بحث عن الضوء وطاقة الكم
بحث عن الضوء وطاقة الكم
بحث عن الضوء وطاقة الكم من الأبحاث الهامة والتي تستحق تسليط الضوء عليها، حيث تعتبر دراسة الطاقة الضوئية والكمية موضوعًا مهمًا يبحث عنه الكثير من الطلاب في مختلف المستويات المدرسية، لأن أينشتاين أجرى العديد من الدراسات، خاصة بعد أن نشر نظرية النسبية التي تصف الحركة النسبية، وكان هناك موضوع متعلق بهذا الموضوع، نظريات كثيرة، وسنتناول في السطور التالية كلا من الضوء وطاقة الكم بالتفصيل من خلال موقع زيادة.
بحث عن الضوء وطاقة الكم
- هذه دراسة مفصلة للضوء والطاقة الكمية، العلاقة بين الضوء والطاقة الكمية قريبة جدًا، لأنه في أبسط مثال من حولنا، يرتبط مفهوم الضوء بالطاقة.
- هذا هو أكبر مصدر للضوء هو طاقة الشمس، لذلك يمكن ربط الضوء والطاقة الكمية: معًا، البحث: يمكن تعريف الضوء على أنه نوع من الطاقة، ويسمى الضوء بالإشعاع الكهرومغناطيسي، وأهم مصدر للضوء هو الشمس، والضوء هو أسرع مادة في الكون، حيث تبلغ سرعته 186 ألف ميل في الثانية.
الطاقة الكمية
- سميت بالطاقة الكمية بسبب أهمية الكم في بنائها، وهي مصطلح يستخدم لوصف الحد الأدنى من الطاقة التي يمكن تبادلها بين الجسيمات.
- تشير نظرية الكم إلى أن كلًا من الضوء والمادة يتكونان من جسيمات صغيرة جدًا لها خصائص موجية مرتبطة، لأن الضوء يتكون من جسيمات تسمى الفوتونات، بينما تتكون المادة من جسيمات تسمى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
- عندما تصبح كتلة الجسيم صغيرًا بدرجة كافية، ستظهر خصائصه الموجية، ثم استخدم هذه الطريقة لدراسة كيفية عمل الضوء كجسيمات وموجات.
- ميكانيكا الكم هي مجموعة من النظريات الفيزيائية التي ظهرت في القرن العشرين لشرح الظواهر على مستوى الذرات والجسيمات دون الذرية، وتجمع بين خصائص الجسيمات والموجات لإظهار مصطلح ازدواجية الموجة والجسيم، لذلك تصبح ميكانيكا الكم شخصية مسؤولة.
- كما أنها قابلة للتطبيق على الميكانيكا الكلاسيكية، ولكنها لا تظهر تأثيرها على هذا المستوى، لذلك فإن ميكانيكا الكم هي تعميم للفيزياء الكلاسيكية لأنه يمكن تطبيقها على المستويات الذرية والعادية.
- يطلق عليه ميكانيكا الكم بسبب أهمية الكم في بنائه، وهو مصطلح فيزيائي يستخدم لوصف أصغر كمية من الطاقة يمكن تبادلها.
- غالبًا ما يتم استخدام المصطلحين فيزياء الكم ونظرية الكم كمرادفات لميكانيكا الكم، وعندما تكون القيمة مضاعفة لأصغر ثابت، يقتصر العدد على مجموعة من القيم الطبيعية المنفصلة، ويسمى هذا الرقم عدد العناصر التي يمكن ملاحظتها، لذلك فإن ثابت بلانك h هو مجموع الأفعال الكمية (أي، h / 2π) هو الزخم الزاوي أو الدوران.
شاهد أيضا: نوع من الطاقة المتجددة وما هي الطاقة المتجددة؟ والوقود الحيوي المستدام
كيف يتصرف الضوء كموجات
- الموضح هنا هو كيف يتصرف الضوء كموجات، يختلف سلوك موجات الضوء بسبب الانعراج والتداخل.
- كان جيمس كلارك ماكسويل هو الذي أثبت في القرن التاسع عشر أن الضوء ينتقل بسرعة الضوء في الفضاء.
- الموجات الكهرومغناطيسية، وفقًا لـ الصيغة التالية، تردد الضوء مرتبط بطول الموجة: التردد = سرعة الضوء٪ موجة ضوئية سرعة الضوء 3 * 10 ^ 8 م / ث يتغير الطول الموجي بين المرئي وغير المرئي، وتسمى الموجات المرئية الطيف الكهرومغناطيسي، وتتراوح أطوالها الموجية بين 400 و 750 نانومتر، وتتغير طاقة الموجة حسب سعة الموجة أو شدتها.
- أما بالنسبة للضوء يتصرف مثل جسيم يسمى الفوتون، فإن الجسيم يطبق على طاقة الضوء.
- عندما يكون الضوء أكثر إشراقًا، فإنه يصدر العديد من الإلكترونات، ولكن جميع الإلكترونات لها نفس الطاقة الحركية.
- ويعتقد أن الطاقة الحركية لـ يجب أن تعتمد الإلكترونات المنبعثة على شيء ما، لذا فهي تغير تردد الضوء، وهذا هو سبب تغيير الطاقة الحركية للإلكترونات المنبعثة، لذلك تعتمد الطاقة الحركية على تردد الضوء، ولكن هناك مفتاح لا يسمح تردد أي مادة تصدر إلكترونات مما يدل على الطاقة الحركية يساوي تردد الضوء مضروبًا في ثابت يسمى ثابت بلانك ويمثله الرمز h.
- هذه النتيجة غير متوافقة مع الصورة التي يظهر فيها الضوء كموجة، لكن التفسير المقابل لهذه الصورة هو أن الضوء يدخل شعاعًا منفصلاً (يسمى الفوتون)، ويجب أن يكون لكل فوتون طاقة كافية لإخراج إلكترون.
- والطاقة هي فوتون واحد نعم: طاقة الفوتون = التردد * ح استنتاج البحث: عندما تتخيل إلكترونات تقفز بين مستويات الطاقة الذرية الكمومية، يمكن تمثيل خصائص الموجات والجسيمات للضوء من خلال انتقالات مختلفة للإلكترونات التي تنبعث أو تمتص الضوء المرئي، وفق القانون المذكور.
شاهد أيضا: ما هي أنواع الطاقة ومعلومات حول مصادرها
تقرير عن الضوء والطاقة الكمية
- ترتبط ميكانيكا الكم بسلوك المادة والضوء، فهي تصف خصائص الجسيمات والذرات ومحتواها من حيث البروتونات والإلكترونات والنيوترونات والدقائق الأخرى.
- وتشمل هذه الخصائص تفاعل الجسيمات مع بعضها البعض و مع الذرات.
- التفاعل له ضوء وإشعاع كهرومغناطيسي ينتجه، والإشعاع والمادة لهما خصائص موجية وجسيمية.
- يعتقد العلماء أن الضوء يتكون من جزيئات تنبعث في الفراغ.
- تسمى الفوتونات وهي نوع من الذرات نتيجة الإلكترون الانتقال من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل، ثم يُصدر الإلكترون طاقة مشعة بموجة معينة، والتي تحدث في شكل فوتون، والذي يحدث بعد إثارة الفوتون.
- ويتعرض لطاقة معينة (مثل كطاقة حرارية)، بحيث تكون الطاقة الضوئية والطاقة الكمومية عمليتين مترابطتين، والتي لن تحدث بدون عمليات أخرى.
خصائص الإضاءة
تختلف خواص الضوء، فقد ذكرنا ما يلي:
- الانعكاس: عندما تصطدم الطريقة بالسطح، تغير الطريقة اتجاه الضوء، وينص قانون الانعكاس على أنه عند الانعكاس على سطح أملس، تكون زاوية الضوء المنعكس مساوية لزاوية الضوء الساقط.
- الانكسار: عندما يمر الضوء بين وسيطين مختلفين (مثل الهواء والماء) ينكسر، ثم تنخفض سرعة الضوء، لذلك ينحني الضوء الساقط عن السطح، وتعتمد زاوية الانكسار على نوع خفيفة. المادة في الوسط.
- الاستقطاب: هو اهتزاز موجات الضوء على مستوى واحد.
- الامتصاص: عندما يدخل الضوء إلى مادة شفافة، يتم إطلاق بعض الطاقة على شكل حرارة، وبالتالي يفقد الضوء بعض الشدة.
- التشتت: عندما يسقط الضوء على سطح خشن، يتشتت الضوء وينعكس في جميع الاتجاهات.
- الضوء هو نوع من الطاقة ينتشر في جميع أنحاء الكون بسرعة مذهلة، حيث حصل الإنسان على طاقة الضوء من النار، ثم اخترع معدات الإضاءة مثل الشموع ومصابيح الغاز، ثم اخترع النوع الأول من الكهرباء بالطاقة الكهربائية.
- تعد طاقة الضوء شعاعًا شديد التركيز من الأشعة عالية الكثافة التي تم استخدامها في العديد من العمليات الجراحية، مثل الزجاج أو الماء، أنشأ الإغريق أيضًا القوانين الأساسية للانعكاس والانكسار، أي في زاوية الانعكاس.
تكون زاوية الانعكاس مساوية تقريبًا لزاوية الانعكاس، وهي تبعد حوالي 1500 سنة عن ارتفاع الحضارة اليونانية، أشار الفيزيائي العربي الحسن بن الهيثم (965-1039) إلى أن الضوء يأتي من مصادر كالشمس وينعكس من الأشياء إلى العيون، وقد بدأ تقدم البحث في الضوء في عصر النهضة (1300-). 1600.) ومع ذلك، فإن أعمق الإنجاز العلمي في هذا المجال
شاهد أيضا: جهاز يحول الطاقة الحركية الى طاقة كهربائية
ألوان الطيف الكهرومغناطيسي
- توزع الألوان على الطيف كالتالي: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي والسبب يرجع إلى الطيف الكهرومغناطيسي وهو مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية التي توزع باستمرار الترددات ومستويات الطاقة بشكل مستمر النطاق مع نطاقات منخفضة للغاية يصبح أطول أو أقصر مع تغير الطول الموجي.
- يشمل الطيف الكهرومغناطيسي موجات الراديو، والميكروويف، والأشعة تحت الحمراء المرئية، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وأشعة جاما.
- ويحتل كل موضع موقعًا محددًا على الطيف، فيما عدا الألوان المذكورة أعلاه بالإضافة إلى الألوان الأساسية الستة، فإن التقسيم بينها غير ثابت حسب طبيعة الطيف، وقد حدد نيوتن اللون السابع وهو النيلي، أي أن هناك لونًا مميزًا بين والأزرق.
- بنفسجي مجموعة من الألوان بين الأزرق والبنفسجي، ولكن هذا بسبب لون آخر يتلاشى مع الطيف، والخط الفاصل بين لون ولون غير واضح، مثل البرتقالي عند نقطة معينة أصفر، ولكن يوجد بينهما كميات لا حصر لها من البرتقالي والأصفر والبرتقالي الفاتح.
باختصار، تقدم هذه المقالة بحث عن الضوء والطاقة الكم، بالإضافة إلى تقرير عن العلاقة الوثيقة بين الضوء والطاقة الكمومية وخصائص الضوء.