الرئيسية » أبحاث | تعليم » بحث عن الضوء وطاقة الكم

بحث عن الضوء وطاقة الكم

بحث عن الضوء وطاقة الكم
اعلان
بحث عن الضوء وطاقة الكمبحث عن الضوء وطاقة الكم، تعد دراسة الضوء والطاقة الكم موضوعاً مهماً يبحث عنه العديد من الطلاب في مستويات مختلفة من الدراسة، بسبب دراسات أينشتاين العديدة خاصة بعد نشر نظرية النسبية، فإن العديد من العناصر النظرية تتعلق بموضوع الحركة عالية السرعة ظهر.

بحث عن الضوء وطاقة الكم

فيما يلي ورقة مفصلة عن الضوء والطاقة الكم :-

مقدمة البحث :- العلاقة بين الضوء والطاقة الكم هي علاقة وثيقة للغاية، لأن مفهوم الضوء والطاقة مرتبط بأبسط مثال من حولنا، أي أن أكبر مصدر للضوء هو طاقة الشمس والطاقة الكم.

البحث :- يمكن تعريف الضوء على أنه نوع من الطاقة، ويسمى الضوء بالإشعاع الكهرومغناطيسي، وأهم مصدر للضوء هو الشمس، والضوء هو أسرع مادة في الكون بسرعة 186 ألف ميل في الثانية.

الطاقة الكم :- يطلق على هذا الاسم أهمية الكم في بنائه، ويستخدم هذا المصطلح لوصف أقل طاقة يمكن تبادلها بين الجسيمات.

تشير نظرية الكم إلى أن كلا من الضوء والمادة يتكونان من جسيمات صغيرة جداً، هذه الجسيمات لها خصائص موجية مرتبطة، يتكون الضوء من جسيمات تسمى الفوتونات، تتكون المادة من جسيمات تسمى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات، يصبح الجسيم صغيراً بدرجة كافية تظهر خصائصها الموجية من وجهة النظر هذه، كيف تعمل كجسيم وموجة.

إليك كيف يتصرف الضوء كموجات حيث يختلف سلوك الموجة للضوء بسبب الانحراف والتداخل، أوضح جيمس كلارك ماكسويل في القرن التاسع عشر أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية تنتقل عبر الفضاء بسرعة الضوء، ووفقاً للصيغة التالية، فإن تردد الضوء مرتبط بطول موجته :-

التردد = سرعة الضوء٪ الطول الموجي للضوء، حيث تكون سرعة الضوء 3 * 10 ^ 8 م / ث

يختلف الطول الموجي بين الضوء المرئي والضوء غير المرئي، وتسمى الموجات المرئية الطيف الكهرومغناطيسي، وتتراوح أطوالها الموجية بين 400 و 750 نانومتر، وتتنوع طاقة الموجة حسب سعة الموجة أو شدتها.

أما كيف يتصرف الضوء كجسيم يسمى الفوتون، فهو مناسب لمستوى طاقة الضوء، فعندما يكون الضوء أكثر سطوعاً، يبعث العديد من الإلكترونات، لكن لديهم جميعاً نفس الطاقة الحركية، يُعتقد أن الطاقة الحركية المنبعثة يجب أن تعتمد الإلكترونات على شيء ما، لذلك قاموا بتغيير تردد الضوء، وهذا هو سبب تغيير الطاقة الحركية للإلكترونات المنبعثة، لذا فإن الطاقة الحركية تعتمد على تردد الضوء، ولكن هناك تردد حرج لأي مادة لا يسمح لها بإصدار الإلكترونات، مما يدل على أن الطاقة الحركية تساوي طاقة الضوء، ويتم ضرب التردد بثابت، ويسمى هذا الثابت بلانك الثابت ويمثله الرمز h.

هذه النتيجة غير متسقة مع الصورة التي يظهر فيها الضوء كموجة، لكن التفسير المقابل للصورة هو أن الضوء يظهر كحزمة منفصلة، تسمى الفوتون، يجب أن يكون لكل فوتون طاقة كافية لإخراج إلكترون، وطاقة الفوتون هو :-

طاقة الفوتون = التردد × h

استنتاج البحث :- تتجلى خصائص الموجة والجسيمات للضوء على أنها انتقالات مختلفة للإلكترونات التي تنبعث أو تمتص الضوء المرئي، عندما يتم تخيل إلكترون يقفز بين مستويات الطاقة الذرية الكمومية، يعتمد حساب طاقته على القانون أعلاه.

تقرير عن الضوء وطاقة الكم

ترتبط ميكانيكا الكم بسلوك المادة والضوء، وتصف خصائص الجسيمات والذرات والبروتونات والإلكترونات والنيوترونات والجسيمات الأخرى التي تحتوي عليها، يتكون من جسيمات تنبعث في فراغ، تسمى الفوتونات وهي نوع من الطاقة المشعة، وهذا نتيجة انتقال الإلكترون في الذرة من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل، وبعد ذلك يصدر الإلكترون طاقة إشعاعية مع موجة محددة، تظهر الموجات على شكل فوتونات، يحدث هذا عن طريق تعريض الفوتون لطاقة (مثل الطاقة الحرارية) لإثارة الفوتون، لذا فإن الضوء والطاقة الكمومية هما عمليتان مترافقتان، وإذا لم تكن هناك عملية أخرى ذلك لن يحدث.

خصائص الضوء

تختلف خصائص الضوء، فقد ذكرنا النقاط التالية :-
  • الانعكاس :- نظراً لأن اتجاه الضوء يتغير عندما يصطدم بسطح ما، فإن قانون الانعكاس ينص على أن زاوية الضوء المنعكس عند انعكاسه على سطح أملس تساوي زاوية الضوء الساقط.

  • الانكسار :- ينكسر الضوء عند المرور بين وسيطين مختلفين مثل الهواء والماء، وتنخفض سرعة الضوء، لذلك ينحني الضوء الساقط عن السطح، وتعتمد زاوية الانكسار على نوع الوسيط، مادة الوسيط.

  • الاستقطاب :- هو اهتزاز موجات الضوء في مستوى واحد.

  • الامتصاص :- عندما يدخل الضوء إلى مادة شفافة، فإنه يطلق بعض الطاقة على شكل حرارة، فيفقد الضوء بعض الشدة.

  • التشتت :- عندما يسقط الضوء على سطح خشن، يتشتت الضوء وينعكس في جميع الاتجاهات.
وبذلك نكون قمنا بتقديم بحث عن الضوء والطاقة الكم، بالإضافة إلى خصائص الضوء، أشارت أيضاً إلى العلاقة الوثيقة بين الضوء والطاقة الكم.
اعلان
التصنيف : ,

آخر المشاركات

إرسال تعليق