[خالد الغامدي]

بســـم الله الرحمـــن الرحيــم

السلام عليكم ورحمــة الله وبركــاته

الجـــــــــزء الثـــــــــانـــي ((2))


الطبيعة الكهربـائية للذرة Electrical Nature of the Atoms

أولا يجب علينا أن نعلم متى تم إنهيار الفكرة القديمة والتي تفترض أن الذرة جسيم لا يُمكن تجزئتــه؟؟؟

تم إنهيار الفكرة فور اكتشــاف الأشعة المهبطية والنشاط الإشعاعي للعناصر.

لقد لاحظ ميشيل فارادي عام 1832م أن كمية معينة من الكهرباء تحرر عدد الذرات نفسه لمجموعة مختلفة من العناصر, برغم أنه في بعض الحالات يتحرر نصف العدد المُتوقع من الذرات, وفي أحيان قليلة ثلث العدد.

بدأ العلماء عند ذلك يضعون في حسبانهم أن الكهرباء يُمكن أن تكون كالمادة مُتكونة من وحدات صغيرة جدا" وتلتحم بالذرات بأعداد صحيحة.

أمكن بعد ذلك التأكد من أن الكهرباء تنتقل خلال الفلزات والمحاليل وحتى عبر الفجوات الصغيرة, بل وبدأت الدراسات لبحث انتقال الكهرباء في الفراغ التام.

ماذا فعل إيجان عام 1876م؟؟؟

قام إيجان جولدشتين (1850-1931م) بوضع موصلين داخل أنبوب زجاجي محكم الغلق ومفرغ من الهواء, ثم قام بتطبيق جهد كهربائي عال خلال الموصلين فلاحظ أن هناك إشعاعات انطلقت من المهبط واتجهت نحو المصعد, فأطلق على هذه الإشعاعات إسم الأشعة المهبطية.


وبحلول عام 1885م, تمكن وليام كروكس (1832-1919م) من التدليل على أن الأشعة المهبطية يُمكنها تدوير عجلة صغيرة موضوعة في طريقها, مما يُشير إلى أن الأشعة المهبطية تتكون من سيل من الجسيمات الصغيرة الشبيهة بالذرة.

وقد لاحظ أن الأشعة يُمكن حرف مسارها بواسطة مجال مغناطيسي, مما يعني أن الأشعة تحمل شحنة كهربائية.

من قام بإثبات هذا الكلام؟؟؟

في العام 1897م, دلل جوزيف طومسون (1856-1940م) على أن الأشعة المهبطية يُمكن حرف مسارها أيضا بواسطة أجسام مشحونة كهربائيا" وأن هذه الأشعة تحمل شحنة سالبة.


قام طومسون بحصر تسمية "الإلكترون" في الجُسيم المكون لأشعة المهبط.

وبافتراض أن شحنة الإلكترون تساوي أقل شحنة تعرف عليها فاراداي, فقد استنتج طومسون أن الإلكترون هو جسيم خفيف جدا".


وقد قيست نسبة كتلة ذرة الهيدروجين إلى الإلكترون لاحقا ووُجِد أنها تساوي1837.

في تلك الفترة تقريبا", كان عالم آخر هو ولهالم رونتجن (1845-1923م) يُجري دراساته على أشعة المهبط.


وفي عام 1895م اكتشف أنه عندما ترتطم هذه الأشعة بالنهاية الأخرى للأنبوبة الزجاجية تنبعث نتيجة ذلك إشعاعات جديدة مختلفة يُمكنها اختراق الزجاج والورق وكذلك الأجسام الحية.


لاحظ أخي ماذا حصل بعد ذلك؟؟؟

لقد سمى رونتجن هذه الإشعاعات الأشعة السينية(X-Ray), وقد لمس الجميع فيما بعد أهميتها الكبيرة في مجال العلوم الطبية.

ترقبـــــــــــــوا في هذه الصفحة إن شاء الله

النشــاط الإشعــاعي Radioactivity



اللهم صل على محمد وآل محمد كما صليت على إبراهيم وآل إبراهيم إنك حميد مجيد

[LEGENDRE]

ماشاء الله لاقوة الا بالله ..رائع جداً ..
بارك الله فيك .

[خالد الغامدي]

بســـم الله الرحمـــن الرحيـــم

الســـــــلام عليكم ورحمة الله وبركــاته


الجـــــــــزء الثـــــــــالــــث ((3))

النشـــاط الإشعــــاعي Radyoactivity

الســؤال الأول الذي يتبادر إلى الذهن, هل كان اكتشـــاف الأشــعة السينية مهما"؟؟؟


كان من بيــن العلماء الذين جذبتهم فكرة الأشعة السينية, أنطــوان بيكريل (1852-1908م), حيث بدأ يبحث فيما إذا كانت الأملاح الفلورية تبعث إشعاعات سينية بسبب الاعتقاد بارتباط أشعة الفلورة بالأشعــة السينية.


وقــام بيكريل بدراســـة كبريتات يورانيل البــوتاسيــوم التي تتوهــج عنـد تعريضــها لأشعـة الشمس, حيث استخدم لوح تصوير فوتوغرافي للكشــف عن الإشـــعاع, ولكنه سرعــان مااكتشــف بأن الملح المُستخدم كان يبعث إشعاعات ذات قدرة اختراق عالية تُشبه الأشعة السينية, سواء" تم تعريض الملح للشمس أم لا.


كمــا لاحظ بيكريل أيضــا" أن جزءا" من الإشعــاع المُنبعث يُمكن حرفه عن مســاره بواسطــة مجـال مغناطيسي كما هو الحال في أشعة المهبط (كما مر معنا سابقا).


وبينما كان الزوجــان بيير كــوري(1895-1906م) ومــاري كوري(1867-1934م) يُشــاركان بيكريل العمــل, دللا على أن مصــدر الإشعــاع كـان ذرة اليــورانيوم وسمَيا هذه الظاهرة, وهي الإنبــعاث المتــواصل للإشعــاع, النشــاط الإشعــاعي.


إذا أول عنصر عُرِف أنه مُشع هو اليــورانيوم, وتلاه مباشرة عنصر الثــوريوم.



ولم يمض الكثير حتى قادت الدراسات الدقيقة التي قام بها الزوجان كيوري على خامات اليورانيوم إلى اكتشاف عنصرين آخرين مُشعين سُميَا الراديــــــوم والبــولونيوم.


(طبعا" البولونيوم نسبة إلى موطن ماري كيوري)


وهذان العنصــران موجودان بكميات قليلة جدا" في مـادة اليورانيوم الخام الطبيعية, ويلزم معالجة أطنان وأطنان من الخــام للحصــول على جزء من الجرام من عنصر الراديوم.

وقد لاحظ الزوجان كيوري أن شدة الإشعــاع المُنبعث لكل جرام من الراديوم تزيد بعدة آلاف عن تلك المُنبعثة من عنصر اليورانيوم.



وقد كان الراديوم مُرشحـا" للقيــام بدور حاسم في عدد من الإكتشافات خلال السنــوات التي تلت اكتشافه.


ووجــود الراديوم يُمكن أن يُسبب توهج بعض الأملاح التي استخدمت لاحقا" في طلاء عقارب الساعات لرؤيتها ليلا".


والآن, ماهي وحدة قيــاس النشــاط الإشعــاعي؟؟؟

سُميت وحدة قياس النشاط الإشعاعي الكيــوري تكريما" للزوجين كيوري.

وقد اُتفَق قيما بعد أن الوحــدة تساوي 3.7×10^10 تفكك في الثــانية.


نذهب الآن إلى رذرفورد, ماذا ياتُرى كان دوره في القضية؟؟؟


عندما كان إرنست رذرفورد (1871-1937م) يدرس طبيعة وماهية الإشعاع المُنبعث من اليورانيوم والثوريوم, اكتشف أنه يتكون من جُسيمات موجبة الشحنة وأخرى سالبة الشحنة, أطلق عليها إشعاعات ألفا, وإشعاعات بتا على الترتيب.


وفي عـام 1900م, اكتشف باول فيلارد مكونا" آخر لم يتأثر بالمجال المغناطيسي أو الكهربائي سُمي فيما بعد بإشعاعات جاما.

ووجد فيلارد أيضا" أن جُسيمات بيتا هي الإلكترون تماما".


وقد اكتشف رذرفورد أن إشعاعات ألفا هي جُسيمات تحمل شحنتين موجبتين, وأن كتلتهما أكبر بكثير من الإلكترونات, وأنها في الحقيقة تٌعادل كتلة ذرة الهيليوم تقريبا".

وانظر الفرق, فإن جسيمات بيتا تستطيع اختراق الرقائق النحيلة في حين ذرات الهيليوم لا تستطيع ذلك.

وبناء" على ذلك اتضح أن جُسيم ألفا أصغر قليلا من ذرة الهيليوم.

يُوضح الشكل التفكك التلقائي لذرة غير مستقرة.

والذرات المستقرة إما أن تبعث جسيمات ألفا وإما أن تبعث جسيمات بيتا, ويتبع أيضا" كلا" من هذين التفككين أحيانا" أشعــة جاما.


ويتناسب معدل تفكك الذرات المُشعة في وحدة الزمن ( -dN/dt ) مع عدد الذرات (N) القابلة للتقكك الموجودة في العينة, بمعنى أن:

dN/dt = λ N-

حيث λ هي ثابت التفكك.


وكل نظير مشع يميزه ثابت خاص يٌسمى عمر النصف, أي هو المدة اللازمة حتى يتفكك نصف عدد النوى الموجودة في العينة.

وهذا ما يُبينه هذا الشكل....التــــــــــالي











سنتكلم في المـــرة القـــادمة إن شاء الله عن



بُنيـة الذرة Structure of the Atom




اللهم صل على محمد وآل محمد كما صليت على إبراهيم وآل إبراهيم إنك حميد مجيد

[خالد الغامدي]

اخـــــــــــــواني, فقط من بــاب الدقــة في المعلومة والفهم..................





ما رأيكــم بهذه المعــادلة؟

dN/dt = λ N-

إنــها تحتــوي على الإشــارة الســالبة, لماذا؟؟؟

[kingstars18]

رأيكــم بهذه المعــادلة؟ dN/dt = λ N-

ألا ترى أخي فتى الإسلام أنك قد أجبت عن السؤال بنفسك؟

كيف؟ كيف هذا؟؟

ويتناسب معدل تفكك الذرات المُشعة في وحدة الزمن ( -dN/dt ) مع عدد الذرات (N) القابلة للتقكك الموجودة في العينة

nombre de noyou في تناقص مستمر

أي N0. أكبر من N لأن N0 في تناقص

نرسم المُنحنى ونستخرج المعادلة

لنتحصل على l'activité A

والإجابة واضحة جدا، شاهد هذه الشكل



حيث

λ N

يمثل l'activité

والتي لا أعرف مُصطلحها بالعربية

لكن رمزها

A

حيث a=λ N


وبارك الله فيك أخي فتى الإسلام

[خالد الغامدي]

...

ألا ترى أخي فتى الإسلام أنك قد أجبت عن السؤال بنفسك؟ كيف؟ كيف هذا؟؟

ولِم العجــــــب ياصديقي العزيز..........؟؟؟

أليســـــــــــت المنــــاقشة, وصيغة السؤال(( لمـــاذا وكيف............)) لهــا دور مهم في استيعاب ماكُتب...وما يُكتب..خصــوصا في الفيزياء والنظريات.



لو لم يٌوضع الســؤال بصيغته التي تراها واضحــه, لما اتحفتنا بمشاركته الرائــعة......


أنا سعيد لمرورك الكريـــم...بارك الله فيك ورعــاك وسهل على درب الحق مسعانا ومسعاك.

[خالد الغامدي]

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الجـــــــــزء الرابـــــــــع ((4))


بُنيـــــــة الــــذرة Structure of the Atom

على ضوء اكتشاف الإلكترون والمعلومات الأخرى المُتاحة, فقد ورد إلى ذهن طومسون أنه بما أن الذرة متعادلة الشحنة فإن الإلكترونات يجب أن تكون شحنتها مُكافئة تماما" لشحنة موجبة في الذرة.

وقد افترض طومسون بأن الذرة كروية الشكل تتميز بكهربية موجبة منتظمة وتحوي إلكترونات سالبة رُصعِت أيضا" بشكل منتظم.

ولقد قادت هذه الفكرة إلى توحيد مبدأ الكهربية والذرة.

واكتشف طومسون أيضا" الإشعاعات الموجبة التي أعطت بدورها برهانا" إضافيا" لهذا النموذج المُقترح.

وقد تضمن النموذج عددا" من المتناقضات, ولهذا فقد اُستعيض عنه بنموذج اقترحه لاحقا" رذرفورد وآخرون.

ماذا فعل رذرفورد في عام 1906م؟؟

كان رذرفورد يدرس التفاعل بين حزمة من جُسيمات ألفا وصفائح رقيقة من الفلز وذلك باستخدام مصدر قوي من الراديوم.

وللمعلومية:

((فإن جرام واحد من الراديوم يبعث 37 بليونا" من جُسيمات ألفا في الثانية))

وقد لاحظ هو وزملاؤه أنه بينما مر عدد كبير من جسيمات ألفا خلال الرقيقة الفلزية(حيث بدت غالبية مساحتها الداخلية كأنها فارغة), انحرف عدد من الجسيمات وارتد عدد قليل منها.

ماذا كان وصف رذرفورد لهذا السلوك؟؟

بأنه من المعقول أن تُطلق قذيفة عيار 15 بوصة على منديل ورقي وترتد تلك القذيفة لكي ترتطم القذيفة بك.

في عام 1911م, أعلن رذرفورد للعالم نتائجه المُبهرة, حيث اقترح فيها أن كتلة الذرة مُتمركزة في مكان ما صغير جدا" هو مركز الذرة, وقد سماه النواة.

استنتج رذرفورد أيضا" أن النواة موجبة الشحنة, وأن قطر النواة يُمثل 0.0001 من قطر الذرة.

وأن الجزء المُتبقي من الذرة تتوزع فيه الإلكترونات التي تحمل مُجتمعة" شحنة مساوية لشحنة النواة ولكنها ذات كتل صغيرة جدا".

ولاحظ أخي:

إن هذا النموذج متوافق تماما" مع أفكار ديموكريتس (كما مر معنا سابقا") والذي يقول بأن المادة مُتكونة من فراغ ومن حيَز مملوء بعناصر مادية.

والآن من المهم علينا معرفة حجم الذرة....؟؟؟

إذا افترضنا أن حجم الشخص الواحد يُساوي حجم ذرة هيدروجين, فإن جميع سكان الهند(900مليون نسمة) حينما يقفون في صف واحد, فانهم سيمثلون خطا" طوله 9 سم فقط.

وهذا يعني أن مائة ذرة هيدروجين يُمكن أن تشغل جزءا" واحدا" من المليون جزء من السنتيميتر الواحد.

وسوف تشغل الذرات الأثقل مكانا" أكبر بمرتين أو ثلاث مرات مُقارنة بذرة الهيدروجين.

إذا" فإن النواة أصغر بـ (10000) مرة من الذرة.

لكن كل ذرة مهما كانت صغيرة فإن جميع صفات العنصر الذي تُمثلة تظهر من خلالها.

وعلى ذلك فإن الذرة لا تزال هي أصغر وحدة كيميائية في العنصر.

هل تعرفون موسلي, وهل تعرفون تجاربه.....؟؟؟

كان هنري موسلي (1887-1915م) يُجري تجاربه على الأشعة السينية المميزة والمُنبعثة من عناصر مٌختلفة.

لاحظ موسلي أنه كلما كان الوزن الذري للعنصر أكبر كان الطول الموجي للأشعة السينية المُنبعثة من ذلك العنصر أقصر.

((أي أن طاقة الإشعاع اعلى))

وأيضا لاحظ أن التغير في الطول الموجي من عنصر لآخر في الجدول الدوري للعناصر كان منتظما" جدا".

واستنتج أن الشحنة الموجبة للعناصر تزداد بدرجات منتظمة.

ومن البيانات التي قد حصل عليها, قام بحساب الشحنة لنوى مختلفة ووجد أن هذه الشحنة, تتفق مع العدد التسلسلي للذرة في الجدول الدوري.

أطلق موسلي على عدد الشحنات الموجبة في الذرة اسم العدد الذري.


وقد استنتج موسلي بشكل صحيح أن العدد الذري له خاصية أساسية مميزة للذرة أكثر من الكتلة الذرية.

كيف تُأكد من نتائج موسلي.......؟

لقد تأكد العلماء من نتائج موسلي بواسطة الدراسات الدقيقة لتشتت جُسيمات ألفا خلال الفترة من 1920 حتى 1925م.

شــاهد الجدول الدوري الآن............:

الآن أُطلق على نواة الهيدروجين اسم البروتون.

وعلى ذلك فإن ذرة الهيدروجين مُكونة من بروتون وإلكترون, ولقد استمر الاعتقاد بأن جميع الذرات مُكونة من إلكترونات وبروتونات لعدة سنوات.

فقد لُوحظ بأن الشحنة الموجبة في النواة كانت تُقابل نصف وزنها الذري فقط.

ولذلك كان من المُفترض أن تحوي النواة إما نفس العدد من الإلكترونات لكي تُعادل شحنة بعض البروتونات وإما أنها تحوي جُسيما" أو جُسيمات ضخمة غير مشحونة.

وقد توقع رذرفورد أن جُسيمات غير مشحونة لابد أن تكون موجودة في النواة, ولاحظ (أنها سُميت فيما بعد بالنيوترونات).

من أول من نجح بتحويل العناصر إلى أخرى كيميائيا"بواسطة القذف بجُسيمات ألفا...؟

رذرفورد قد نجح في تحويل النيتروجين إلى اكسجين وذلك بقصف النيتروجين بجُسيمات ألفا حيث نتج عنه انبعاث بروتونات.

وفي عام 1930م وجد بوث وبيكر أن البريليوم عندما يُقصف بجسيمات ألفا يبعث شعاعا" ذا قدرة اختراق عالية جعل عددا" من العلماء يظنون أنه إشعاعات جاما عالية الطاقة............

لكن:

شادويك عام 1932م, استنتج أن الإشعاع المُخترق كان عبارة عن جُسيمات عديمة الشحنة لها كتلة البروتون وقد كانت حقيقة هي ما سُمي لاحقا" النيوترونات.

وهنا أمكن اكتشاف النيوترون التي حلت أحجية أن النواة لها كتلة تعادل تقريبا" ضعف العدد الذري.

وخُلاصة القول:

انه قد تم التسليم بأن نواة الذرة تتضمن عددا" من البروتونات مساو لأقرب عدد عملي ناتج عن الفرق بين الوزن الذري والعدد الكتلي, أما مجموع عدد البروتونات وعدد النيترونات فيُسمى العدد الكُتلي.

سنتكلم لاحقا" إن شاء الله عن

النظـــــــــائر Isotopes


اللهم صل على محمد وآل محمد كما صليت على إبراهيم وآل إبراهيم إنك حميد مجيد

[جاي لوساك]

بارك الله فيك ........ موضوع جميل

[خالد الغامدي]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة جاي لوساك بارك الله فيك ........ موضوع جميل

حيــــاك أخي محمد,,,,



أسعدني مرورك الكريــم................



الله لا يحرمنا هذا التواجد,,,,,,,,,,,جزيت خيرا"..

[Honey1900]

موضوع مميز جدا جدا


بارك الله فيك



متابع و ليا عودة قريبة ان شاء الله