سلسلة محاضرات الفيزياء الحديثة( 2 ) (المحاضرة الثالثة) الدكتور محمد احمد آلجاللي قسم الفيزياء كلية المعلمين جامعة الطائف تكميم كمية الحركة الزاوية الم

ملفّات مشابهة
صفوت مصطفي حميد ضهير مدرسة الدوحة الثانوية ب أي خطأ طباعي أو إثناء التحويل من صيغة آلخري يرجي إبالغي به والخطأ مني ومن الشيطان أما توفيقي فمن هللا عرف

المحاضرة الرابعة التكامل المحدد Integral( (Definite درسنا في المحاضرة السابقة التكامل غير المحدد التكامل المحدد لها. ألصناف عدة من التوابع وسندرس في ه

212 phys.

طبيعة بحته و أرصاد جوية

الفصل الثاني عشر: النظرية الكمية للضوء The quantum theory of light الظاىرة الكهروضوئية Photoelectric effect لم تستطع الفيزياء الكالسيكية ونظرية موجية

correction des exercices pendule pesant Ter

10) série d'exercices chute libre d'un corps solide

Microsoft Word - BacCorr2008SVT_WEB.doc

I تفريغ مكثف في وشيعة. 1 التركيب التجريبي: L = 40mH وشيعة معامل تحريضها C = 1μF مكثف سعته E = 6V العدة: مولد قوته الكهرمحركة ومقاومتها الداخلية r = 10

الموضوع الثالث تحليل التباين ANOVA) (Two Way الثنائي One Depended نلجأ الى ھذا القانون عند توفر متغيرين يتوقع بينھما تداخل او تفاعل (في تحليل التباين

Microsoft Word - CO_RT10

الكيمياء : استعمالات حمض البنزويك الجزء الاول : تحديد النسبة المائوية لحمض البنزويك الخالص C 6 H 5 COOH (aq) + H 2 O (l) C 6 H 5 COO (aq) pk A = logk

Slide 1

( اختبارات الفروق لعينتين مستقلتين Samples) 2) Independent مان- ويتني( U (Mann-Whitney ب( نحتاج الى ھذا القانون الغراض المقارنة بين مجموعتين او عينتين

وزارة الرتبية الوطنية امتحان بكالوراي التعليم الثانوي الشعبة: تقين رايضي اختبار يف مادة: الرايضيات اجلمهورية اجلزائرية الدميقراطية الشعبية الديوان الو

الحل المفضل لموضوع الر اض ات شعبة تقن ر اض بكالور ا 2015 الحل المفص ل للموضوع األو ل التمر ن األو ل: 1 كتابة و على الشكل األس. إعداد: مصطفاي عبد العز


doc11

المستوى : 3 ع ت ثانوية محفوظ سعد الفرض االول في للثالثي االول في مادة الرياضيات g(x) = x 3 3x 4 دالة معرفة على R ب g 1/ ادرس تغيرات الدالة g 2/ بين ان

1

ثنائي القطب ثنائي القطب س 4 مادة العلوم الفيزيائية الكهرباء مميزات بعض ثنائيات القطب غير النشيطة الجذع المشترك الفيزياء جزء الكهرباء مميزات بعض ثنائيا

المحاضرة الثانية عشر مقاييس التشتت درسنا في المحاضرة السابقة مقاييس النزعة المركزية أو المتوسطات هي مقاييس رقمية تحدد موقع أو مركز التوزيع أو البيانات

أكاديمیة الجھة الشرقیة تمارین محلولة:المنطق المستوى : الا ولى باك علوم تجریبیة الا ستاذ: نجیب عثماني p q p : ((- 2 ) 2 ¹ 4 ) q : p عبا

وزارة التربية والتعليم مجلس االمارات التعليمي 1 النطاق 3 مدرسة رأس الخيمة للتعليم الثانوي Ministry of Education Emirates Educational Council 1 Cluster

serie

1 درس :

النظرية الكمية للضوء The quantum theory of light

المستوى : 3 ع ت ثانوية محفوظ سعد الفرض االول في للثالثي االول في مادة الرياضيات g(x) = x 3 3x 4 دالة معرفة على R ب g 1/ ادرس تغيرات الدالة g 2/ بين ان

تجربة السقوط الحر

ondelum

وزارة التربية الوطنية مديرية التربية لوالية : تبسة ثانوية : األستاذ : المستوى :2 رياضي 2 ت رياضي 2 ع تجريبية. المجال : الظواھر الكھربائية رقم المذكرة

تصحيح مادة الرياضيات شعبة الرياضيات التمرين األول : و أي ان تكون النقط بما أن و و و α β α β α β و منه الشعاعان و غير مرتبطان خطيا إذن النقط من نفس الم

Microsoft Word - Grade 9 T3 ADEC Exam revision questions

5-

Microsoft PowerPoint - Session 7 - LIBYA - MOH.pptx

اجيبي علي الاسئلة التالية بالكامل:

easy - translation

1029 مدارس المحور الدولية M.I.S االمتحان النهائي للعام الدراسي / 1028 المبحث : الكيمياء الصف : الثاني ثانوي علمي الشعبة : ( ) التاريخ : / / 4119 العال

Microsoft Word - 1-NURSE CALL SYSTEM

Circuit RLC Série/ المتوالية RLC الدارة

ABU DHABI EDUCATION COUNCIL Abu Dhabi Education Zone AL Mountaha Secondary School g-12 science section Mathematics Student Name:.. Section: How Long i

Microsoft Word - intégral 2sc exp.doc

ammarimaths collège

Physics and Astronomy Department

Microsoft Word - examen national corexctio

Mock-Geo12 T3 L علوم األرض - المستوى: الصف دقيقة اختبا ارت الفصل الد ارسي الثالث اق أر التعليمات أوال : 1. سجل بياناتك داخل مثلث ال

درس 02

التعريف بعلم الإحصاء

بعض تطبيقات توازن جسم صلب خاضع لقوتين Quelques applications de l équilibre d un solide soumis à deux forces األدهاا *التذكير بشرطي توازن جسم صلب خاضع

ماجستيرالعلوم في الرياضيات يحتوي على ثالث مسارات تخصصية : الرياضيات البحتة الرياضيات التطبيقية اإلحصاء الكلية : كلية العلوم بالدمام. احلرم اجلامعي : ا

مذكرة رقم 5 الا ھداف القدرات المنتظرة من الدرس : في درسالدوال اللوغاريتمية مذكرة رقم : 5 الا ستاذ : عثماني نجیب تعریف: الا ستاذ : عثماني نجیب l 2 1 n

ص)أ( المملكة العرب ة السعود ة وزارة التعل م اإلدارة العامة للتعل م بمحافظة جدة الب ان النموذج ة ( تعل م عام ) انفصم اندراسي األول انفترة انثانثت العام

دولة إسرائيل وزارة الت ربية والت عليم قوانين ومعطيات في الفيزياء ملحق لجميع امتحانات البچروت بمستوى 5 وحدات تعليمي ة الفهرس قوانين صفحة الميكانيكا 2 ا

ن 3 اإلمتحان الوطين املوحد لنيل شهادة البكالوريا الدورة اإلستدراكية 2013 اململكة املغربية وزارة الرتبية الوطنية و التعليم العالي و تكوين األطر و البحث

الدرس : 1 مبادئ ف المنطق مكونات المقرر الرسم عناصر التوج هات التربو ة العبارات العمل ات على العبارات المكممات االستدالالت الر اض ة: االستدالل بالخلف ا

8 مادة إثرائية وفقا للمنهاج الجديد األساسي الثامن للصف الفصل الدراسي األول إعداد املعلم/ة: أ. مريم مطر أ. جواد أبو سلمية حقوق الطبع حمفوظة لدى املكتبة

الشريحة 1

انفصم انثبنث : املسكجبد االيىويخ وانفهزاد انفكسح انعبمخ : تستجط انرزاد يف املسكجبد األيىويخ يف زواثط كيميبئيخ تىشأ عه جتبذة االيىوبد املختهفخ انشحىبد

London Heathrow Airport مطار لندن ھیثرو یقع مطار ھیثرو على بعد 22 كم وسط مدینة لندن وھو اكبر المطارات البریطانیة وأكثر المطارات ازدحاما في أوروبا. ھذا

Doc-Presse-Final1

controle N°4 - 1 BAC SX

Thinking Skills In Geology " 99 سؤال" مهارات تفكري عليا ومتطورة يف اجليولوجيا الصف الثاني عشر العلمي الفصل الدراسي الثاني للعام إعداد الدكت

Microsoft Word - 27

CONSEJERÍA DE EDUCACIÓN ARABE NIVEL AVANZADO CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA SEPTIEMBRE 2012 EXPRESIÓN E INTERACCIÓN ORAL INSTRUCCIONES PARA LA REALIZACIÓ

Microsoft Word - UNRWA-DT (Abu Hatab)

Microsoft PowerPoint - modern_Fusha

19_MathsPure_GeneralDiploma_1.2_2015.indd

الشريحة 1

الوحدة األولى المالمح البشرية للوطن العربي عنوان الدرس : سكان الوطن العربي أوال :أكمل الجدول التالي: 392 مليون نسمة %5.3 %39.9 %60.1 عدد سكان الوطن ال

الفصل الثاني

المحاضرة الثانية

Microsoft Word - UNRWA-DT (Ghatalia)

سلسلة العمل الذاتي لمادة الریاضیات رقم (01) المستوى: 3 ثانوي علوم تجريبية الا ستاذ :عبداالله بالرقي المتتالیات العددیة 1 )المتتالیة الحسابیة التمرین(

Microsoft Word - Study Plan _ Arabic

Microsoft Word - Q2_2003 .DOC

الواجب المنزلي: اسم الطالب: السؤال األول : أكمل العبارات التالية بما يناسبها: 1- نصف المسافة بين نواتي ذرتين متجاورتين )...( 2- الطاقة الالزمة لنزع اإ

???? ???????? ?????? ????? ...

( IP Address ) العنوان الشبكي

الذكاء

ع- سلطنة عمان و ازرة التربية والتعليم االمتحان التجريبي للصف الحادي عشر العام الد ارسي 3313/3311 ه /2132 الفصل الد ارسي الثاني م المادة: الكيميا

Microsoft Word - متوازي الأضلاع .docx

علم الأنسجة

Bac blanc physique chimie2a.bac SBIRO

19_MathsPure_GeneralDiploma_1.2_2016.indd

Microsoft Word - dériv sc maths.doc

Microsoft Word - Save the Tigris ToR- Arabic Final

إعالن االختبار الشامل للدكتوراه الفصل الدراسي األول للعام الدراسي 1440 / 1441 ه سوف ي عقد االختبار الشامل لبرنامج الدكتوراه في قسم الفيزياء والفلك بحس

Microsoft Word - Sample Weights.doc

Slide 1

مختبر البرمجة والتحليل العددي قسم علوم الجو جمل التحكم والشرط والتكرار المرحلة الثانية PROGRAM CONTROL, CONDITION AND LOOP STATEMENTS الجمل الشرطية :-

سلسلة تمارين حول القوة المطبقة من طرف جسم نابض

How To Make Connection Between Oracle DB Server 9i & Oracle Developer 6i

بسم الله الرحمان الرحيم سلسلة تمارين حول توازن جسم صلب قابل للدوران حول محور ثابت

Microsoft Word - e.doc

Ministry of Education Emirates Educational Council 1 Cluster 3 Ras Al Khaimah Secondary School وزارة التربية والتعليم مجلس االمارات التعليمي 1 النطاق

2.3 ألعاب احتامل ستلعبون يف هذه الفع الي ة ألعاب احتامل بأزواج وستحل لونها. مالحظة: يجب أن يكون معكم يف هذه الفع الي ة زوج من مكع بات الل عب )حجارة ال

الحركات المستوية : حركة الكواكب و األقمار االصطناعية ) 1 قوانين كيبلر. بين 9061 و 9091 نشر كيبلر ) Kepler ( في كتابه أسترونوميا نوفا ثالثة قوانين اعتب

Energy and Entropy تغريات الطاقة يف التفاعالت الكيميائية UNIT 12AC.4 السؤال األول: )االخت ار من متعدد( 1- ماذا وضح منحنى الطاقة التال التقويم a. التفا

النسخ:

تكميم كمية الحركة الزاوية المدارية Quantization of The orbita anguar momentum Reationship between force (F), torque (τ), and momentum vectors (p and ) in a rotating system *كمية الحركة الزاوية المدارية تسمى في بعض الكتب العزم الحركي المداري نظرا لتشابھھا مع قانون عزم القوة المحتوى: الكالسيكية كمية الحركة الزاوية المدارية المكممة أثر المجال المغناطيسي الخارجي على كمية الحركة الزاوية المدارية المكممة 1. الدراسة الكالسيكية: كمية الحركة الزاوية المدارية كمية متجھة نطبق عليھا نظام المتجھات توضح العالقات أدناه كيفية التعامل الرياضي مع جداء(ضرب) متجھتين إتجاھيا(راجع كتاب الفيزياء العامة) (1) () 1

(3) تعطى كمية الحركة الزاوية المدارية لجسم يتحرك على مسار ما بالنسبة إلى نقطة مرجعية(الشكل تحت العنوان) بالعالقة التالية: r r r r = r p = m( v) (4) حيث كمية الحركة الزاوية المدارية m كتلة الجسيم r نصف قطر الدوران v السرعة. في حال كون كمية الحركة الزاوية محفوظة(خاضعة لقوانين حفظ الطاقة وكمية الحركة) فإنھا تكون ثابتة في كل نقطة من مسارھا ففي حال حركة األرض حول الشمس فإنھا عندما تقترب تزداد سرعتھا الخطية وينقص نصف قطر الدوران والعكس عند االبتعاد بحيث تكون المساحات المقطوعة متساوية خالل أزمنة متساوية (الخط الواصل من الكوكب إلى الشمس يمسح مساحات متساوية خالل أزمنة متساوية) (قانون كبلر للمساحات) انظر الشكل( 1 ). وبتطبيق العالقة () على العالقة (4) نجد:

p x p y p z r r r i j k r = x y z (5) ومنه نجد من (5) مسقط كمية الحركة الزاوية على المحاور الديكارتية: x y z = yp = zp = xp z x y zp xp yp x y z (6) الدراسة المكممة: (7) يلزمنا ھنا أن نتعامل مع المؤثرات في ميكانيكا الكم ومع ھاملتون الطاقة ويفترض بالدارس أن يكون على إطالع بھذه المواضيع ولذلك سوف نأخذ النتائج لكي ال نفقد المعاني الفيزيائية لدراستنا في ھذا الصدد وسوف نتعامل مبدئيا مع ذرة الھيدروجين. تعطى معادلة شرودينجر بالعالقة التالية: Ηˆ ψ = Eψ h ( m + U( r)) ψ = Eψ. وفي اإلحداثيات الكروية الشكل (3) تعطى معادلة شرودينجر بالعالقة التالية: 3

(8) تحل ھذه المعادلة بطريقة فصل المتغيرات ويعبر عن الحل بالدالة الموجية التالية: (9) بتعويض العالقة (9) في (8) نحصل على المعادلة التالية : (10) القسم األول من المعادلة (10) يعبر عن الجزء القطري وله الشكل التالي: (11) عدد يحدد من الشروط الحدية لحل المعادلة (10) وأھم نتائج حل الجزء القطري ھو إعطائنا قيم الطاقة مكممة حيث ولھا الشكل التالي: كدالة للعدد الكمي n (1) وھي تتوافق مع عالقة بور. القسم الثاني من المعادلة (10) يعبر عن الجزء الزاوي ويمكن الحصول عليه بالعودة إلى العالقة( 6 ) ولكن بلغة المؤثرات (راجع المؤثرات في الفضاء ثالثي األبعاد) نجد أن: 4

ˆ ˆ = ˆ x = h + ˆ y + ˆ z 1 1 sinθ + sinθ θ θ sin θ φ (13) وبتأثير العالقة (13) على الدالة الموجية (9) بعد اختزال القسم القطري نجد : ˆ 1 1 ψ ( θ, φ) = h sinθ + ( θ) ( φ) = ( + 1) h ψ ( θ, φ) sinθ θ θ p F sin θ φ (14) بالمقارنة بين العالقة( 14 ) مع العالقة (10) والعالقة (11) نجد وفق عالقات المؤثرات العالقة التالية : m ( θ, φ) = ( + 1) h ψ ( θ, φ) (15) ˆ m ψ من العالقة (15) نجد أن القيمة الذاتية (المميزة الخاصة (Eigen vaue لكمية الحركة الزاوية المدارية لھا الشكل التالي: = ( + 1) h = ( + 1). h where = 0,1,,3,... n 1 (16) يسمى العدد بالعدد الكمي المداري لكمية الحركة الزاوية المدارية ويأخذ القيم الموضحة في العالقة (16) حصريا والعالقة (16) تعبر عن تكميم جديد يختلف ويتناقض مع فرض بور ) nh ). = وبالتالي انطالقة نحو تفسير ما عجزت عنه النظريات السابقة. من العالقة (10) القسم الثاني يمكن معالجته بطريقة فصل المتغيرات لنحصل على عالقتين من الشكل: (17) والجزء األيمن من العالقة( 17 ) يساوي إلى: (18) العالقة (18) تسمى عادة الجزء ألسمتي equation) (azimuthay ولھا دور مھم في توجھات كمية الحركة الزاوية بوجود المجال المغناطيسي الخارجي وكذلك ھي معادلة تفاضلية من المرتبة الثانية تقبل حال مشروطا ) C )من الشكل: φ = m (18) 5

بالعودة إلى المؤثر على المحور z لكمية الحركة الزاوية المدارية نحصل على العالقة (18) وبلغة المؤثرات: ˆ z F ( φ ) = m hf ( φ ) (19 ) من العالقة (19) نحصل على القيم الذاتية لمركبة كمية الحركة الزاوية على المحور z وھي: z = m h where m =, + 1,...0. + 1... + = 0, ± 1, ±... (0) بالعدد الكمي المغناطيسي المداري لكمية الحركة الزاوية المدارية ويساعدنا بشكل جلي في فھم m يسمى العدد توجھات كمية الحركة الزاوية المدارية بوجود مجال مغناطيسي موجه نحو المحور z. مالحظة :ھناك العديد من الطرق للحصول على ما سبق (من الضروري جدا مراجعة كتب ميكانيكا الكم) موجز ما سبق: األعداد الكمية الناتجة من حل معادلة شرودينجر لذرة الھيدروجين Quantum Numbers from Hydrogen Equations The hydrogen atom soution requires finding soutions to the separated equations which obey the constraints on the wavefunction. The soution to the radia equation can exist ony when a constant which arises in the soution is restricted to integer vaues. This gives the principa quantum number: نتائج حل القسم القطري العدد الكمي الرئيسي Simiary, a constant arises in the coatitude equation which gives the orbita quantum number: نتائج حل القسم الزاوي(القطبي) العدد الكمي المداري Finay, constraints on the azimutha equation give what is caed the magnetic quantum number: نتائج حل القسم ألسمتي العدد الكمي المغناطيسي 6

3. أثر المجال المغناطيسي الخارجي على كمية الحركة الزاوية المدارية المكممة: وجدنا في الفقرة السابقة أن القيمة العددية لكمية الحركة الزاوية المدارية المكممة قد أعطيت العالقة التالية: = ( + 1) h = ( + 1). h where = 0,1,,3,... n 1 (1) حيث العدد الكمي المداري(الثانوي) ويرتبط مع العدد الكمي الرئيسي n بالعالقة: = 0,1,,3,... n 1 < n ( ) والعتبارات طيفية(الذرية واألطياف) أخذت األرقام السابقة شكل رموز أي العدد 0 يرمز له S والعدد 1 رمز له d و 3 رمز له f وھكذا كما في التمثيل التالي: يرمز له p و = 0,1,,3,... n 1 < s, p, d, f...... n ( 3 ) وبعص الكتب أعطت تلك الرموز التسميات أدناه نسبة إلى السالسل الطيفية : المتسلسلة الرئيسية principa وتتم فيھا االنتقاالت من الحاالت المثارة P للحالة األساسية. S المتسلسلة الحادة sharp وتتم فيھا االنتقاالت من الحاالت المثارة Sللحالة األرضية(األساسية) p. -1-7

المتسلسلة المنتشرة diffuse وتتم فيھا االنتقاالت من الحاالت المثارة D للحالة األرضية(األساسية) P. المتسلسلة األولية fundamenta وتتم فيھا االنتقاالت من الحاالت المثارة F للحالة األرضية(األساسية) -3-4 األحرف الكبيرة تشير إلى الحدود الطيفية (راجع ذرية وأطياف). ولكي تتم االنتقاالت من الحاالت المثارة إلى الحاالت األساسية فإنھا تخضع لشروط صارمة تسمى قواعد االصطفاء (االنتقاء)( rues (seection تعطى بالعالقة التالية: Δ Δm = ± 1 = 0, ± 1 (4) أما العدد الكي الرئيس n فال يوجد عليه قيود في االنتقاالت. نعود اآلن إلى وصف الظاھرة الفيزيائية الناجمة عن وجود مجال مغناطيسي خارجي يؤثر على الذرة فكيف تتصرف الذرة تجاه ذلك المجال وھل المغناطيسية متأصلة في الذرة إذا لم تكن كذلك لن يحصل تفاعل ولماذا ركزنا على كمية الحركة الزاوية. إن المغناطيسية متأصلة في الذرة من خالل الوصف البسيط التالي: اإللكترون في مداره حول النواة يشكل دائرة كھربائية صغيرة وكما نعلم فكل دائرة كھربائية تنشر حولھا مجال مغناطيسي(تجربة أورستد)يشبه مجال ثنائي قطب مغناطيسي (مغناطيس ذو قطبين شمالي وجنوبي) يتحدد قطبه الشمالي بوضع أصابع اليد اليمنى مع التيار فتكون جھة اإلبھام القطب الشمالي وفي حال وجود مجال مغناطيسي خارجي B فمن المؤكد أن دائرة اإللكترون الذري سوف تتفاعل مع ذلك المجال الخارجي مما يؤثر على توجھات كمية الحركة الزاوية المدارية ومن الملفت للنظر أن مركبات على اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي ليست اعتباطية بل مكممة وإذا اعتبرنا أن اتجاه المجال المغناطيسي باتجاه المحور z فان ذلك سوف يتوافق مع الدراسة السمتية في الفقرة السابقة أي : z = m h where m =, + 1,...0. + 1... + = 0, ± 1, ±... (5) والشكل (4) شكل تخطيطي يبين مسقط على اتجاه المجال المغناطيسي z. 8

مثال:بفرض أن 1=Ɩ (1) و( 5 ) نجدان: نجد أن قيم 1,0-=m 1 وبالتالي ھناك ثالثة قيم محتملة لمسقط على المحور z ووفقا للعالقة = ( + 1 ). h = 1 (1 + 1 ) h = z = m h = h, 0, h h ( 6 ) إن لقيمة قيمة واحدة ولكن مسقطھا على المحو z يمكن أن يأخذ ثالثة قيم أنظر الشكل( 5 ) حيث =Ɩ الحظ أنه وف شروط التكميم ال يمكن ل أن تنطبق على z وان عدد التوجھات الممكنة في حال وجود المجال المغناطيسي الخارجي ھو 1+Ɩ ففي مثالنا نجد 3=1+Ɩ. الشكل (6) يوضح التوجه الفضائي لكمية الحركة الزاوية ومسقطھا على اتجاه المجال المغناطيسي. إن المثال والشكل (5) تعبيرا واضحا عن انشطار مستوي بور األساسي n وھو ما عجزت عنه نظرية بور. إلى عدة مستويات تحدد من العالقات أعاله 9

ما ھو السر في دراسة مسقط كمية الحركة الزاوية المدارية على اتجاه المجال المغناطيسي علما أن عالقة كمية الحركة ال تحوي أثار للمجال المغناطيسي وبمعنى أخر فان المجال المغناطيسي الخارجي ال يتفاعل إال مع مغناطيس ونحن ھنا ركزنا على كمية الحركة الزاوية لإللكترون (ولم نناقش التفاعل المغناطيسي بين المغنطيسين الخارجي والذري) في الذرة دون أن نبين التفاعل صراحة وعالجنا الموضوع ونحن واثقين من دراستنا. ھذا الموضوع ھو موضوع المحاضرة القادمة بعون الله. 10