حل درس نظرية الكم والذرة علوم تاسع نظرية الكم والذرة نموذج بور للذرة فسر النموذج المزدوج موجة - جسيم الخاص بالضوء عدة ظواهر لم يكن من الممكن تفسيرها من قبل، ولكن لا يزال العلماء لا يفهمون العلاقات بين البنية الذرية والإلكترونات وطيف الأنبعاث الذري. تذكر أن طيف انبعاث الهيدروجين منفصل، أي أنه يتكون فقط من ترددات ضوئية محددة. ما السبب الذي يجعل طيف الأنبعاث الذري للعناصر منفصًالا بدًالا من أن يكون متصًلا ؟ اقترح عالم الفيزياء الدنماركي لذرة الهيدروجين يبدو أنه كمي نيلز بور، الذي كان يعمل في مختبر رذرفورد عام 1913 ،نموذج يجيب على هذا السؤال. كما تنبأ نموذج بور أيضا بشكل صحيح بترددات الخطوط الموجودة في طيف الأنبعاث الذري للهيدروجين. حالات الطاقة لذرة لهيدروجين:حالات الطاقة لذرة الهيدروجين: بناء على تصورات بالنك وأينشتاين للطاقة الكمية أن ذرة الهيدروجين لها حالات طاقة محددة مسموح بها. أقل حالة طاقة مسموح بها للذرة تسمى الحالة الأرضية حين تكتسب الذرة الطاقة، يقال أنها في حالة مستثارة. ربط بور أيضا حالات الطاقة لذرة الهيدروجين باالألكترون داخل الذرة وقد اقترح أن الإلكترون في ذرة الهيدروجين يتحرك حول النواة في مدارات دائرية محددة مسموح بها فقط.
بحث شامل عن نظرية الكم ، بعد دراسة طويلة من قبل العلماء تم اكتشاف نظرية حديثة وهي نظرية الكم أو ما تُعرف بميكانيكا الكم وهي عبارة عن جزء صغير من الفيزياء الحديثة، حيث تهتم بعلم سلوك المادة والضوء في المستوى الذري بشكل خاص والتي تقاس بالنانومتر أي يعادل (1× 10-9 متر). تكمن النظرية في دراسة وتفسير طبيعة الذرة مثل الإلكترونات، البروتونات، والنيوترونات، مع دراسة قوية لمكوناتها الرئيسية الأصغر حجماً وهي الكواركات " Quarks " سواء متجمعة أو متفرقة. تعريف الكم في الكيمياء نظرية الكم أو كيمياء الكم ( Quantum chemistry) هي فرع أساسي من الكيمياء النظرية ذات التعقيد والصعوبة. تهتم بدراسة سلوك الجزيئات والذرات أثناء التفاعل، والمختصة بدراسة الأجسام الغير المرئية " دون الذرة". يرجع سبب تسميتها بنظرية الكم لارتباطها بالأعداد الكمية، وهي عبارة عن نتائج رياضية، تحدد أشكال وأحجام المستويات الإلكترونية. صنف العلماء هذه النظرية على أنها جزء من الكيمياء الحاسوبية، ويتم احتسابها بواسطة أجهزة الحاسب الآلي. نتج عنها تنبؤات نظرية تقوم على دراسة الذرات والجزيئات والتي عادةً تمتلك طاقات متباعدة. تاريخ ميكانيكا الكم تضم نظرية الكم " ميكانيكا الكم " على مفاهيم أساسية ربطها العلماء ببعضها البعض، كي يرصد طبيعة الذرات والجزيئات والتي تتمثل في الآتي: الجُسيمات في العالم الكمّي هي موجات في بداية القرن الـ 20 رصد العلماء طبيعة وسلوك الضوء من خلال تسخين غاز في أنبوب زجاجي.
ظهور نظرية الكم (quantum): شهد عام 1900م تغيّراً جذرياً في عالم الفيزياء ، وذلك بمجئ العالم (ماكس بلانك) بنظرية جديدة وفرضية غريبة تختلف تماماً عن الفيزياء الكلاسيكية التي كانت تتعامل مع الطاقة على أنها وحدة واحدة تنتقل بكميات مختلفة ، حيث افترض بلانك أن الطاقة موجودة على شكل وحدات أطلق عليها اسم الكم (quantum) وهو مصطلح استخدمه لوصف أصغر كمية من الطاقة يمكن أن تبعثها أو تمتصها المادة بصورة إشعاع كهرومغناطيسي. وضع بلانك المعادلة الآتية وهي التي تعطي طاقة الاشعاع الكهرومغناطيسي: (E= hv) حيث أن (E) هي الطاقة و(v) هو التردد و(h) هو ثابت بلانك أو الرقم الذي إفترضه بلانك لحل معضلة "الكارثة فوق البنفسجية". وتبلغ قيمة ثابت بلانك 6. 63 ´ 10 -34 J. s حيث V=c\h وبذلك تصبح معادلة بلانك على الصورة E=h c\h ، وبالرغم النجاح الكبير الذى لاقته هذه النظرية ، إلا أن بلانك لم يستطع تفسير السبب الحقيقي وراء انبعاث الطاقة على هذا الشكل الكمّي. نتائج نظرية الكم: – ظاهرة الكهروضوئية: في عام 1905 تمكّن العالم اينشتاين – بالاستعانة بقوانين الكم – من تفسير ظاهرة الكهروضوئية وهي ظاهرة تحرُّك الضوء على شكل موجات عند تعرضه لكم كبير من الطاقة ، ففسر ذلك بقوله أنه بداخل الضوء هناك ما يسمى بـ " إزدواجية الذرة والموجات" أي أن الضوء أيضاً ينتقل بكميات معينة مثل الطاقة ، ولكي يُفرّق بينهما أطلق اينشتاين على هذه الكميات الخاصة بالضوء اسم (فوتونات) (photons) وقد نال اينشتاين جائزة نوبل عام 1921 عقب هذا الاكتشاف.
مؤسس نظرية الكم قام مجموعة من العلماء بوضع أسس ونظريات لميكانيكا الكم منذ بداية القرن العشرين. وأكثر العلماء الذين اجتهدوا في ظهور نظرية الكم هم " نيلز بور، ألبرت أينشتاين، ماكس بلانك، ماكي بورن" استطاعوا هؤلاء العلماء على إيجاد تفسير علمي لعلم الفيزياء الذرية والتي أطلق عليها الجسيمات الضوئية " الفوتونات" في عام 1930 ميلادياً. وبعد تعاون العلماء مع بعضهم " ديفيد هيلبرت، جون فون نيومان، وبول" تم الإعلان عن نظرية الكم رسمياً للعالم أجمع. ساعدت هذه النظرية في ظهور مجالات مختلفة مثل إلكترونات الكم، وكيمياء الكم. كما قامت بتفسير العديد من المجالات مثل معرفة مزايا الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. وفسرت ايضاً سلوك الذرات أثناء حدوث التفاعل الكيميائي، وكيفية تكوين الروابط، وطرق تدفق الإلكترونات في التكنولوجيا الحديثة. نتائج ميكانيكا الكم استعان العالم أينشتاين بقوانين الكم كي يقوم بتفسير ظاهرة الكهروضوئية وهي عبارة عن ظاهرة تحرك الضوء في صورة موجات عند تعرضها لكم كبير من الطاقة، وتم تسميتها في ذاك الوقت " ازدواجية الذرة والموجات" وبعد ذلك توالت نتائج نظرية الكم من خلال الآتي: علم ميكانيكا الكم هو عبارة عن دراسة ظاهرة الكهروضوئية وتأثيرها في حدوث تغييرات فعالة في علم الفيزياء.
الثاني الثانوي | الفصل الدراسي الأول | كيمياء | نظرية الكم والذرة 1 - YouTube
و قد فسر النموذج الذري و الطاقة و المادة على اساس هذه االنظرية. عدد القراءات (221) التعليقات التعليقات
تشير الكثافة العالية للنقاط بالقرب من النواة إلى أكثر موقع محتمل للألكترون ومع ذلك ونظرا لأن السحابة ليس لها حد معين، فمن الممكن أيضا العثورعلى الألكترون على مسافة هائلة من النواة.