بحث عن الضوء وطاقة الكم
بحث عن الضوء وطاقة الكم
تعتبر دراسة الطاقة الضوئية والكمية من الأبحاث المهمة الجديرة بالتركيز عليها ، لأن دراسة الضوء والطاقة الكمومية موضوع مهم يبحث عنه الكثير من الطلاب في مختلف المستويات المدرسية ، لأن أينشتاين قام بالكثير من الأبحاث ، خاصة في منشوره نظرية النسبية التي تصف الحركة النسبية ، هناك موضوع متعلق بهذا الموضوع ، العديد من النظريات ، في الأسطر القليلة التالية ، سنناقش الضوء والطاقة الكمومية بالتفصيل من خلال موقع إيجي بريس.
البحث عن الضوء والطاقة الكمومية
البحث عن الضوء والطاقة الكمومية
- هذه دراسة تفصيلية للضوء والطاقة الكمومية ، العلاقة بين الضوء والطاقة الكمومية قريبة جدًا ، لأنه في أبسط مثال من حولنا ، يرتبط مفهوم الضوء بالطاقة.
- أكبر مصدر للضوء هو طاقة الشمس ، لذلك يمكن ربط الضوء والطاقة الكمومية: معًا ، البحث: يمكن تعريف الضوء على أنه نوع من الطاقة ، يسمى الضوء بالإشعاع الكهرومغناطيسي ، وأهم مصدر للضوء هو الشمس والضوء هي أسرع مادة في الكون ، سرعتها 186000 ميل في الثانية.
طاقة الكم
- وتسمى الطاقة الكمومية لأهمية الطاقة الكمومية في بنائها ، ويستخدم هذا المصطلح لوصف أصغر طاقة يمكن تبادلها بين الجسيمات.
- تنص نظرية الكم على أن كلًا من الضوء والمادة يتكونان من جسيمات صغيرة جدًا لها خصائص موجية مرتبطة ، لأن الضوء يتكون من جسيمات تسمى الفوتونات ، بينما تتكون المادة من جسيمات تسمى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
- عندما تصبح كتلة الجسيم صغيرة بما فيه الكفاية ، ستظهر خصائصها الموجية ، ثم استخدم هذه الطريقة لدراسة كيفية عمل الضوء كجسيمات وموجات.
- ميكانيكا الكم هي مجموعة من النظريات الفيزيائية التي ظهرت في القرن العشرين لشرح الظواهر على مستوى الذرات والجسيمات دون الذرية ، ودمج خصائص الجسيمات والموجات للتعبير عن مصطلح ازدواجية الموجة والجسيم. شخصية مسؤولة.
- كما أنها قابلة للتطبيق على الميكانيكا الكلاسيكية ، ولكنها لا تظهر تأثيرها على هذا المستوى ، لذا فإن ميكانيكا الكم هي تعميم للفيزياء الكلاسيكية ، لأنه يمكن تطبيقها على كل من المستوى الذري والمستوى العادي.
- يطلق عليه ميكانيكا الكم بسبب أهمية الكم في بنائه ، وهو مصطلح فيزيائي يستخدم لوصف أصغر كمية من الطاقة يمكن تبادلها.
- غالبًا ما يتم استخدام مصطلحات فيزياء الكم ونظرية الكم كمرادفات لميكانيكا الكم. عندما تكون القيمة من مضاعفات أصغر ثابت ، يقتصر الرقم على مجموعة من القيم الطبيعية المنفصلة. يسمى هذا الرقم عدد العناصر التي يمكن ملاحظتها ، لذا فإن ثابت بلانك h هو مجموع الأفعال الكمية (أي h / 2π) هو الزخم الزاوي أو الدوران.
أنظر أيضا: أنواع الطاقة المتجددة ما هي الطاقة المتجددة؟الوقود الحيوي المستدام
كيف يتصرف الضوء كموجات
- ما يظهر هنا هو كيف يتصرف الضوء كموجات ، ويتغير سلوك موجات الضوء بسبب الانعراج والتداخل.
- أثبت جيمس كلارك ماكسويل في القرن التاسع عشر أن الضوء ينتقل بسرعة الضوء في الفضاء.
- وفقًا للصيغة التالية ، يرتبط تردد الضوء بطول الموجة: التردد = سرعة الضوء ٪٪ سرعة موجة الضوء للضوء 3 * 10 ^ 8 م / ث يتغير الطول الموجي بين الضوء المرئي والضوء غير المرئي. تسمى الموجات المرئية الطيف الكهرومغناطيسي ، وتتراوح أطوالها الموجية بين 400 و 750 نانومتر ، وتختلف طاقة الموجة حسب سعة الموجة أو شدتها.
- أما بالنسبة للضوء الذي يتصرف كنوع من الجسيمات يسمى الفوتون ، فإن الجسيم يبذل طاقة الضوء.
- عندما يكون الضوء أكثر سطوعًا ، فإنه يصدر العديد من الإلكترونات ، لكن جميع الإلكترونات لها نفس الطاقة الحركية.
- يعتقد الناس أن الطاقة الحركية للإلكترونات المنبعثة يجب أن تعتمد على شيء ما ، لذلك فهي تغير تواتر الضوء ، وهذا هو سبب تغيير الطاقة الحركية للإلكترونات المنبعثة ، لذا فإن الطاقة الحركية تعتمد على تردد الضوء ، ولكن هناك التردد الذي لا يسمح لأي مادة بإصدار الإلكترونات.التبديل ، مما يعني أن الطاقة الحركية تساوي تردد الضوء مضروبًا في ثابت يسمى ثابت بلانك ، والذي يمثله الرمز h.
- هذه النتيجة غير متوافقة مع صورة الضوء على شكل موجات ، لكن التفسير المقابل لهذه الصورة هو أن الضوء يدخل شعاعًا منفصلاً (يسمى الفوتون) ، ويجب أن يمتلك كل فوتون طاقة كافية لإخراج الإلكترون.
- والطاقة عبارة عن فوتون.نعم: طاقة الفوتون = التردد * ح.استنتاج البحث: عندما تتخيل إلكترونات تقفز بين مستويات الطاقة الذرية الكمومية ، يمكن التعبير عن خصائص الجسيمات الموجية للضوء من خلال التحولات المختلفة للإلكترونات التي تنبعث أو تمتص الضوء المرئي حسب القوانين اعلاه.
انظر أيضا: ما هو نوع الطاقة ومعلومات عن مصدرها
تقرير الطاقة الضوئية والكمية
- ترتبط ميكانيكا الكم بسلوك المادة والضوء ، وهي تستخدم البروتونات والإلكترونات والنيوترونات والجسيمات الأخرى لوصف طبيعة ومحتوى الجسيمات والذرات.
- تشمل هذه الخصائص تفاعل الجسيمات مع بعضها البعض ومع الذرات.
- ينتج عن هذا التفاعل إشعاع ضوئي وإشعاع كهرومغناطيسي ، والإشعاع والمادة لهما خصائص الموجات والجسيمات.
- يعتقد العلماء أن الضوء يتكون من جزيئات تنبعث في الفراغ.
- يسمى الفوتون بنوع من الذرات ، لأن الإلكترون ينتقل من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل ، ومن ثم يُصدر الإلكترون طاقة مشعة في موجة معينة ، والتي تحدث على شكل فوتون ، والتي يتم تحفيزها بعد الفوتون.
- تتعرض لقدر معين من الطاقة (مثل الطاقة الحرارية) ، لذا فإن الطاقة الضوئية والطاقة الكمومية عمليتان مترابطتان ، والتي لن تحدث بدون عمليات أخرى.
خصائص الإضاءة
تختلف خصائص الضوء ، وقد ذكرنا النقاط التالية:
- الانعكاس: عندما تصطدم هذه الطريقة بالسطح ، تقوم الطريقة بتغيير اتجاه الضوء ، وينص قانون الانعكاس على أنه عندما ينعكس الضوء على سطح أملس ، تكون زاوية الضوء المنعكس مساوية لزاوية الضوء الساقط.
- الانكسار: ينكسر الضوء عند المرور بين وسيطين مختلفين (مثل الهواء والماء) ، وتقل سرعة الضوء ، لذلك ينحني الضوء الساقط من السطح ، وتعتمد زاوية الانكسار على نوع الضوء. المقال الأوسط.
- الاستقطاب: هو اهتزاز موجات الضوء في الطائرة.
- الامتصاص: عندما يدخل الضوء إلى مادة شفافة ، فإنه يطلق بعض الطاقة على شكل حرارة ، فيفقد الضوء بعض الشدة.
- التشتت: عندما يسقط الضوء على سطح خشن ، يتشتت الضوء وينعكس في جميع الاتجاهات.
- الضوء هو نوع من الطاقة التي تنتشر في الكون بسرعة مذهلة ، فالبشر يحصلون على طاقة الضوء من النار ، ثم اخترعوا معدات الإضاءة مثل الشموع ومصابيح الغاز ، ثم اخترعوا النوع الأول من الطاقة الكهربائية.
- الطاقة الضوئية عبارة عن حزمة أشعة شديدة التركيز وعالية الكثافة تُستخدم في العديد من العمليات الجراحية ، مثل الزجاج أو الماء. أنشأ الإغريق أيضًا القانون الأساسي للانعكاس والانكسار ، أي زاوية الانعكاس.
زاوية الانعكاس تساوي تقريبًا زاوية الانعكاس ، والتي تبعد حوالي 1500 سنة عن ذروة الحضارة اليونانية. وأشار الفيزيائي العربي الحسن بن الهيثم (965-1039) إلى أن مصدر الضوء هو الشمس وينعكس من الجسم إلى العينين ، وقد بدأ تقدم البحث في الضوء في عصر النهضة (1300-). 1600.) ومع ذلك ، أعمق إنجاز علمي في هذا المجال
أنظر أيضا: الأجهزة التي تحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية
لون الطيف الكهرومغناطيسي
- توزع الألوان على الطيف كالتالي: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأرجواني ، والسبب هو الطيف الكهرومغناطيسي ، وهو مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسية ذات الترددات الموزعة باستمرار ومستويات الطاقة. مع تغير الطول الموجي ، يصبح نطاق النطاق المنخفض للغاية أطول أو أقصر.
- يشمل الطيف الكهرومغناطيسي موجات الراديو ، والميكروويف ، والأشعة تحت الحمراء المرئية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما.
- كل موضع يحتل موقعًا محددًا في الطيف. باستثناء الألوان الأساسية الستة المذكورة أعلاه ، فإن التقسيم بينهما غير ثابت وفقًا لطبيعة الطيف. حدد نيوتن اللون السابع ، أي النيلي ، مما يعني أنه في و هناك ألوان واضحة بين اللون الأزرق.
- اللون الأرجواني هو مجموعة من الألوان بين الأزرق والأرجواني ، ولكن هذا بسبب اختفاء لون آخر تدريجيًا مع الطيف ، وتصبح الحدود بين لون واحد ولون واحد غير واضحة ، تمامًا مثل اللون البرتقالي عند نقطة معينة أصفر ، ولكن هناك كميات لا حصر لها البرتقالي والأصفر والبرتقالي الفاتح بينهم.
باختصار ، هذه المقالة عبارة عن ورقة بحثية عن الضوء والطاقة الكمومية ، وتقرير عن العلاقة الوثيقة بين الضوء والطاقة الكمومية وخصائص الضوء.
