بسم الله الرحمن الرحيم بنواصل محاضرات ال physical
optics واتوقفنا المرة الماضية عند قضية ..الـ
Quantum Theory وإنه هذه بتفسرلي الظواهر بتاعة ال
light على مستوى ال microscopic level اللي هي مستوى
الذرات و العناصر
و المركبات الكيميائية و الجزائيات على المستوى ال
microscopic ويقولنا إنه بلانك العالم Max Planck
توصل للمعادلة إنه الطاقة بتاعة الفوتون المنبعثمن
الإلكترون تساوي ثابت blank اللي هو H في V في
التردد أو ال frequency بتاعة الفوتون اللي انبعث من
الإلكترون لما الإلكترون هبط لمستوى طاقة أقل لما
الإلكترون هبط من مستوى أعلى في الطاقة لمستوى أقل
يعني فقد حصة من الطاقة، هذه الحصة سمي .. سميناها
photon و هذا ال photon ممكن يكون طاقته عالية، يعني
تردده كتيرو طوله الموج قصير زي ما هو في حالة ال
blue light أو ال blue photon أو طاقته أقل يعني زي
ما هو في حالة ال red light أو ال red photon
فبالتالي حسب الطاقة بتاعة ال photon بيكون تردده و
ممكن هذا ال photon يكون مرئي يعني في ال visible
range و ممكن يكون مش في ال visible range يعني إذا
طاقته أعلىأعلى من طاقة ال blue light ممكن يكون في
ال range بتاع ال ultraviolet وإذا طاقته أقل من ال
red light ممكن يكون في خانة ال infrared وبالتالي
هذا الفوتون لا يرى يعني مش كل فوتون بينبعث من
إلكترون يمكن رؤيته طبعا حسب طاقته بيكون تردده يعني
بيكون طوله الموجي وبالتالي بينتج عن ذلك أنه هل
نستطيع رؤية هذا الفوتونأو لا نستطيع رؤية هذا
الفوتون اذا المعادلة بتقول طاقة الفوتون المنبعث
للإنرجي تساوي ثابت بلانك في ال frequency بتاعة هذا
الفوتون في ال frequency بتاعة هذا الفوتون where h
is the blank constantو طبعاً V هي ال frequency هل
فقط الفوتون أو الإلكترون بيكون نصيبه فقط يهبط من
مدار أعلى لمدار أقل لأ العملية ممكن تصير بشكل عكسي
بمعنى لو إلكترون موجود في مدار أقل من مستويات
الطاقة وإجاله حصة من الطاقة يعني اكتسب فوتون اكتسب
مقدار من الطاقةأصبح الطاقته أعلى من المدار اللي
بيسير فيه فيصعد للمدار التالي طبعا الفوتون اللي ..
بدي اكتسبه الالكترون لازم يكون طاقته تساوي الفرق
بين المدارين بمعنى اخر لو فرضنا انه المدار اللي
الالكترون اللي هو المدار رقم اتنين اللي الالكترون
بيسبح فيه وبيسير فيه لو طاقته مثلا خمسة جول وطاقة
المدار اللي يليه سبعة جول معناته فيه فرق اتنين جول
لازم ييجي فوتونحصة من الطاقة مقدارها اتنين جول
عشان يكتسبها الالكترون ويصبح طاقته سبعة جول
فبالتالي ساعتها بيصعد للمدار الأعلى ساعتها بيصعد
للمدار الأعلى Similarly an electron can jump
يستطيع الالكترون انه يقفز to higher energy state
by absorbing a photonwith the resulting energy لما
بيعمل امتصاص لفوتون لحصة من الطاقة بتصير ان الطاقة
الكلية طاقة الالكترون مع الفوتون اللي اكتسبه equal
to the energy difference between states وهذا
هنشوفه في الرسمة التالية هنطلع علىالتكبير ونقول إن
في عندي تلت حالات هنشرحها ونقول هاي عندي إلكترون
الرسم الأولى اللي هي A عندي إلكترون موجود في مستوى
طاقة أدنى سمناه E0 يعني المستوى الأساسي للإلكترون
وإجا فوتون .. إجا فوتون هذا الفوتون .. هذا الفوتون
تردده أو طاقته H في VH له ثابت بلانك في V اللي هو
التردد بتاع هذا الفوتون إجا لا الإلكترون الإلكترون
امتص هذا الطاقة أصبح عنده طاقة أعلى بعد ما امتصه
وصار عنده طاقة أعلى انتقل للمدار الأعلى اللي هو E1
يعني before قبل ما يجيله الفوتون و after يعني بعد
ما إجاله الفوتون بعد ما إجاله الفوتون ضروري
الفوتون اللي إجادرورى هذا الفوتون اللى جاء ليه حصة
الطاقة درورى يكون طاقته تساوي الفرق بين المدارين
تساوي الفرق في الطاقة بين المدارين يعنى لو فرضنا
المدارى الأول هو E0 خمسة جول وE1 تمانية جول إذا
الفرق بينهم تلاتة جول إذا هذا الإلكترون الآن هو في
المدارى الأدنىطاقته خمسة جول عشان يسي وينتقل ليسكن
في المدار الأعلى لازم يجيله كمان تلاتة جول فضروري
الفوتون اللي محفز إليه اللي .. اللي هيجي ينضم إليه
و اللي هيكتسبه الإلكترون هذه الحصة من الطاقة ضروري
تكون تلاتة جول لو كان اتنين جول مش هينفع لو كان
اتنين جول مش هينفع فبالتالي الفوتون المحفز
للإلكترون عشان ينتقل من مدار لمدار أعلىلازم طاقته
تساوي الفرق في الطاقة بين المدارين في الطاقة بين
المدارين هذه العملية اللي صارت اللي هي الرسمة ايه
بيسموها stimulated absorption stimulated
absorption الامتصاص المحفز الامتصاص المحفز يعني ال
электرون امتص حصة من الطاقة امتص كوتون من الطاقة
هذه الحصة وفتون بعد ما انتصها صارله stimulation
صارله تحفيز انتقل للمدار الأعلى في الطاقة إذا هذا
stimulated absorption stimulated absorption الآن
السيناريو التاني اللي ممكن يحدث مع أي إلكترون ممكن
إلكترون يكون في مدار أعلى من الطاقة في مدار أعلى
من الطاقة يروح فاقد حصة من الطاقةالحصة من الطاقة
سمنها فوتون بتردد H في V بتردد H في V هذه الحصة
تعت الطاقة تساوي الفرق في المدارين بمعنى أخر نفرض
هذا المدار اللي بيسير حاليا فيه الإلكترون طاقته 10
جول والمدار الأدنى منه طاقته 9 جولالان الالكترون
راح لوحده بدون اي سابق انذار راح فقد 1 جول من
العشرة جول بشكل فوتون هاي الفوتون انبعث الان
الفوتون انبعث الان اصبح طاقته تسعة جول اذا بقدرش
يظله في المدار الرقم اتنين بدي ينزل للمدار الواحد
لانه مناسب له في الطاقةالإلكترون طاقته تسعة جول
أصبح فبالتالي طبعا أرقام عشرة جول وتسعة جول وخمسة
جول هي من باب تقريب المفاهيم من باب تقريب المفاهيم
هذه العملية تمت تلقائيا بيسموها spontaneous
emission spontaneous emission يعني الانبعاث
التلقائي الانبعاث التلقائي ماحدة أجبر الإلكترون
انه يعطي من عنده حصةمن الطاقة يعني من عنده حصة من
الطاقة إذا أول حالة بسموها stimulated absorption
إجا فوتون حصة من الطاقة حفزت الإلكترون إنه يصعد
انضمت إليه وحفزته إنه يصعد هذه بتسمى stimulated
absorptionالحالة التانية او السيناريو التاني ان
الاكترون كان في مدار اعلى وفقد لحاله بدون ما حد
يعني يطلب منه فقد لحاله حصة من الطاقة اصبح الطاقته
اقل فنزل للمدار اللي ادنى اللي ادنى طبعا الحصة
اللي فقدها انبعثت بشكل فوتون له تردد معين له تردد
معين وهذا الفوتون ممكن يكون مرئي او غير مرئي حسب
تردده حسب تردده اذا تردده جاء في طبوء مرئي يعني من
سبعميةلأ من اربعمية لسبعمية nanometer هيكون
بالنسبة لنا مرئي لما بيكون اقل من ذلك او اكثر من
ذلك اقل من اربعمية يعني في ال ultraviolet او اكتر
من سبعمية في ال infrared هيكون هذا الفوتون مش مرئي
بس مش معناته انه مش مرئي انه مش موجود مش معناته
انه مش مرئي انه مش موجود فبالتالي هذا الفوتونبيكون
فقد وبالتالي بينزل ال electrode لمستوى أدنى من
الطاقة وهذا المستوى .. هذه العملية بتسمى
spontaneous emission اللى هى الانبعاث ال ..
الانبعاث التلقائى او الذاتى تالت سيناريو .. تالت
سيناريو وهذا مهم جدافي الحياة العملية بيسموه
stimulated emission الانبعاث المحفز هنا ما حدا
حكاله يعطي من عنده حصة من الطاقة ما حدا حكى
للإلكترون أنه والله يعطينا حصة من الطاقة هنا الأمر
بيخلف في ال .. في ال .. في ال scenario التالت
الأمر بيخلف ال scenario التالت بيسموه stimulated
emission stimulated emissionالان ال الكترون موجود
عندى في مستوى اعلى من مستويات الطاقة و اجى فوتون
خارجى بتردد معين بتردد معين حفظ ال الكترون انه
يعطى فوتون اخر يعنى ال الكترون اساسا جاي من خارج
الذره من خارج الذره هذا ال الكترون اللى بتردد V و
طاقته H في V اللى هى ال energy بتاعته H في Vمر
جانب الإلكترون حفظه أنه يطلق من جانبه فوتون أصبح
عندي الفوتون اللي إيجي بالأساس و الفوتون المنبعث
طبعا هذا الفوتون انبعث من نتيجة تحفيز من الفوتون
الخارجي أصبح عندي فوتونين عندي فوتونين طبعا
الفوتون رقم اتنين اللي هو انبعث من الإلكترون الحصة
أو ال bucket of energy خلى الإلكترونيفقد ال energy
وبالتالي ينزل لمستوى أدنى، الآن ما يميز هذه
العملية أن الفوتون اللي إجا وحفظوالفوتون اللي
انطلق من الإلكترون يلهم نفس التردد نفس التردد يعني
لو قولنا الطول الموجي لواحد منهم على سبيل المثال
490 نانومتر هيكون الطول الموجي للفوتون المحفز
والمنطلق أو المنبعث التانين كل واحد منهم 490
نانومتر لو الطول الموجي لأحد الفوتونين 600 نانومتر
التاني هيكون برضه 600 نانومترمش بس انهم لهم نفس
التردد، يعني نفس الطول الموجي، ايضا ال photonain
totally in phasetotally in phase يعني القمة على
القمة في الموجة تاعتهم والقاع على القاع والقمة على
القمة والقاع على القاع يعني hundred percent in
phase هذا ال scenario التالت هو المبدأ بتاع عمل ال
laser هو المبدأ بتاع عمل ال laser إذا في قضية
الاكتساب والفقدان في عندي تلتظواهرظاهرة بسموها
stimulated absorption امتصاص او اكتساب فوتون وفي
ظاهرتين لفقدان الفوتون، ظاهرة فقدان ذاتي لوحده
بسموها spontaneous emission وظاهرةفقدان محفز ..
فقدان محفز .. يعني لو حبينا من الحياة العامة أنه
نشبه ال scenario B و ال scenario C بإيش؟ بنقول
الإنسان تبرع من تلقاء نفسه بدون ما حدا يعني يحكي
معاه أو يحفظه للتبرع .. تبرع مثلا لمدرسة أو لفقير
أو لأي شيءالسيناريو التالت انه انسان مقدر بس محتاج
حد يحفظه او يحكي معاه فاجته مثلا جمعية خيرية احنا
مثلا نشرف على أيتام او ما شبه و الاخري فهذا من باب
تقريب المفهوم اذا في عندي spontaneous emission و
في عندي stimulated emission و طبعا في عندي
السيناريو الاول ماننساهوش اللي هو spontaneous
absorption اكتساب للطاقة او لحصة من الطاقةأو
لفوتون من الطاقة فبالتالي هذه القضية بدها تكون
يعني واضحة according to the electromagnetic wave
theory wave energy depends on amplitude only and
frequency does not matter whereas according to
quantum theory energy depends on frequency only
and amplitude does not matterأحنا لما كنا بنحكي في
الـ electromagnetic wave theory قلنا الطاقة
المحمولة على هذه الموجة الضوئية أو ال
electromagnetic wave تتناسب معمربع ال amplitude
بتتناسب مع مربع ال amplitude وإنه مافيش فرق بين ال
frequency هل هو blue light و لا red light و لا
green light و لا invisible light يعني مش مشيوف
فبالتالي ال frequency في ال electro حسب ال
electromagnetic wave theory مالهاش دعوة في موضوع
الطبع ال frequency مالهاش دعوةطب مين اللي إله دعوة
في هذا الموضوع؟ اللي إله دعوة أو اللي إله دخل في
الموضوع عادى هو ال amplitude إن الطاقة تتناسب مع
مربع ال amplitude طب هذا الكلام هل ينطبق على ال
quantum theory؟ طبعاً لا ينطبق أبداً على ال
quantum theory لأن حسب ال quantum theory الطاقة
تعتمد اعتماد كلي على ال frequency ولا تعتمد على ال
amplitude وهذا الكلام واضح من المعادلةعنا هنا ثابت
وهي عندي ال frequency وهي عندي ال energy الطاقة
بتاعة الفوتون طالما هذا ثابت إذا بتزيد الطاقة
بتزيد ال frequency بتجل الطاقة بتجل ال frequency
إذا الطاقةتتناسب طرديا مع ال frequency زادت بتزيد
جلت بتجيل وهذا حسب ال quantum theory هنا في
المعادلة ال amplitude مش مالهاش علاقة ابتدا في هذا
الموضوع اذا حسب ال quantum theory الطاقة تتناسب مع
ال frequency وحسب ال electromagnetic wave theory
الطاقة تتناسب معاللي هي مربع ال amplitude مع مربع
ال amplitude وهذا ال slide بلخص لي هذه القضية انه
in electromagnetic wave theory energy depends on
amplitude and تعتمد على ال amplitude تتناسب مع
مربع ال amplitude في ال quantum theory energy
depends on frequency زادت ال frequency بتزيد
الطاقة جلت ال frequency بتجل الطاقة هنا زادت ال
amplitudeبتزيد الطاقة، جلة ال amplitude بتقل
الطاقة، فبالتالي هذا الفرق في الطاقة حسب تفسير ال
electromagnetic wave theory وحسب تفسير ال quantum
theory، حسب تفسير ال quantum theory، هاي أنا عندي
إلكترون، هاي عندي إلكترونطبعا شحنة الإلكترون سالبة
إيجا فوتون اللي هو electromagnetic radiation فوتون
اكتسب الإلكترون هذا الفوتون اكتسب حصة من الطاقة
جرعة من الطاقة عمل jumping ل energy level رقم
اتنين إذا إلكترون jumps up one energy level one
energy level كان في المستوى الأدنىثم أصبح في
المستوى الأعلى بسبب اكتسابه لفوتون نيجي بنحكي عن
ال light sources مصادر الضوء light sources convert
non-light forms of energy into light and may be
categorized as thermal or luminescent طبعا مصادر
الضوءهي عبارة عن أشياء بتحوللي أشكال معينة من
الطاقة لطاقة الضوء، الضوء عبارة عن طاقة، موجات
كهرومغناطسية، بس في عندي أشكال أخرى من الطاقة زي
ما ال slide بيورجينيعندي مثلا ال electrical energy
طاقة الكهربائية ممكن تتحول لطاقة ضوئية عندي ال
thermal energy ممكن تعطيني طاقة ضوئية عندي ال
chemical energy ممكن تعطيني طاقة ضوئية يعني ال
thermal energy زي إيش؟ زي ال hot bodies الأجسام
الساخنة احنا لما بنسخن الحديد لدرجة حرارة معينة
بيصير يعطيني .. بيصير مصدر من مصادر الضوء نشوف هذه
الرسمة بس هذه الحديد عندى سخن كتيرهنا لا يصدر ضوء
بس هنا أصبح يصدر ضوء بسبب انه يعني حرارته عالية
جدا فأصبح يشع موجات كهرومغناطيسية وهذه الموجات
الكهرومغناطيسية جاية في ال range من اربعمية
لسبعميت نانو متر فبالتالي احنا بنشوفها و ايه
بنسميها ضوء، اذا هذه طاقة حراريةللجسم الساخن
أصبحنا احنا بنشوفه مش بس ال hot bodies مثال على ال
thermal energy اللي بتتحول ل light energy و ايضا
ال tungsten lamp اللمبة اللي فيها سلك ال tungsten
ايضا برضه لما بيسخن ال tungsten بي .. بيعطيني
light energy ال electrical energy امثلة عليها زي
ال fluorescent lampsزي ال LED's Light Emitting
Diodes و زي ال lasers كلها هادي ال laser و سلان
على سبيل المثال لما بتسري electrical energy في ال
laser cavity واضح الكلام هانيجيله بالتفسير بيصدر
ضوء ال laser إذا اتحولت ال electrical energy ل
light energy ال chemical energyيعني الأمثلة عليها
كثيرة زي ال glow worms يعني الديدان المضيقة أو
المتوهجة زي ال deep sea fish أنواع من الأسماك
المضيقة و ال chemical luminescent light sticks و
هذه يعني طبعا من ضمن الأشياء أو الأمثلة اللي
بتدلني أن ال chemical energy ممكن تطيني أو تتحول ل
light energy و عموماكل شكل من أشكال الطاقة ممكن
يتحول ب .. طب يعني عموم القول كل شكل من أشكال
الطاقة ممكن يتحول لشكل آخر .. لشكل آخر فبالتالي ال
light sources convert non-light forms of energy
into light .. into light وممكن تقسم ال light
sources ل thermal مصادرضوئية حرارية و luminescent
يعني مصادر ضوئية طبعا براقة
أو مضيقة، مضيقة بدون حرارة يعني، مضيقة بدون حرارة،
إذا thermal sources و luminescent sources نحكي عن
ال thermal sources بنقول the atoms in a material
warmer than absolute zero are thermally agitated
and radiate electromagnetic waves as a resultيعني
اي ذرة لعنصر ما او لمادة ما حرارتها اعلى من الصفر
المطلق تعتبر متهيجة حراريا ايش يعني متهيجة حراريا
يعني راديات electromagnetic waves راديات
electromagnetic waves احنا بنقول ايش هو ال
absolute zero عشان نذكر فيه اللي هو الصفر المطلق
او ال minus 273 تحت
نقص 273 تحت السفر نقص 273 تحت السفر لو شوفنا مثال
تاني على ذلك
الـ absolute zero ناقص 273 تحت الصفر هذا يسمى ال
absolute zero أيضا
ناقص 273 تحت الصفر اللي هو ال absolute zero ال
absolute zero فال absolute zero احنا بنقول كقاعدة
عامة في الفيزيا ان اي ذراتلماد دماء warmer than
absolute zero يعني أدفع أو أكثر حرارة من ال
absolute zero are thermally agitated يعني تعتبر
متهيجة حراريا and radiate electromagnetic waves as
a result يعني لو جبنا قطعة من الحديد درجة حرارتها
minus مية تحت الصفرالـ minus 100 تحت الصفر أكتر أو
أدفع أو أكتر حرارة من الـ minus 273 إذا هذه قطعة
الحديد اللي درجة حرارتها minus 100 تحت الصفرتعتبر
متهيجة حراريا ليش لأن درجة حرارتها أعلى من الصفر
المطلق اللي هو minus 273 طب إيش بينتج عن معرفتنا
إنها متهيجة حراريا رغم إنها باردة جدا يعني minus
100 تحت الصفر يعني إنها طالما هي أدفع من الصفر
المطلق إذا إن هي متهيجة حراريةوحراريا وينتج عن ذلك
أنها بتشيع electromagnetic radiation أو
electromagnetic waves كنتيجة لأنها دافية لو جبنا
معدن ماء حديد أو غيره وعملنا تبريد فيه أصبح ميتين
وأربعة وسبعين تحت الصفر274 تحت الصفر يعني أبرد من
ال 273 فبالتالي هيكون عندي هذا مش متهيج حراريا ولا
يشيع electromagnetic radiation .. electromagnetic
radiation هذه القاعدة الأولى .. اذا اي جسملأي مادة
أو ذرات أي مادة، بما فيها جسم الإنسان، أي جسم أو
ذرات أي مادة أدفع أو أكثر حرارة من الـ-273 يعتبر
هذا الجسم أو تعتبر هذه الذرات متهيجة حرارية،
thermally agitated وبالتالي بتشع أو بيصدر عنها،
بينبث عنها electromagnetic waves أو
electromagnetic radiationطيب، لو هذه الحرارة تحت
المادة أو تحت العنصر زادت، إيش اللي هيحصل؟ as
temperature increases, the amount of energy
radiated increases and the greater percentage of
the total radiated energy occurs at higher
frequency نرجع احنا بنقول .. نرجع للمعادلة، بنقول
كالقادةعندي مادة أو قطعة من الحديد، قطعة من
الحديد، هاي أنا عند قطعة الحديد، هسومها بشكل مربع،
في البداية، درجة حرارتها كانت
minus 280
تحت الصفرفي هذه الحرارة قطعة الحديد هذه لا تعتبر
متهيجة لأن الـ-280 أقل أو أبرج من الـ-273 طيب في
هذه الحالة هذه القطعة من الحديد لا تشع أي نوع من
الـelectromagnetic radiation روحت أنا دفيت هذه
القطعة خلت حرارتها
خلت حرارتها minus 250 تحت الصفر minus 250 تحت
الصفر هتبدأ تشعر electromagnetic waves طيب شوية
دفيتها كمان شوية خلتها minus 100 تحت الصفريعني
حرارتها ادفع يعني اكتسبت طاقة حرارية اكتر وقولنا
الطاقة الحرارية في النهاية هتتحول لطاقة ضوئية اذا
هنا في درجة الحرارة 280 تحت الصفر لا تشيع قطعة
الحديدها اي electromagnetic waves السبب ان هي
حرارتها تحت الصفر المطلع الان دفناهازودنا درجة
الحرارة أصبحت ناقص 250 تحت الصفر يعني دفيت بمقدار
30 درجةأصبحت أدفع من الـ-273 أدفع من الصفر المطلق
بتبدأ تشيع electromagnetic waves طيب إيه نوع ال
electromagnetic waves اللي بت .. بتشيعها؟
electromagnetic waves طاقتها ضعيفة طاقتها ضعيفة
يعني إيش؟ يعني طول هالموج طويل كتير يعني ترددها
قليل ليش تردد قليل؟ الطاقة جليلة .. الطاقة جليلة
معناته التردد .. أنا عشان هيك رسمت تحت المعادلة
الطاقة قليلة طاقتها قليلة فبالتالي الطاقة المنبعثة
منها قليلة هذا ثابت إذا طالما الطاقة قليلة معناته
ال frequency قليلة إيش يعني ال frequency قليلة
يعني طول الموج طويل على الآخر ال radio waves أو ال
microwaves أو ما شبه تمام دفناها لمية تحت الصفر ثم
دفناها أكتر للصفر
المئوي بعدين
دفناها أكتر لخمسين درجة مئوية بعدين
دفناها أكتر في الفرن المخصص لإحماء الحديد دفناها
لألف درجة مئوية
الطاقة بتاعتها هتزيد كتير طبعا هنا احنا مرة تانية
نقول لألف درجة مئوية اذا
عندي هنا اصبح طاقتها
عالية طب اذا طاقتها عالية ترددها عالي اذا التردد
عالي معناته طول الموج ايش معله؟قصير كل ما بيزيد
التردد معناته بيقصر الطول الموجي اذا كل
ما بيزيد الطاقة بيزيد التردد وكل ما بيزيد التردد
بيزيد الطول الموجي بيزيد الطول الموجي وفق ال
quantum theory و المعادلة اللي عملها max blank
اللي عملها max blank اذا
أز temperature increases the amount of energy
radiated increases and a greater percentage of the
total radiated energy occurs at higher frequency
بتسير تعطي كميات كبيرة من ال electromagnetic waves
عالية التردد عالية التردد لأن الطاقة عالية لأن
الطاقة عالية هنا يعني رسم تمثلي بيوضح الفكرة بيوضح
الفكرة احنا عندنا هنا الحرارة مقياس للحرارة بنقول
الجسم اللي حرارته one degree Kelvin طبعا one
degree Kelvinإيش يعني one degree Kelvin؟ الصفر
الكلفني هو الصفر المطلق الصفر الكلفني هو الصفر
المطلق يعني لما بنقول الصفر المطلق minus متين و
تلاتة و سبعين لما بقول one degree Kelvin one
degree Kelvin يعني إحنا بنحكي عن متين minus متين و
اتنين وسبعين minus متين و اتنين وسبعين أدفع بدرجة
من الصفر المطلقطالما أدفن درجة من الصفر المطلق،
هتنبعث منه electromagnetic waves، يا ترى أي نوع من
ال electromagnetic waves هينبعث، هينبعث مثلا ال
micro wave، اللي هوطول الموجة بتاعها نص سنتيمتر،
نص سنتيمتر يعني خمسين .. خمسة ملي عفوا، خمسة ملي،
يعني خمستالاف مايكرون، خمستالاف مايكرون، يعني
خمستالاف في كمان الف، بنقول خمس مليون نانومتر، طول
الموجة، طويلة الموجة كتير، طويلة الموجة كتير، إذا
عند one degree Kelvin الموجات المنبعثة microwave
طيب دفنا أكتر لمية degree Kelvin مية ديجري كيلفن
يعني minus مية و تلاتة و سبعين تحت الصفر اذا قلنا
الصفر المطلق minus متين و تلاتة و سبعين طب دفناه
بمية رفعنا الحرارة ميت درجة تمام أصبح عندي minus
مية و اتنين مية و تلاتة و سبعين مية و تلاتة و
سبعين يعني أدفع من الصفر المطلق بميت درجةلو في جسم
عندي حرارته 100 degrees Kelvin تمام ما تصورش انه
100 degree centigrade اللي هي حرارة الغليان بتاعة
الماء عندنا لأ هذه 100 degree Kelvin يعني لسه احنا
minus 100 يعني بارد جدا بس أدفع ب100 درجة من الصفر
المطلع لو في جسم او قطعة حديد او اي مادة حرارتها
100 degree Kelvin هينبعث منهاأشعة طبعا ليش هينبعث
منها لأنها أدفع من الصفر المطلق أدفع من الصفر
المطلق يعني متهيجة حراريا تعتبر متهيجة حراريا اللي
هينبعث منها ال infrared ال infrared طيب جيبنا جسم
تالت أو مادة تالتة حرارتها عشر تلاف degree Kelvin
10000 degree Kelvin يعني عشان نحويلها لدرجات مئوية
بس هنخسم منها 273 يعني تقريبا 9700 ومثلا
تسعة تلاف و سبعمية و سبعة و عشرين تسعة تلاف و
سبعمية و سبعة و عشرين تسعة تلاف و سبعمية و سبعة و
عشرين تسعة تلاف و سبعمية و سبعة و عشرين تسعة تلاف
و سبعمية و سبعة و عشرين تسعة تلاف و سبعمية و سبعة
و عشرين تسعة تلاف و سبعمية و سبعة و عشرين تسعة
تلاف و سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية
و سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية و
سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية و سبعمية و
سبعمية و سبعمية
هذا visible light، هذا اللي احنا شايفينه visible
light، هذا visible light فبالتالي لما بتزيد درجة
الحرارة بتزيد عندى التردد، بيزيد عندى التردد طيب
لما احنا بيصير عندى عشرة مليون degrees Kelvin عشرة
مليون degrees Kelvin يعنييعني عشان أحولهم لدرجات
مئوية بس بخصهم 273 درجة يعني .. يعني كأن بقول 10
مليون درجة مئوية إلا 273 و دي حرارة هائلة جدا تشبه
الحرارة اللي في باطن الشمس أو في قلب الشمس اللي
يقولنا هي بتصل ل 16 مليون Kelvinلما بيكون عندى
الحرارة عالية جدا لهذه المادة ساعتها بتنتج موجات
قصيرة جدا أو طاقة عالية جدا بشكل موجات ال X-ray
وبعض موجات الجامعة
طبعا احنا قولنا الضوء المرئي من 400 ل 700 نانو متر
الطول الموجة هنا الطول الموجة بتروح تقريبا 1 نانو
متر .. 1 نانو متر طيب لو احنا جيبنا مادة حرارتها
10 billion degrees تقريبا 10 مليار مش مليون مليار
Kelvin يعني لما بتحولها لدرجة مئوية تقريبا بدك نفس
الرقم بس تخصم منه 273 درجة 273 درجة بتطلع لأقصر
الموجات الكهرومغناطسية وأعلاها طاقتا اللي هي ال
gamma rays ال gamma rays اذا كل ما بتزداد الحرارة
بتزداد ال frequency بتزداد ال frequency بيقل الطول
الموجي زي ما احنا شايفين طول الموج هنا نص سانطي
نزل لخمسين مايكرون نزل لنص مايكرون نزل لواحد نانو
متر نزل لخمسة من عشر تلاف من النانو متر طول الموجة
الواحدة طالما الموجات بتقصر ترددها بيعلى اذا
الطاقة بتزيدالطاقة بتزيد، التردد بيزيد، الطول
الموجي بيقصر، بازدياد الطاقة، بيزداد التردد،
بازدياد التردد، بطول الموجي بيقصر، الطول الموجي
بيقصر، الآن أهم نقطة و آخر نقطة في هذا الموضوع أو
في محاضرة اليوم بدنا نقول حقيقة الأمر، أي جسم
محتاج حراريايعني الجسم الأول اللي ضربنا عليه مثلا
لإنه بنبعث منه microwave، الجسم التاني اللي ضربنا
عليه مثلا لإنه بنبعث منه infrared و هكذا، أي جسم
محتاج حراريا بتنبعث منه كل الأطياف، يعني نفرض
جيبنا الجسم إيه، وقولنا حرارته واحد Kelvinهذا
الجسم بحرارة واحد Kelvin بتنبعث منه كل الأطياف بس
بيكون كمية ال microwave عنده أكتر شيء والكميات
الأخرى لا تكاد تذكر، لا تكاد تذكر، يعني الانبعاث
بيسموه انبعاث continuousكل spectrum .. كل ال
electromagnetic spectrum بينبعث بس بكميات ..
بكميات يعني ضئيلة جدا و بيكون في نوع من أنواع اللي
هي ال electromagnetic waves بيكون هو الغالب .. هو
الغالب
جسم حرارته عشر تلاف كيلوفين ايضا بينبعث منه كل
الطيف الكهرومغناطيسي بينبعث منه ولكن اغلب الحصة
الأكبر هتكون لمن؟ للvisible light لو جبنا جسم
حرارته مائة degrees Kelvin100 درجة كلفينية هيكون
بنبعث منه كل الطيف هذا اللي إحنا شايفينه بس الحصة
الأكبر جدا هتكون لل infrared إذا الإنبعاث
continuous .. إذا الإنبعاث continuous .. إذاكل ما
بتزيد amount of energy radiated as the amount of
.. as the temperature increases, the amount of
energy radiated increases and the greater
percentage .. the greater percentage of the total
radiated energy occurs at higher frequency يعني كل
ما زادت عندي .. كل ما زادت عندي الحرارةصحيح بينبعث
كل الأطياف بس بيكون ال greater percentage النسبة
الأعلى للترددات الأعلى النسبة الأعلى بتكون
للترددات that the greater percentage of the total
radiated energy occurs at higher frequencies لأنه
هذه طاقة يعني عالية طاقة عالية طبعا
هنا موضوع مختص بلهب الشمعة واللي هنذكره المرة
القادمة ان شاء الله تعالى ويعطيكم العافية والسلام
عليكم ورحمة الله وبركاته