المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 9019 موضوعاً
تاريخ الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23 / كانون الاول / 2014 م
صيغ المبالغة
18 / شباط / 2015 م
الجملة الإنشائية وأقسامها
26 / آذار / 2015 م
معاني صيغ الزيادة
17 / شباط / 2015 م
انواع التمور في العراق
27 / 5 / 2016
صفات المحقق
16 / 3 / 2016


تطبيقات على القوى المغناطيسية المؤثرة على الشحنات  
  
9577   04:09 مساءاً   التاريخ: 25 / 1 / 2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة : الفصل 19
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الكهربائية والمغناطيسية / الكهرومغناطيسية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 31 / 10 / 2020 314
التاريخ: 17 / 1 / 2016 11489
التاريخ: 22 / 5 / 2016 1229
التاريخ: 5 / 11 / 2020 519

تطبيقات على القوى المغناطيسية المؤثرة على الشحنات

إن خواص الجسيمات التي تتكون منها الذرات والجزيئات ، يمكن دراستها عند ملاحظة سلوكها في وجود مجالات E ومجالات B. وتحمل هذه الكيانات الدقيقة للغاية من المادة شحنات تتراوح قيمتها بين شحنة إلكترونية واحدة e أو قدر ذلك عدة مرات. وسنتعرض بإيجاز ثلاث من هذه التطبيقات.

جهاز انتقاء السرعات

يوضح الشكل (1) زوجاً من الألواح المشحونة المتوازية ، المغمورة في مجال مغناطيسي يتجه إلى داخل الصفحة. وكما مر علينا عدة مرات من قبل فإن اللوحين المتوازيين يخلقان مجالاً كهربياً منتظماً فيما بينهما ويتجه من اللوح الموجب إلى اللوح السالب.

الشكل(1)

ويسمى هذا الجهاز باسم جهاز انتقاء ذي مجالين متعامدين وذلك بسبب اتجاه كل من المجال المغناطيسي والمجال الكهربي. ويحفظ الجهاز في غرفة تفريغ بحيث تكون مقاومة الهواء مهملة.

افترض الآن أن جسيماً مشحوناً (+q) يدخل إلى المنطقة التي يتعامد فيها المجالان بسرعة v موزاية للوحين ، كما هو مبين في الشكل 19-15. ولابد انك تستطيع إثبات أن القوة الكهربية والقوة المغناطيسية متعاكستان في الاتجاه كما يوضح الرسم. ولهذا فإن الجسيم سوف ينحرف بشكل عام إما إلى أعلى أو إلى أسفل اعتماداً على أي من القوتين أكبر من الأخرى.

وستمر الشحنة خلال منطقة التعامد بدون انحراف ، فقط إذا تساوت القوتان المتعاكستان. ويتطلب هذا الشرط أن:

 

والجسيمات التي تتحرك بهذه السرعة تماماً سوف تمر من خلال فتحة صغيرة تقع على خط واحد مع المحور المركزي للجهاز ، اما الجسيمات التي تتحرك بأية سرعات أخرى غبر هذه السرعة فإنها ستمنع من المرور. وهكذا فإن هذا الجهاز يتيح لنا ــ إذا ضبطنا قيم E و B ــ أن ننتقى جسيمات تتمتع كلها بنفس مقدار السرعة من بين حزمة الجسيمات التي لها سرعات مختلفة. ولابد أنك قادر على إقناع نفسك بأن النتيجة نفسها تطبق على الشحنات السالبة. كما أنك لابد أن تستغرق بعض الوقت لتثبت أن وحدات SI الخاصة بالنسبة E/B هي بالفعل متر لكل ثانية ( m/s).

مطياف الكتلة

ان الكتل الماكروسكوبية ( الكبيرة ) وعرفناها منسوبة إلى الكيلو جرام العياري الدولي. على أن أكثر قياسات الكتلة دقة هي الخاصة بذرات العناصر المختلفة. وهناك جهاز يعرف باسم مطياف الكتلة وتستخدم فيه القوة المغناطيسية المؤثرة على ذرات مشحونة ( او أيونات) لقياس الكتل إلى دقة تصل إلى سبعة أو ثمانية أرقام عشرية معنوية. ويبين الشكل (2) رسماً تخطيطاً لهذا الجهاز حيث يرى مصدر للأيونات محفوظ داخل غرفة مفرغة ، كما ترى منطقة بها مجال مغناطيسي منتظم وجهد كهربي بين مصدر الأيونات ومنطقة المجال المغناطيسي. ويبدأ العمل بأن تتأين ذرات غاز بواسطة قذفها بالإلكترونات ثم تخرج الأيونات من فتحة مصدر الأيوناتS1 . ثم تعجل الأيونات نحو مدخل الفتحةS2  بواسطة جهد معلوم V. أي أن الأيونات تدخل المجال المغناطيسي ولها طاقة حركة وهي:

(1)              

وقد تكون الشحنة q مساوية +e أو +2e ، إلخ اعتماداً على درجة تأين الذرات وكثيراً ما يحدث أن تستخدم ذرات منفردة التأين (أي أيونات وحيدة الشحنة).

وبمجرد أن تدخل الأيونات إلى منطقة المجال المغناطيسي ، فإنها تتحرك بسرعة ذات مقدار ثابت ثم تدور بواسطة القوة المغناطيسية في دائرة نصف قطرها:r = mv/qB وبحركتها في نصف دائرة ، فإن الأيونات تصطدم بكشاف كلوح فوتوغرافي مثلاً يقع على مسافة 2r من الفتحةS2 . وبحل المعادلة ((1 لإيجاد v ، نستطيع الصول على معادلة تحديد كتلة الأيون. وسنبدأ أولاً بالحصول على v2 = 2qV/m. ثم

وهذا يؤدي بدوره إلى العلاقة :

(2)              

وحيث ان الكميات q ، V ، B معروفة ، فإن القياسات الدقيقة للمسافة 2r ستتيح لنا تعيين كتلة الأيونات. ومن الاستخدامات ذات الأهمية الخاصة لمطياف الكتلة ، قياس الفرق بين كتل النظائر المختلفة لنفس العنصر.




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.




بمشاركة أكثر من 1100 متطوع ... شؤون الطبابة تكثّف جهودها لخدمة زائري الأربعين
افتتاحُ أكبر محطّةٍ قرآنيّةٍ في العراق لزائري الأربعين
قسم المعارف يشارك في فعاليات محطّة فتية الكفيل الثقافيّة
فرقةُ العبّاس القتاليّة: أكثرُ من 5000 عنصرٍ أمنيّ يشاركُ في تأمين زيارة الأربعين