[Eng_Muhammed]

عرفنا ان التجربة العملية اثبتت انه عند قيمة معينة للطول الموجي شدة الاشعاع بتوصل اقصي قيمة وبعدها المنحني بيتقلب وتبدأ شدة الاشعاع تقل مع زيادة التردد .. كما في الشكل التالي

اذا عند الاطوال الموجية الكبيرة جدا والاطوال الموجية القصيرة جدا شدة الاشعاع تقترب من الصفر
سؤال : هل شكل المنحني دا ثابت لكل الاجسام المشعــــة زي الشمس والارض والمصباح الكهربي قطعة الفحم المتقدة ؟
الحقيقة ان شكل المنحني مش ثابت وانما بيتغير تبعا لدرجة الحرارة
يعني شكل المنحني عند درجة حرارة 6000 كلفن غير شكل المنحني عند 5000 كلفن غير 4000 كلفن وهكذا كما بالشكل

ايضا نلاحظ ان قمة المنحني تزاح ناحية الطول الموجي الاقصر مع زيادة درجة الحرارة وهذا يعرف بقانون فين " الطول الموجي المصاحب لأقصي شدة اشعاع يتناسب عكسيا مع الطول الموجي "
نلاحظ انة عند درجة حرارة سطح الشمس 6000 كلفن اقصي شدة اشعاع (قمة المنحني) تقع في منطقة الضوء المرئي عند طول موجي(λm )حوالي 0.5 ميكرون
ونلاحظ ان منحني 6000 كلفن يغطي ثلاث مناطق للطيف(اشعة تحت حمراء وضوء مرئي واشعة فوق بنفسيجية ) بالنسب الاتية
50 % من اشعاع الشمس حرارة (تحت حمراء) و40 % ضوء مرئي و 10 % باقي مناطق الطيف
بينما في حالة المصباح الكهربي 3000 كلفن 80 % حرارة و 20% ضوء مرئي وقمة المنحني تقع عند طول موجي 1 ميكرون .
مثال : الاشعاع الحراري الصادر من جسم الانسان عند درجة حرارة 37 سليزيوس


علل: اللون الغالب علي الاشعاع الصادر من كل هذة المصادر وغيرها متغير ؟
لان المصدر المشع لايشع كل الاطوال الموجية بنفس القدر ولكن تختلف شدة الاشعاع مع الطول الموجي طبقا لمنحني بلانك .
مثلا الطول الموجي المصاحب لاقصي اشعاع في حالة الشمس 6000 كلفن يقع في منطقة الضوء المرئي (عند الطول الموجي للون الاصفر) وفي حالة قطعة الفحم المتقدة عند الطول الموجي للون الاحمر وهكذا ..
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــ
نرجع لموضوع المرة الي فاتت وهو تفسير الكلاسيكية لظاهرة اشعاع الجسم الاسود وتعارضها مع التجربة العملية
العالم الي قدر يفسر لية شدة الاشعاع بتقل عند الترددات العـــــــــــــالية هو العالم ماكس بلانك عام 1900 بفرض غريب علي عصــرة وهو ان الاشعاع مكون من وحدات صغيرة من الطاقة تسمي كم (كوانتم ) أو فوتـــــــــــــــــــــون ..
للاطلاع فقط الصورة التالية

وعلي ذلك فان الاشعاع الصادر من الجسم المتوهج هو فيض هائل من هذه الفوتونات الصادرة من الجسم المتوهج , تزداد طاقتها كلما زاد ترددها ولكن عددها يتناقص كلما زادت هذه الطاقة .
توضيح : 'طاقة الفوتون E = hV
حيث ان h رقم ثابت من ثوابت الطبيعة يساوي 6.64*10^-34 اذا طاقة الفوتون تتناسب تناسبا طرديا مع ترددة (كلما زاد التردد تزداد الطاقة )
لماذا عدد الفوتونات يتناقص كلما زادات الطاقة ؟
هقولك ارجع لمنحني بلانك وبص علي النصف الايمن من المنحني هتلاحظ ان عند الترددات العالية جدا الي بيحصل لشدة الاشعاع .. بتقل طبقا لحدا ما تقترب من الصفر
طيب اصلا شدة الاشعاع دي بتعبر عن عدد الفوتونات وبالتالي عدد الفوتونات بيقل بزيادة الطاقة .
هذه الفوتونات تصدر عن تذبذب الذرات وطاقة هذه الذرات المتذبذبة ليست متصلة وانما مكماه Quantized او غير متصلة أ, منفصلة وتأخد مستويات الطاقة قيما E = nhV حيث h ثابت بلانك وV التردد .
توضيح : معني الذرة المتذبذبة انها مثارة في مستويات الطاقة العليا
اذا نستنتج من فرضية بلانك ان الاشعاع ما هو الا فرق مستويات طاقة داخل الذرة .
لا تشع الذرة طالما بقيت في مستوي واحد . ولكن كلما انتقلت الذرة المتذبذبة من مستوي طاقة عال الي مستوي طاقة اقل فانها تصدر فوتونا طاقتة E = hV .
توضيح : حركة الذرات او الالكترونات داخل الذرة بين مستويات الطاقة تصدر اشعاع . فعند تستخين المادة ترتفع درجة حرارتها وبالتالي تزداد معدل التصدمات والاهتزازات داخل الذرة مما يسببب اثارة الالكترونات الي مستويات الطاقة العليا هذة الالكترونات المثارة بعد زمن 10^-8 ثانية تعود الي مستوي الطاقة الاصلي وتفقد فرق الطاقة في شكل اشعاع فوتـــــــون .
س . اذكر فروض بلانك لتفسير ظاهرة اشعاع الجسم الاسود ؟
س. ما المقصود بمنحني بلانك ؟
ج- هو منحني يوضح العلاقة بين شدة الاشعاع والطول الموجي .

والله أعلم