﻌﺮا ت‬ ‫ ﻣﺠﻤﻮﻋ ﺔ ﻣﻦ اﻟﻤ ﺴ‬ ‫ﺗﺮ‬ ‫ﺒﻴﻮ‬‫ﺗﻬﺎ ﻋﲆ ذاﻛﺮة اﻟﻜﻤ‬ ‫اﻟﺸﺤﻨ ﺔ وﻳ ﺴﺠﻞ ﺷﺪ‬ ‫‪16‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺑﻮرﻳﺸﺮح اﻟﺬرا ت ﻓ ﻲ ﻋﺎم ‪1913‬‬‫ﻧﻴﻠﺰ‬ ‫ﺒﻴﻌ ﺔ‬ ‫ﺑﻮر‪ ،‬اﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋ ﻲ اﻟﺪﻧﻤﺎرﻛ ﻲ‪ ،‬ﻣﻔﻬﻮم اﻟﻜﻢ ﻟﺸﺮح ﻃ‬‫ﺘﺨﺪم ﻧﻴﻠﺰ‬ ‫ اﺳ‬ ‫اﻟﺬرة‬ ‫ﺘﺮون ﻓ ﻲ‬ ‫ﺗﺬﻛﺮ أن اﻹﻟﻜ‬ ‫ ‬ ‫ﺘﻬﺎ‬ ‫ﺑ ﺴﺮﻋ ﺔ ﻛﻞ ﻃﺎﻗ‬‫ﻳﺠ ﺐ أنﺗﺸﻊ ذرة اﻟﻬﻴﺪروﺟﻴﻦ‬ ‫ﺘﻮاﺻﻞ‬ ‫ﺘﺼﺪر إﺷﻌﺎﻋﺎ ت ﻋﲆ ﻣﺪى ﻣ‬ ‫ إذا ﺣﺪ ث ﻫﺬا‪ ،‬ﻓﺈن اﻟﺬرا تﺳ‬ ‫ﻣﻦ اﻷﻃﻮال اﻟﻤﻮﺟﻴ ﺔ‬ ‫ ﻟﻜﻦ اﻟﺬرا تﺗﺼﺪر اﻟﻀﻮء ﻓ ﻲ ﺧﻄﻮط ﻣﻨﻔﺼﻠ ﺔ‬ ‫‪17‬‬  ‫اﻷﻃﻴﺎف اﻟﺨﻄﻴ ﺔ ﻟﻠﺬرا ت‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﻲ‬ ‫ﺑﻊ اﻟ‬ ‫ﺑﺼﻤﺎ ت اﻷﺻﺎ‬‫ﺒﻪ‬ ‫اﻷﻃﻴﺎف اﻟﺨﻄﻴ ﺔﺗﺸ‬ ‫ﺑﺸﻜﻞ ﻓﺮﻳﺪ‬‫ﺗﺤﺪﻳﺪ اﻟﺬرة‬ ‫‪18‬‬  ‫ﺑﻮر‬‫ذرة‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﺮوﻧﺎ ت ﻓ ﻲ‬ ‫ﺘﺤﺮك اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺗ‬‫ ‬ ‫ﺘ ﺔ"‬ ‫ﺑ‬‫ﺜﺎ‬ ‫ﺒﻌﺾ اﻷﺷﻴﺎء "اﻟ‬ ‫ﺑ‬‫ﻣ ﺴﻤﻮح‬ ‫ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ‬‫ﺘ ﻲ ﻓﻴﻬﺎ‬ ‫اﻟﻤﺪارا ت أو اﻟﺤﺎﻻ ت اﻟ‬ ‫ﻧﻮاة‬ ‫ﻻﺗﺸﻊ‪.‬‬ ‫‪+‬‬ ‫ﺘﻮى ﻋﺎﻟ ﻲ‬ ‫ﺘﺮون ﻓ ﻲ ﻣ ﺴ‬ ‫ اﻹﻟﻜ‬ ‫اف‬ ‫اي‬ ‫ﺘﻘﻞ إﱃ ﺣﺎﻟ ﺔ ﻃﺎﻗ ﺔ أﻗﻞ‬ ‫ﻳﻤﻜﻦ ﻟﺤﺎﻟ ﺔ اﻟﻄﺎﻗ ﺔ أنﺗﻨ‬ ‫ﺑﻴﻦ‬‫ﺘﻪ ﻫ ﻲ اﻟﻔﺮق‬ ‫ﺗﻮنﺗﻜﻮن ﻃﺎﻗ‬ ‫ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ إﺻﺪار ﻓﻮ‬ ‫ﺘﻴﻦ‪،‬‬ ‫ﺘ ﻲ اﻟﺤﺎﻟ‬ ‫ﻃﺎﻗ‬ ‫ﺑﻌﺪ ﻣﻦ‬ ‫اﻟﻤﺪارا ت أ‬ ‫اﻟﻨﻮاة أﻋﲆ‬ ‫ﻫﻒ‬ ‫اي ‪-‬اف‬ ‫=‬ ‫ﺣﺎﻻ ت اﻟﻄﺎﻗ ﺔ ﻣﻦ‬ ‫ﺑﻮن‬ ‫اﻷﻗﺮ‬ ‫‪19‬‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫اﻷﻃﻴﺎف اﻟﺨﻄﻴ ﺔ ﻟﺬرة اﻟﻬﻴﺪروﺟﻴﻦ‬ ‫ﺒﺆ‬ ‫ﺘﻨ‬‫ﺑﻮر ﻓ ﻲ اﻟ‬‫ﻟﻘﺪ ﻧﺠﺢ ﻧﻤﻮذج‬ ‫ﺣﻴ ﺚﻳﺠ ﺐ أنﺗﻜﻮن ﺟﻤﻴﻊ اﻟﺨﻄﻮط اﻟﻄﻴﻔﻴ ﺔ ﻟـ ‪H.‬‬ ‫‪20‬‬  ‫ﺘﺼﺎص‬ ‫ﺒﻌﺎ ث واﻻﻣ‬ ‫اﻻﻧ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺘﺮون ﻣﻦ ﺣﺎﻟ ﺔ ﻃﺎﻗ ﺔ ﻋﺎﻟﻴ ﺔ إﱃ ﺣﺎﻟ ﺔ ﻃﺎﻗ ﺔ‬‫ ﻋﻨﺪﻣﺎﻳﻘﻔﺰ اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺘﺮون ﻓ ﻲ ﺣﺎﻟ ﺔ‬‫ﺗﻮﻧًﺎ ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻺﻟﻜ‬ ‫ﻣﻨﺨﻔﻀ ﺔ ﻓﺈﻧﻪﻳﺼﺪر ﻓﻮ‬ ‫ﻣﻨﺨﻔﻀثﺔ‬ ‫ﺒﻌﺎ‬ ‫ﻃﻴﻒﺔ اﻻﻧ‬ ‫ﻃﺎﻗ‬ ‫ﺘﻘﺎل إﱃ ﺣﺎﻟ ﺔ ﻃﺎﻗ ﺔ ﻋﺎﻟﻴ ﺔ‬ ‫ﺗﻮن واﻻﻧ‬ ‫ﺘﺼﺎص اﻟﻔﻮ‬ ‫اﻣ‬ ‫ﺘﺼﺎص‬ ‫ﻃﻴﻒ اﻻﻣ‬ ‫‪21‬‬  ‫ﺘﺼﺎص‬ ‫ﺒﻌﺎ ث واﻻﻣ‬ ‫اﻻﻧ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫ﺋﻴﺎﻳﻘﻔﺰ إﱃ‬ ‫ﺗﻠﻘﺎ ﻲ و‬‫ﺘﺺ‬ ‫ﺘﺮوﻧ‬ ‫اﻹﻟﻜ‬ ‫ﺘﺮون‬ ‫ﻳﻤ‬ ‫ﺗﻮن‬ ‫اﻟﻔﻮ‬ ‫اﻹﻟﻜ‬ ‫أ‬ ‫ﻳﻘﻔﺰ إﱃ ﻃﺎﻗ ﺔ أﻗﻞ‬ ‫ﻳﺼﺪر‬ ‫ﺗﻮن‬ ‫واﻟﻔﻮأﻋﲆ‬ ‫اﻟﺪوﻟ ﺔﻃﺎﻗ ﺔ‬ ‫ﺣﺎﻟ ﺔ‬ ‫‪22‬‬  ‫ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ اﻟﻜﻢ‬ ‫‪Machine Translated by Google‬‬ ‫ﺑﻤﻜﺎن اﻟﺨﻄﻮط اﻟﻄﻴﻔﻴ ﺔ ﻟﻠﻬﻴﺪروﺟﻴﻦ‬‫ﺑﺪﻗ ﺔ‬‫ﺒﺆ‬ ‫ﺘﻨ‬‫ﺑﻮر ﻣﻦ اﻟ‬‫ﺗﻤﻜﻦ ﻧﻴﻠﺰ‬ ‫ ‬ ‫ﺘﻔﻜﻴﺮ‬ ‫ﺑ ﺔ اﻧﺤﺮاف ﺟﺬري ﻓ ﻲ اﻟ‬ ‫ﺜﺎ‬ ‫ﺑﻤ‬‫ﺑﻮر‬‫ ﻛﺎﻧ ﺖ أﻓﻜﺎر‬ ‫ أد ت أﻓﻜﺎره إﱃ ﺻﻴﺎﻏ ﺔ ﻧﻈﺎم ﺟﺪﻳﺪ‬ ‫اﻟﻨﻤﻮذج ﻓ ﻲ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء –ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ اﻟﻜﻢ‬ ‫ ‬ ‫ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ اﻟﻜﻢﺗﺤﻞ ﻣﺤﻞ اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ‬ ‫ﺴﻴﺮ‬ ‫ﺘﻔ‬ ‫اﻟﺼﺤﻴﺢ‬ ‫ﻟﻠ‬ ‫ﺬري‬‫اﻟﻨﻈﺮﻳاﻟﺔ‬ ‫ﺘﻮى‬ ‫اﻟﻤﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ‬ ‫اﻟﻤ ﺴ‬ ‫ﻛﻈﻮا ﻫﺮ ﻋﲆ‬ ‫ﺑﺪﻗ ﺔ ﻓ ﻲ اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء‬‫ﺘﻬﺎ‬ ‫ إﺣﺪى ﻋﻮاﻗ ﺐ ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﺎ اﻟﻜﻢ ﻫ ﻲ أن ﻛﻤﻴﺎ ت ﻣﻌﻴﻨ ﺔﻳﻤﻜﻦ ﻣﻌﺮﻓ‬ ‫ﺒﺤ ﺖ اﻵن ﻋﺮﺿ ﺔ ﻟـ "ﻋﺪم اﻟﻴﻘﻴﻦ"‪.‬‬ ‫اﻟﻜﻼﺳﻴﻜﻴ ﺔ‪ ،‬أﺻ‬ ‫‪23‬‬