چرا الكترونها پس از كسري از ثانيه در هسته فرو نمي افتند؟

چرا الكترونها پس از كسري از ثانيه در هسته فرو نمي افتند در حالي كه حركت ميكنند و انرژي از دست ميدهند ؟

بايد به خواننده تذكر داده شود كه تبديل ماده به موج در هنگام حركت بر اثر اينرسي سكون ميباشد كه به علت شتاب جسم بوجود مي ايد براي مثال وقتي كه در قطاري نشسته ايد تا هنگاميكه قطار با سرعت يكنواخت در حال حركت است شما هيچ احساسي از حركت ان نداريد و ميتوانيد به راحتي در قطار قدم بزنيد و حركت كنيد بر روي صندلي بنشينيد و روز نامه بخوانيد اما اگر ناگهان سرعت قطار زياد شود به سمت عقب پرت ميشويد و اگر قطار داراي شتاب + شود شما فشاري به سمت عقب در خود احساس ميكنيد حالا فكر كنيد كه قطار داراي شتاب منفي شود ،چه ميشود؟ شما فشاري به سمت جلو در خود احساس ميكنيد ، بطوريكه اگر قطار ناگهان بايستد شما به سمت جلو پرتاب ميشويد ، پس در اينجا به سه قانون مهم ميرسيم :

1 – به هنگام زياد شدن شتاب  قطار نيروئي به سمت عقب بر بدن ما وارد ميشود .

2 – به هنگام كم شدن شتاب قطار نيروئي به سمت جلو بر بدن ما وارد ميشود .

3 – به هنگام حركت يكنواخت قطار نيروئي بر بدن ما وارد نميشود .

چگونه ميتوانيم با استفاده از اين سه قانون تئوري موجي كلاسيك را ثابت كنيم ؟

ابتدا ماده را در مسيري مستقيم به سمت جلو از نقطه سكون به حركت در ميآوريم چون جسم ما از حال سكون شروع به حركت كرده است حركت آن  شتاب دار خواهد بود در اينجا ما اتمها را بمانند قطار و الكترونها را به مانند مسافر در نظر ميگيريم البته مسافراني كه پيوسته حركت ميكنند ، ميدانيم كه الكترونها به دور هسته اتم حركت ميكنند ولي چرا بر اثر حركت انرژي از دست نميدهند براي جواب دادن به اين سئوال از قانون سوم استفاده ميكنيم ميدانيم كه حركت الكترون به دور هسته خود يك حركت يكنواخت ميباشد پس مطابق قانون سوم به مسافران الكترون هيچ نيروئي وارد نميشود و مسافران الكترون همراه الكترون به راحتي حركت ميكنند بدون اينكه از آن جدا شوند و يا در اصطلاح به صورت فوتون از الكترون خارج شوند زيرا نه شتاب مثبتي در كار است و نه شتاب منفي ، بگذاريد دوباره الكترونها را مانند مرحله اول ،مسافر و اتم را قطار در نظر بگيريم، قطار ما داراي حركت يكنواخت است الكترونهاي ازاد به دور هسته ميگردند بدون اينكه كوچكترين نيروئي بر انها وارد شود هر چند كه الكترونها مسافران قطار ما هستند ولي براي اينكه فوتون و يا موج و يا كوانتوم خارج شود بايد الكترونها داراي حركت شتاب دار باشند در اصطلاح خود الكترونها قطاري باشند با حركتي شتاب دار تا مسافران الكترون بصورت فوتون از قطار خود جدا شوند براي اينكه الكترونها داراي حركت شتابدار شوند لازم است قطار اوليه يا اتم داراي حركت شتاب دار شود پس ما قطار خود را داراي شتاب ميكنيم با اينكار الكترونهاي مسافر فشاري را به سمت عقب تحمل ميكنند همين امر موجب شتاب منفي و مثبت الكترون ميشود وقتي كه الكترون در جهت حركت اتم ميخواهد حركت كند چون فشاري به عقب به ان وارد ميشود حركت ان كند شده و داراي شتاب منفي ميشود ولي پس از نيم دور كه حركت الكترون در جهت فشار وارده بران ميگردد  داراي شتابي مثبت ميشود .                                                                                                     نكته ديگري كه لازم است بگويم در مورد سفينه فرضي آينشتاين است كه سرنشين آن وقتي كه سفينه داراي حركت شتابدار است فشاري به سمت كف سفينه در خود احساس ميكند و گفته شده است كه هيچ راهي وجود ندارد كه فهميده شود آيا كف سفينه نيروي جاذبه وارد ميكند و يا سفينه داراي حركت شتابدار است ولي بايد گفت يك راه براي فهميدن اين مطلب براي سرنشين سفينه وجود دارد و آن عبارت است از اندازه گيري امواج منتشره بوسيله مواد داخل سفينه در جهات ششگانه مختلف ، زيرا مواد داراي شتاب از خود موج ساطع ميكنند، براي اينكار بهتر است مواد مورد ازمايش را تا دماي 273 - درجه سانتيگراد سرد كنيم و در درون اتاق تاريكي كه هيچ موجي نتواند در ان نفوذ كند شامل سرب و گرافيت و مواد ديگر قرار دهيم و با دستگاههاي كاملا حساس امواج منتشر شده از انها را دريافت كرده و شتاب سفينه را حساب كنيم .

براي پرسشهاي زير چه پاسخي داريد ؟

 

1-    نيروي جاذبه چه تاثيري بر ميدانهاي مغناطيسيB و الكتريكي E و الكترو مغناطيسي ميگذارد ؟

2 – آيا از تركيب ميدان الكتريكي  و مغناطيسي ذره اي بوجود مي آيد ؟  

3 –چرا نوترون بار ندارد ؟

4 – جاذبه موج است يا ذره ؟

5 – پيش از بيگ بنگ چه بوده است ؟

6- تركيب دو موج الكترو مغناطيسي در فاز متفاوت چگونه است ؟

7 – آيا ميدان مغناطيسی تاثيري بر عبور نور ميگذارد ؟

8 – آيا ميتوانيم به كمك ميدان مغناطيسي ميدان الكتريكي نور را از ميدان مغناطيسي آن جدا كنيم ؟  

9 – جاذبه چه تاثيری بر امواج الكتريكی و مغناطيسی ساكن دارد ؟

10 – از برخورد دو فوتون يا كوانتوم نور چه چيزی حاصل ميشود ؟

11 – آيا ميتوان از ميدان الكتريكي يا مغناطيسي براي تغيير جهت نور و به جاي عدسي استفاده كرد؟

12 – آيا ميتوان امواج الكترو مغناطيسي را با خازن تقويت كرد ؟

13 – آيا ميتوانيم جرمي در جهان  بيابيم كه واقعا ساكن باشد ؟

14 – چرا نوترون در خارج از هسته اتم به سرعت  متلاشي ميشود ؟

15 –جنس سياه چاله ها از چيست و در درون آنها چه اتفاقي ميافتدو ماهيت واقعي ماده و انرژي تاريك چيست ؟

اثبات موفقيت يا شكست در ازدواج از طريق رياضيات :

     

  قضيه 1 -  اگر زن خوب باشد و مرد نيز خوب باشد ازدواج  موفقيت آميز است زيرا          +×+=+

قضيه 2 – اگر زن بد باشد و مرد نيز بد باشد باز هم ازدواج موفقيت آميز است زيرا             -×-=+

قضيه 3 – اگر زن بد باشد و مرد خوب باشد ازدواج به شكست برخورد مي كند  ، زيرا        -×+=-

قضيه 4 – اگر زن خوب باشد و مرد بد باشد  ازدواج به شكست بر خورد مي كند ، زيرا             +×-=-

نگاهي نو به فرمول پلانك ( e=hv) :

 

فرمول پلانك (  e=hv) كاملا درست ميباشد ، تنها برداشت ما از آن است كه اشتباه ميباشد ، در واقع بر خلاف تصور همگان ما به e=hv))نميتوانيم مفهوم بسته ای بودن و كوانتومی بودن بدهيم و آنرا به صورت ذره تصور كنيم ، زيرا همانطور كه  ميدانيم (v=⅟t ) و (t e=h⁄ ) ميباشد و  e   به زمان تناوب t   نيز بستگي دارد پس (  e=hv) نميتواند يك كوانتوم و يا يك ذره باشد چرا كه يك ذره و يا يك كوانتوم در يك لحظه به الكترون برخورد ميكند و آنرا به مدار بالاتر گسيل ميدارد و نيازی به زمان تناوب t  ندارد و اگر الكترون با كوانتوم (  e=hv) ميخواست به مدار بالاتر صعود كند مطابق فرمول  (t e=h⁄ ) به يك ثانيه وقت نياز داشت تا انرژي كوانتوم را دريافت كرده و به مدار بالاتر برود و اين با مفهوم بسته اي بودن نور در تضاد است ، در حقيقت آنچه را كه ما ميتوانيم به عنوان يك كوانتوم ثابت در نظر بگيريم (e=h)ميباشد كه يك مفهوم ثابت و جهاني است و انچه كه الكترون را از مدار خود حركت ميدهد نه (  e=hv) ميباشد و نه (e=h) ، بلكه الكترون برای گسيل به مدار بالاتر نياز به انرژي (e=nhv)  دارد كه n  ميتواند يك عدد درست و يا يك عدد كسري باشد ( ½́∙⅓∙⅔⅕∙⅗ ….  )  ، اين مقدار انرژي   (  e=nhv) براي گسيل الكترون به مدار بالاتر در مدارهای مختلف اتم تفاوت ميكند و ثابت نيست و الكترون در زمان t  به مدار بالاتر جهش پيدا ميكند ، اين زمان بستگي به دامنه موج دارد هر چه دامنه موج بيشتر باشد زمان t  ( زمان گسيل الكترون به مدار بالاتر ) كوتاه تر خواهد بود و بالعكس ، از نگاهي ديگر ميتوانيم بگوئيم كه (  e=hv) هنگامي ميتواند به عنوان يك كوانتوم شناخته شود كه ( v=1) باشد در اين صورت (  e=h) را ميتوانيم به عنوان يك كوانتوم ثابت در نظر بگيريم كه از تر كيب يك ميدان  e  و  يك ميدان b   ( عمود بر هم ) بوجود آمده است ، و به زمان تناوب t بستگي ندارد و لذا ميتوانيم آنرا به عنوان يك ذره و يا بسته انرژي بدون زمان در نظر بگيريم .

(  e=hv) همانطور كه پلانك آنرا به دست آورده است يك مقدار ثابت و جهاني است و كوچكترين مقدار انرژي شناخته شده ميباشد ، ما ميتوانيم مقادير ديگر انرژي را بر اساس آن و به عنوان مضرب درستي از آن تعيين كنيم .

(  e=hv) و  (  e=mc²)    نيز در حقيقت مضربي از همين انرژي كوانتوم (  e=h) ميباشند ، جرم اين اين كوانتوم ثابت و جهاني كه در حقيقت جرم بنيادی جهان نيز ميباشد مطابق رابطه آينشتاين از فرمول زير به دست مي آيد :e=mc²=hv                   e=h      v=1

M=h⁄c²                                                        جرم يك تك موج كه جرم بنيادي جهان ميباشد

 

                                                    

⁻⁵⁹  736177777 ×   10  =10¹⁶9×÷  M=6/6256×10̄⁻³⁴     جرم بنيادي جهان

 

چرا اجسام تحت شتابی ثابت و همزمان به سطح زمين سقوط ميكنند ؟

 

       هنگامی كه گاليله دانشمند سرشناس ايتاليايی آزمايش معروف خود را بر روی برج كج پيزا انجام داد به همگان ثابت شد كه اجسام چه سبك و چه سنگين ( در خلا ) تحت شتابی ثابت و همزمان به سطح زمين سقوط ميكنند ، اين همان چيزی است كه امروزه نيز در كتب درسی به دانش آموزان آموزش داده ميشود و همگان بدان باور دارند؛ اما در واقع بدينگونه نيست ، بر خلاف نظر گاليله همه اجسام با جرمهای متفاوت به طور همزمان به سطح زمين سقوط نميكنند بلكه اجرام سنگين زودتر به سطح زمين ميرسند ، مسئله اينجاست كه چون جرم اين اجسام نسبت به زمين بسيار كم ميباشد و نيروی جاذبه اندكی را بر زمين اعمال ميكنند لذا ما با ابزارهای اندازه گيری معمولی قادر به اندازه گيری تفاوت زمان سقوط آنها نيستيم و گرنه اجسام سنگين در خلا با تفاوت كسری از ثانيه زودتر از اجسام سبك به زمين ميرسند ولی اين تفاوت سقوط آنقدر كم است كه گاليله قادر به مشاهده و سنجش آن نبود ، از نظر تئوريك نگاهی به رابطه نيروی جاذبه بين دوجسم اين مساله را به راحتی اثبات ميكند ، مطابق رابطه نيوتن ،

(m₁×Me÷R²×G   f=)، نيروي جاذبه به حاصل ضرب دو جرم نسبت مستقيم دارد ، ولی چون جرمی (m₁ )كه به طرف زمين سقوط ميكند نسبت به جرم زمين(Me) خيلی كوچك است ما ميتوانيم آنرا حذف كرده و ناديده بگيريم ، اين فرمول نيوتن نه تنها نشان ميدهد كه مقدار جرم اجسام در حال سقوط به سطح زمين در شتاب سقوط آنها تاثير دارد ،بلكه نشان ميدهد كه زمين نيز به سمت جرم كشيده ميشود اما چون جرم زمين بسيار زياد ميباشد و نيروی مابين جسم و زمين اندك است حركت زمين به سمت جسم بسيار اندك بوده و قابل چشم پوشی ميباشد.

      برای روشن شدن بيشترمطلب مثالی ميزنم : دو مرد بسيار تنومند وبسيار كوچك را در نظر بياوريد كه در فاصله ده متری از يكديگر ايستاده اند نيروی مرد تنومند ده هزار نيوتن  و جرمش 1000 كيلوگرم و نيروی مرد كوچك نيز يك نيوتن و جرمش يك كيلوگرم ميباشد ، فرض كنيد اين دو مرد ازدو سوی شروع شروع به كشيدن يك طناب كنند تا يكديگر را به سمت خود بكشند ،كاملا واضح است كه مرد تنومند با نيروی هزار نيوتنی اش مرد كوچك رابا سرعت به سمت خود خواهد كشيد اما مرد كوچك نيز بيكار نخواهد نشست و با نيروی يك نيوتنی اش مرد بزرگ را اندكی جابه جا كرده وبه سمت خود خواهد كشيد در اينجا مرد كوچك  با نيروی اندك خود به سرعت به سمت مرد بزرگ كشيده ميشود و بدو ميرسد ، اما نيروی اندك او نيز در اين كشش بی تاثير نبوده ، اين نيرو چون در جهت نيروی مرد بزرگ ميباشد به آن اضافه شده و در نتيجه دو مرد با نيروی هزار و يك نيوتن به سمت يكديگر كشيده ميشوند ، مرد بزرگ در اينجا زمين و مرد كوچك ، جسم در حال سقوط  به سمت زمين ميباشد ، ميبينيم كه جرم اين جسم كه مولد  نيروی گرانشش ميباشد بر سرعت افتادنش (هر چند اندك )موثر است .

چرا عناصر سنگین رادیو اکتیو هستند ؟

چرا عناصر سنگین و عناصر بيش نوترون رادیو اکتیو هستند ؟

    

به طور کلی ما می توانیم مواد رادیو اکتیو را به دو دسته تقسیم کنیم .

الف : عناصری که عدد اتمی آنها زیاد است ( مانند اورانیم )

ب : عناصری که تعداد نوترونهای آنها بیشتر از-  5 / 1 -  برابر تعداد پروتونها است ( مانند توریم )

 

الف- چرا عناصر سنگین رادیو اکتیو هستند ؟

      

       همانطور که می دانید پروتون ها دارای بار مثبت هستند و به شدت یکدیگر را دفع میکنند ،ولی پروتون ها به جز این نیروی دافعه دارای نیروی جاذبه ای با برد کوتاه هم میباشند که باعث میشود پروتونهای داخل هسته اتم نوترونها را جذب کنند تا هسته متلاشی نشود این نیروی جاذبه برد بسیار کوتاهی در حد قطر یک پرو تون دارد و در عناصر سبک مانند هلیوم چون فاصله مابین پرو تونها زیاد نیست این نیروی جاذبه کار خود را به خوبی انجام میدهد و مانع متلاشی شدن هسته اتم میشود ، لذا عناصر سبک پایدار هستند ؛ ولی در عناصر سنگین روند کار بدینگونه پیش نمی رود ،در این عناصر هر پروتون از یک طرف با نوترون مجاور خود مطابق نیرو های جاذبه برد کوتاه پیوند حاصل می کند ، ولی همین پروتون بر روی پروتونهای دیگری که بیشتر از قطرش با آن فاصله دارند نیروی دافعه وارد می کند ، بطوری که در عنصری مانند اورانیم - 238 - که تعداد پرو تونها زیاد میباشد هر پرو تونی به تنهايی می تواند بر روی بیشتر از- 80- پروتون دیگر نیروی دافعه وارد کند و چون مجموع نیروهای رانشی پروتونهای دور از هم بیشتر از نیروی کششی  پروتونها ونوترونهای نزدیک هم می باشد برخی از پروتونها از هسته اتم کنده شده و هسته متلاشی می شود تا به پایداری برسد ؛ اين قضيه مانند داستان كرم خاكی و پرنده شكاری ميباشد ، كرم خاكی ای  را فرض كنيد كه در درون خاك فرو رفته و تنها دم آن بيرون است و پرنده با نوك خود تلاش ميكند آنرا از دل خاك بيرون بكشد اما در نهايت بخشی از دم كرم كنده ميشود و كرم بدرون خاك فرار ميكند،در اينجا  تلاش كرم برای مقابله با نيروی پرنده همان نيروی جاذبه برد كوتاه پروتونهاست كه ميخواهد مانع تلاشی هسته شود و تلاش  پرنده برای بيرون كشيدن كرم از درون خاك همان نيروی الكتريكی مثبت دفع كننده بين پروتونهاست كه ميخواهد هسته را متلاشی كند و پاره شدن بخشی از بدن كرم نيز تلاشی هسته اتم سنگين است كه به صورت ذرات آلفا، بتا و گاما منتشر ميشود .

 

ب - چرا عناصر بيش نوترون رادیو اکتیو هستند ؟

 

      اما درمورد مواد راديو اكتيويته ای  كه علت اكتيو بودنشان زياد بودن نوترونها نسبت به پروتونها ميباشد ، بايد ياد آوری شود كه نيروی جاذبه برد كوتاه تنها بين نوترونها و پروتونها وجود دارد و گرنه دو نوترون و يا دو پروتون با نيروی برد كوتاه نميتوانند به يكديگر متصل شوند ، هنگامی كه در هسته يك اتم تعداد نوترونها و پروتونها برابر است هر نوترون مابين دو يا چند پروتون قرار گرفته آنها را به يكديگر متصل ميسازد (مانند دوتريوم كه يك نوترون و يك پروتون دارد و ايندو يكديگر را جذب كرده و هسته ای غير فعال را ميسازند)ولی هنگاميكه تعدادی نوترون اضافی در هسته وجود داشته باشد اين نوترونهای اضافی پروتونی ندارند كه با نيروی برد كوتاه به آن بچسبند و در نتيجه هسته متلاشی ميشود .

پديده دوپلر از ديدگاه برابري انرژي پتانسيل با انرژي جنبشي فوتون

پديده دوپلر از ديدگاه برابري انرژي پتانسيل با انرژي جنبشي فوتون

  Ec=Ep

m=hv÷c²                     hv=mc ²      hv=½ mu ²

hv=½ (hv÷c²)u²

 

½×[h (v-v́)÷c²]×u² h(v-v́)=

)                                                                 c² ÷ u² (     ½

(B)

Ep=Ec

mc²                                                          = hv

 

0=0                                                   c²              ×  h (v-v́)÷c²]      h(v-v́)=[