الأربعاء , 12 ديسمبر 2018
الرئيسية » سؤال وجواب » كيف يمكن للإلكترون الاستمرار بالدوران حول النواة؟

كيف يمكن للإلكترون الاستمرار بالدوران حول النواة؟







تكثر الاسئلة لدى طلبة الفيزياء في المراحل المتقدمة من دراستهم بعد ان تكون قد تكونت لديهم صورة أكثر شمولية عن مفاهيم الفيزياء وقوانينه، وهذا السؤال المطروح واحد من تلك الاسئلة والاستفسارات.

عندما ننظر إلى هذا السؤال المطروح ندرك تماما ان الطالب قد تخيل الالكترون حول النواة مثل القمر حول الأرض، لكن في الواقع لا يدور الالكترون حول النواة. هذه كانت واحدة من الأسباب التي واجهت نموذج بور واعتبرت من عيوب نموذجه. كيف ذلك؟ نعلم ان الإلكترون يمتلك شحنة سالبة. ونعلم أيضا انه إذا وضعت جسيم مشحون في حالة حركة وكان اتجاه حركته يتغير باستمرار،  فإنه لا بد وأن يشع طاقة.

ان هذه واحدة من المشاكل التي تواجه معجل السيكلترون. حيث يتم إرسال الجسيمات المشحونة لتتحرك في مسار دائري بسرعة قريبة من سرعة الضوء. تشع هذه الجسيمات اثناء حركتها الدورانية طاقة كبيرة، وهذا يتطلب الاستعانة بانظمة تبريد لتبديد هذه الحرارة والحفاظ على الجهاز حتى لا ينصهر تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن الطاقة المتحررة من الجسيمات المشحونة المعجلة في داخله.

اذا كان الالكترون يدور حول النواة في مسار دائري فانه ايضا سوف يشع طاقة باستمرار. لكن الذرة نفسها لا تشع طاقة بشكل مستمر! لذلك فان الالكترونات لا تدور حول النواة. إذا ما الذي يحدث؟




بدلا من التعامل مع الالكترون كجسيم دعنا نتعامل معه على انه موجة، اي انه يتصرف مثل الأمواج وهذه الامواج لها اشكال مدارية تعرف بالرموز s وp وd وf.

الالكترونات ليست كرات صغيرة تدور حول هذه المدارات، بل ان الالكترونات تسكن هذه المدارات وتغطي كامل الشكل المداري في نفس اللحظة بالكامل مثل غاز يملأ بالون. قد يبدو هذا الأمر غريبا لكن هذا ما جعل ميكانيكا الكم صعبة الفهم والتوقع – ليس لدينا نماذج بسيطة من واقع حياتنا لنتخيل ما يحدث على المستوى الذري.

إذا السؤال كيف يمكن للإلكترون الاستمرار في الدوران حول النواة ليس دقيقا لان الالكترونات لا تدور حول النواة كما يدور القمر حول الأرض. ان الالكترونات تتواجد حول النواة في صورة موجة وتنتشر على كامل المدار حول النواة طوال الوقت ويتواجد الإلكترون في كل مكان على نفس المدار في نفس اللحظة!




تعليقات

تعليقات

عن الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر - غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي | ومركز الترجمة العلمي | وقناة الفيزياء التعليمي على اليوتيوب | ورئيس تحرير مجلة الفيزياء العصرية | Email skhazem@gmail.com

تفضل بزيارة صفحتي
تصفح كل مقالاتي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.