Particles and Waves - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الجسيمات والموجات

هل كل من النموذج الجسيمي والنموذج الموجي يلزمان من النظرية الكم والظبيعة المزدوجة للإشعاع الكهرومغناطيسي إلى مبادئ علمية وتطبيقات رائعة، كما ستكتشف لاحقاً. والمجهر الأنبوبي الماسح (STM) من هذه التطبيقات، وسوف يتم مناقشته في جزء "كيف تعمل".

حتى تحدد خصائص جسيم ما بدقة، فسوف تفكر بالخصائص المطلوبة. فمثلاً لا تستطيع أن تقرر ببساطة أن جسيماً في موقع ما يتحرك بسرعة محددة، وبدلاً من ذلك، يجب أن تجري تجربة لتحديد موقع الجسيم وقياس سرعته.

كيف يمكنك تحديد موقع جسيم؟ لتصنع ذلك عليك أن تلمسه، أو أن تعكس ضوءاً عليه. إذا استخدم ضوء فإنه يجب تجميع الضوء المنعكس عن الجسيم بجهاز أو بالعين المجردة.

إذا استخدم ضوء أو إشعاع ذي طول موجي أقصر لتحديد موقع الجسيم ينتشر، فما يجعل تحديد موقع الجسيم بدقة أكبر.

يقلل من المستحيل تحديد موقع الجسيم بدقة أكبر. غير أن استخدام ضوء أو إشعاع ذي طول موجي أقصر يقلل من الحيود، مما يسمح بتحديد موقع الجسيم بدقة أكبر.

تأثير كومبتون فإنه عندما يصطدم إشعاع ذو طول موجي قصير وطاقته عالية بجسيم فإن زخم الجسيم يتغير، كما في الشكل 9-6. وبناء على ذلك، وكلما زادت الدقة في تحديد موقع الجسيم بدقة في تغير زخمه. وكلما زادت الدقة في تحديد موقع الجسيم بدقة في تغير زخمه. وبالطريقة نفسها إذا تم قياس زخم الجسيم بدقة فإن موقعه يتغير ويصبح أقل تحديداً. لخصت هذه الحالة في مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج – هو نتيجة للطبيعة المزدوجة للفوتون والجسيم. ويخبرنا مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج أن هناك حداً للدقة في قياس الموقع والزخم.

23. الخصائص الموجية صف التجربة التي أثبتت أن للجسميات خصائص موجية.

الطبيعة الموجية فسر لماذا لا تظهر الطبيعة الموجية للمادة؟

طول موجة دي برولي ما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة للإلكترون يتسارع خلال فرق جهد V 125 ؟

الأطوال الموجية للمادة والإشعاع عندما يصطدم إلكترون بجسيم ثقيل فإن سرعة الإلكترون وطول موجته يتناقصان. بناء على ذلك، كيف يمكن زيادة الطول الموجي لفوتون؟

مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج عندما يمر ضوء أو حزمة من الإلكترون خلال شق مزدوج فإنه تتكون نمط تداخل. و تحدث كلتا النتيجتين عندما تمر الذرات أو الفوتونات خلال الشقين في الوقت نفسه. كيف يفسر مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج ذلك ؟

28. التفكير الناقد ابتكر الفيزيائون مؤخراً مجزوماً حيوود للموجات الضوئية عندما يصطدم إلكترون وطول موجته يتناقصان. بناء على ذلك، كيف يمكن زيادة الطول الموجي لفوتون؟

إذا كانت المسافة الفاصلة بين الشقوق تقريباً 250 نانومتر (nm) فما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة للذرات للنيترون تقريباً؟

وزارة 179 تعليم Ministry of education 2025 - 1447

الجسيمات والموجات --- SECTION: Particles and Waves --- هل كل من النموذج الجسيمي والنموذج الموجي يلزمان من النظرية الكم والظبيعة المزدوجة للإشعاع الكهرومغناطيسي إلى مبادئ علمية وتطبيقات رائعة، كما ستكتشف لاحقاً. والمجهر الأنبوبي الماسح (STM) من هذه التطبيقات، وسوف يتم مناقشته في جزء "كيف تعمل". --- SECTION: تحديد الموضع والزخم --- حتى تحدد خصائص جسيم ما بدقة، فسوف تفكر بالخصائص المطلوبة. فمثلاً لا تستطيع أن تقرر ببساطة أن جسيماً في موقع ما يتحرك بسرعة محددة، وبدلاً من ذلك، يجب أن تجري تجربة لتحديد موقع الجسيم وقياس سرعته. كيف يمكنك تحديد موقع جسيم؟ لتصنع ذلك عليك أن تلمسه، أو أن تعكس ضوءاً عليه. إذا استخدم ضوء فإنه يجب تجميع الضوء المنعكس عن الجسيم بجهاز أو بالعين المجردة. إذا استخدم ضوء أو إشعاع ذي طول موجي أقصر لتحديد موقع الجسيم ينتشر، فما يجعل تحديد موقع الجسيم بدقة أكبر. يقلل من المستحيل تحديد موقع الجسيم بدقة أكبر. غير أن استخدام ضوء أو إشعاع ذي طول موجي أقصر يقلل من الحيود، مما يسمح بتحديد موقع الجسيم بدقة أكبر. --- SECTION: مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج --- تأثير كومبتون فإنه عندما يصطدم إشعاع ذو طول موجي قصير وطاقته عالية بجسيم فإن زخم الجسيم يتغير، كما في الشكل 9-6. وبناء على ذلك، وكلما زادت الدقة في تحديد موقع الجسيم بدقة في تغير زخمه. وكلما زادت الدقة في تحديد موقع الجسيم بدقة في تغير زخمه. وبالطريقة نفسها إذا تم قياس زخم الجسيم بدقة فإن موقعه يتغير ويصبح أقل تحديداً. لخصت هذه الحالة في مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج – هو نتيجة للطبيعة المزدوجة للفوتون والجسيم. ويخبرنا مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج أن هناك حداً للدقة في قياس الموقع والزخم. --- SECTION: 6-2 مراجعة --- --- SECTION: الخصائص الموجية صف التجربة التي أثبتت أن للجسميات خصائص موجية. --- 23. الخصائص الموجية صف التجربة التي أثبتت أن للجسميات خصائص موجية. --- SECTION: 24 --- الطبيعة الموجية فسر لماذا لا تظهر الطبيعة الموجية للمادة؟ --- SECTION: 25 --- طول موجة دي برولي ما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة للإلكترون يتسارع خلال فرق جهد V 125 ؟ --- SECTION: 26 --- الأطوال الموجية للمادة والإشعاع عندما يصطدم إلكترون بجسيم ثقيل فإن سرعة الإلكترون وطول موجته يتناقصان. بناء على ذلك، كيف يمكن زيادة الطول الموجي لفوتون؟ --- SECTION: 27 --- مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج عندما يمر ضوء أو حزمة من الإلكترون خلال شق مزدوج فإنه تتكون نمط تداخل. و تحدث كلتا النتيجتين عندما تمر الذرات أو الفوتونات خلال الشقين في الوقت نفسه. كيف يفسر مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج ذلك ؟ --- SECTION: التفكير الناقد --- --- SECTION: 28 --- 28. التفكير الناقد ابتكر الفيزيائون مؤخراً مجزوماً حيوود للموجات الضوئية عندما يصطدم إلكترون وطول موجته يتناقصان. بناء على ذلك، كيف يمكن زيادة الطول الموجي لفوتون؟ إذا كانت المسافة الفاصلة بين الشقوق تقريباً 250 نانومتر (nm) فما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة للذرات للنيترون تقريباً؟ وزارة 179 تعليم Ministry of education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram (a) illustrates an electron and a photon. The electron is shown as a blue sphere, and the photon is represented by a wavy red line. The diagram depicts the electron at rest (before collision) and the photon approaching. The x-axis is labeled '+x', and the y-axis is labeled '+y'. The label 'λ' indicates wavelength, and '0 = الزخم' indicates zero momentum. 'قبل التصادم' means 'before collision'. X-axis: +x Y-axis: +y Context: Illustrates the concept of particle-wave duality and momentum. **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram (b) illustrates the interaction after collision. The electron is shown moving away, with its wavelength (λ') increasing, indicated by a longer wavy red line. The photon is also shown moving away. The diagram shows the electron's momentum increasing ('يزداد زخم الإلكترون'). The y-axis is labeled '+y', and the x-axis is labeled '+x'. 'بعد التصادم' means 'after collision'. X-axis: +x Y-axis: +y Context: Illustrates the effect of collision on electron and photon momentum and wavelength.