المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11470 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Absolute Zero  
  
1119   01:36 صباحاً   date: 6-12-2020
Author : E. R. Huggins
Book or Source : Physics 2000
Page and Part : 472


Read More
Date: 28-9-2020 1362
Date: 30-12-2016 1271
Date: 21-9-2020 1548

Absolute Zero

An immediate consequence of temperature being related to thermal kinetic energy, is that there must be a lowest possible temperature. When the thermal kinetic energy is gone, you cannot go any lower in temperature. It thus seems reasonable to define an absolute zero of temperature as the state where the molecules have no thermal kinetic energy, and choose a temperature scale that starts at this absolute zero and goes up proportionally to the thermal kinetic energy.
However, as you approach absolute zero, as you try to remove the last vestiges of thermal kinetic energy, nature has a surprise in store. No matter what you do, there is some unremovable kinetic energy left. One of the basic predictions of quantum mechanics is that a confined particle cannot have zero kinetic energy, and the closer the confinement the more kinetic energy it has to have. A molecule in a liquid or a solid is confined to the small volume bounded by its neighbors, and therefore cannot have a kinetic energy less than that required for that volume.
The unremovable kinetic energy is called zero point energy. This energy is so small that for most substances it is not noticeable unless you carry out specially designed experiments to detect it. However, zero point energy shows up clearly in the case of liquid helium. All substances except helium freeze when cooled to a sufficiently low temperature. We can remove enough kinetic energy from the molecules so that they settle into a solid structure. But the molecular force between helium atoms is so weak that the zero point kinetic energy alone is enough to keep helium a liquid. You cannot freeze helium by cooling alone, you must also subject it to high pressures.
The existence of zero point energy suggests that we will encounter problems with the definition of temperature as we approach absolute zero. Suppose, for example, we have two substances with different zero point energies in thermal equilibrium. If the temperature is so low that any thermal kinetic energy is much less than the zero point energies, then we have a situation in 
which molecules with different vibrational kinetic energies are in thermal equilibrium. If we insist that two substances in thermal equilibrium are at the same temperature, then we can no longer say that temperature is proportional to the vibrational kinetic energy of the molecules.
The ideal gas thermometer does not get us out of this problem because it does not work at very low temperatures. Before the zero point energies become important, any gas we use in an ideal gas thermometer becomes liquid or solid and we no longer have an ideal gas as a working substance.
In the next chapter on entropy and the second law of thermodynamics, we will discuss the consequences of the basic idea that order does not naturally arise from disorder. In that discussion we will describe a method of defining temperature that applies to all temperature ranges. This thermodynamic definition of temperature is consistent with the ideal gas thermometer over the range that ideal gas thermometers operate, but also correctly describes temperatures near absolute zero where we have to deal with zero point energy.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.