بحث عن النموذج الجسيمي للموجات

بحث عن النموذج الجسيمي للموجات، يرتبط النموذج الجسيمي للموجات بدراسة الكم، أو ما يطلق عليه اسم فيزياء الكم، أو ميكانيكا الكم، التي ترتبط بدراسة سلوك المادة، من جزيئات وذرات وما تحمله داخلها من بروتونات، والكترونات، مكونة لتلك المادة، كذلك ترتبط بدراسة الضوء والأشعة التي تخرج منها من أشعة حمراء، وأشعة بنفسجية، وأشعة فوق بنفسجية، وكذلك دراسة الفيزياء الكلاسيكية ومشتقاتها.

مقدمة بحث عن النموذج الجسيمي للموجات

تختلف دراسة الفيزياء الكلاسيكية، عن دراسة الموجات الفيزيائية، حيث يمكن من خلال الفيزياء الكلاسيكية دراسة الميكانيكا، التي تتعلق بدراسة الحركة، التي تطرأ على الجسم وهذه الحركة لا ترتبط بالكائنات الحية فقط بل حركة جميع الموجودات على سطح الأرض.

على سبيل المثال حركة الكرسي من مكانه، هذه الحركة التي تطرأ على حركة تلك الكرسي من مكانه في حالة السكون، إلى مكان أخر تتم من خلال حركة خارجية من الممكن أن تكون هذه الحركة المبذولة من قبل شخص ما، أو نتيجة لهزة أرضية في هذا الحالة تقوم الفيزياء الميكانيكية، بتحديد الكم، والمؤثر الخارجي الذي حول حالة السكون إلى حالة الحركة.

شاهد أيضًا: مراجعة الميكانيكا النهائية للصف الثاني الثانوي

الفيزياء الكلاسيكية

هذه الدراسة من الممكن أن يتم دراستها من خلال الموجات الفيزيائية، ولكن هناك ما يسمى عليه اسم الزخم، هذا الزخم، يرتبط بالفيزياء الكيميائية فقط، ولا يمكن تحديده أو دراسته عن طريق الموجات الفيزيائية.

مثال لذلك إذا قام شخص بالذهاب لتحديد وزنه، فأنه سيقف على جهاز الوزن، قد يكون هذا الجهاز وزن فقط وجهاز أخر، يختص بتحديد الوزن والطول، ففي الميزان الأول سيتم تحديد وزنه، وفي الميزان الثاني سيتم تحديد وزنه أيضاً، ولكن في الجهاز الذي يوجد به خاصية تحديد الطول سيتم ذكر طوله مع الوزن، ولكن من المستحيل أن يتم ذكر طوله في الجهاز المخصص، لدراسة الوزن فقط، هذا الأمر ينطبق أيضاً، بالنسبة لطبيعة الموجات الفيزيائية، والفيزياء الكلاسيكية.

ظهور ميكانيكا الكم

ميكانيكا الكم لم يكن علم قائم بذاته منذ قديم الأزل، بل ظهر مؤخراً، بعد اختباره وأقامته للعديد من التجارب، التي تم أثبات صحتها بعد ذلك ليس ذلك فقط، بل أنها قامت بأخذ العديد من التجارب التي رضخت للفيزياء الكلاسيكية، وتم تجربتها من قبل الفيزياء الميكانيكية.

هذه التجارب قامت في منتصف القرن التاسع عشر، وتم من خلالها، أخذ بعض التجارب الفيزيائية الكلاسيكية، لتطبيق نتائجها، مع نتائج التجارب الفيزيائية الميكانيكية، ولكن حدث أمر غريب للغاية، حيث أن نتائج تلك التجارب، لم تتوافق مع نتائج التجارب الفيزيائية الكلاسيكية.

وبعد أن خضعت تلك التجارب للسلوك الفيزيائي الميكانيكي، تغيرت طريقة المعاملة مع الجزيئات والذرات، والالكترونات والبروتونات، وتم تفسير ظواهر الطبيعة والتعامل من منطلق مختلف عن الفيزياء الكلاسيكية، وأطلق على هذا التفسير اسم ميكانيكا الكم.

لماذا ظهرت ميكانيكا الكم في الحياة

لم يظهر علم جديد يقضي على علم سابق بل يتم استكمال ما نقص على العلم السابق عليه، دون أن يأخذ مسمى جديد، ولكن أختلف الأمر مع علم الميكانيكا، حيث أن علم الميكانيكا كان متشابه مع الفيزياء الكلاسيكية في بعض الأمور.

ولكن أستطاع أن يدرس ويفسر ظواهر عجزت، الفيزياء الكلاسيكية عن تفسيرها، على مر العصور، فهناك العديد من الظواهر التي ظهرت في الطبيعة، وعندما خضعت للفيزياء الكلاسيكية عجزت عن تفسيرها حتى ظلت هذه الظواهر إلى مدى طويل، لا تخضع لأي تفسير علمي وتم إرجاعها، إلى أنها ظواهر طبيعية.

من الصعب أن يعجز العلم، عن تفسير أي ظاهرة وإذا حدث هذا الأمر، لا يدل إلا على أن هذا العلم ناقص غير كامل، ولا يتم وصفه سوى بالعجز.

ففي العصور القديمة كان يتم وصف الظواهر التي تحدث في الطبيعة، إلى أنها ظواهر طبيعية، وكان لكل ظاهرة تفسير من عندهم، فقد يفسرون الأمطار أنها غضب من الإله عليهم، والكسوف والخسوف مجرد تعاقب يحدث بسبب، أوامر ألهيه، فتفسير العلم بهذا الشيء هذا لا يعني سوى، أننا نعود إلى الخلف ولا يعني العلم أي شيء.

ولكن العلم لا يمكن أن يعود إلى الخلف بل أنه يسبق الزمان، ويتطور وما لا يستطيع أن يفسره علم قد يفسره علم أخر، لذلك ظهرت فروع العلم متعددة منها الكيمياء، والأحياء، والفيزياء، والرياضيات وفي كل علم من هذا مشتقات وفروع، تفسر وتوضح، وتكتشف العديد مما لا يستطيع العلم الأخر على اكتشافه.

فالجسم الأسود، والظاهرة الكهروضوئية كانت في الأسبق تخضع لتجارب فيزيائية كلاسيكية، ولكن التفسير لهاتين الظاهرتين، لم يكن في محله، ولكن لعبت ميكانيكا الكم دورها في كشف هذه الظواهر واستطاعت أن تفسر هاتين الظاهرتين وتوضيحها، بل والعديد من الظواهر المتعددة الأخرى.

شاهد أيضًا: بحث عن قوة الاحتكاك في الفيزياء

الأفكار التي يقوم عليها علم الميكانيكا

توجد الأفكار الأساسية، التي يقوم عليها علم ميكانيكا الكم، ليكن علم منفصل مستقل بنفسه، فهو ليس استكمال لأي علم من العلوم، الموجودة في عصره بل ظهر كعلم جديد بأساسيات ومنهج منفصل ومن هذه الأفكار والأساسيات.

الطاقة:

استطاع العالم ماكس، أن يقوم بدراسة الحزم كعلم منفصل، فلا يقوم بدراسة الحزم الموجودة بالطاقة، على أنها حزمة متصلة مرتبطة كل منهم بالأخرى، يخرج منها نفس الطاقة وتتساوى معها، بل يتم دراسة تلك الحزم كحزم منفصلة، لا يتم دراستها مع بعضها البعض، وقد أتضح هذا الأمر من خلال دراسة الأشعة البنفسجية.

التي تخرج من منحنى الطيف، فجميع الأشعة التي تنبثق من الشمس، تأخذ الشكل المستقيم إلى أن تقابل حاجز يجعلها تنكسر، وتنعكس إلى الاتجاه الأخر، وإن لم تقابل تلك الحاجز تظل في الخط المستقيم، الذي تسير فيه، ولكن يختلف الأمر مع أشعة الطيف وهذه الظاهرة لم يتم تفسيرها إلى من خلال الطاقة الموجودة في علم ميكانيكا الكم.

المستوى الذري:

يقوم علم ميكانيكا الكم، على المستوى الذري والغير ذري، وهذا الأمر ما عجزت الفيزياء الكلاسيكية عن تفسيره خاصة عند تفسيرها لقوانين نيوتن، فقد فشلت في تفسير قوانين نيوتن.

مبدأ عام التحديد:

لا يمكن تحديد حجم وزخم الجسم من خلال الفيزياء الكيميائية، بل يتم تحديد زخم الجسم والوقت والموجات من خلال ميكانيكا الكم.

الجسيمية الموجية

في هذا النظام للجسم لا يمكن تحديد الجسيم، وعدد الجزيئات والذرات التي تدخل في تركيب الجسيم، فعلى سبيل المثال الأشعة التي تخرج من الشمس والضوء هي أشعة يتم قياسها من خلال النانو متر، والسنين الضوئية وهذا ما تم تحديده من قبل العلماء، وتختلف أطوال وجسيمات الضوء، فبيس لها حجم ثابت أو مقدار تم إطلاقه العلماء أنه نسبة ثابتة كما تم تحديد العديد من الأشياء الأخرى.

بل يتم تطبيق النظام الجسيمي للموجات، بعد إجراء عدة تجارب يتم من خلاله تحديد موضع الجسيم وحجمه.

شاهد أيضًا: بحث عن الكتلة والوزن بالمقدمة والخاتمة

خاتمة بحث عن النموذج الجسيمي للموجات

عندما يتم إجراء التجربة لمعرفة نوع الذرات إذا كانت موجياً، أم جسيمي، فقد يقوم الباحث بإجراء البحث الذري باستخدام أدوات رصد معينة، يتم من خلالها التوصل إلى أن الجسم الذري موجياً، ومن الممكن أن يتم إعادة نفس التجربة مرة أخرى في نفس الظروف والعوامل التي قام بها.

ولكن قد يختلف في تغيير بعض أدوات الرصد ويظهر في النتيجة، أنه جسيمي وليس موجياً كما ظهر في المرة الأولى.

أترك تعليق