فيــــز

[بحرينيه كوول]

((الفولتية وشدة التيار))

التكهرب
المقدمة :
وجد أرسطو طاليس ، أحد حكماء الإغريق الذين عاشوا في القرن السادس قبل الميلاد أن " الكهرب " وهو مادة صمغية متحجرة له قابلية جذب بعض الأجسام الخفيفة إذا دُلِكَ بقطعة من الصوف .
بعد أرسطو طاليس ، وعلى امتداد القرون الماضية تعرَّف العلماء إلى كثير من المواد التي تشارك الكهرب في هذه الخاصية ( جذب بعض الأجسام الخفيفة ) وأطلقوا اسم الكهربائية على هذه الخاصية .

العرض :
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط مصنوع من البلاستيك يصبح له القابلية على جذب قصاصات الورق .
عندما تمشي فوق سجادة في يوم جاف فإنك تحس بشرارة كهربائية عندما يقترب إصبعك من يد الباب المعدنية.
عند خلع الملابس المصنوعة من النايلون في الظلام تلاحظ شرارة كهربائية .
تنجذب قصاصات الورق إلى شاشة التلفاز عندما يكون مشتعلاً .
إذا مسحت زجاج شباك غرفتك بالورق الجاف تلاحظ تخلف قطع من الغبار أو الورق على الزجاج وانجذابه إليه .

الفولتية وشدة التيار

في الدارة الكهربائية البسيطة ، نصل اللمبة بالبطارية فيسري فيها سيلٌ من الإلكترونات ... ولكن ...!!!

ما علاقة الأمبير والفولت بسيل الإلكترونات هذا ؟؟



اتجاه التيار:

من المعروف أن ذرات جسمٍ ما تكون في حالة تعادل ( اتزان ) ، حيث أن عدد البروتونات الموجبة في نواة الذرة يساوي عدد الإلكترونات السالبة الدائرة حولها . وعندما يفقد الجسم بعض الكتروناته ، يُصبحُ موجب الشحنة والجسم الذي يكتسب عدداً إضافياً من الإلكترونات يصبح سالبَ الشحنة .

عند إغلاق الدارة الكهربائية ، يسري التيار الكهربائي فيها . والتيار الكهربائي يعني تدفُّقُ الشحنات الكهربائية في الدارة الكهربائية ، وتتحرك هذه الشحنات من أحد قُطبي البطارية عبر الأسلاك لتمر بعناصر الدارة وتصل في النهاية إلى القطب الآخر للبطارية .

قبل اكتشاف الإلكترونات ، اعتبر الكثير من العلماء الذين درسوا الكهرباء أن التيار الكهربائي هو عبارة عن شحنةٍ كهربائية متحركة ، وقد افترضوا أن التيار الكهربائي هو سريان الشحنات الموجبة في الدارة الكهربائية من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب وهذا ما يُعرف الآن باتجاه التيار الاصطلاحي .

وبعد أن تعرف العلماء إلى الإلكترونات أصبح تعريف التيار الكهربائي هو تدفُّقُ الشحنات الكهربائية السالبة في الدارة الكهربائية ، وتتحرك هذه الشحنات ( الإلكترونات ) من القطب السالب للبطارية عبر الأسلاك لتمر بعناصر الدارة وتصل في النهاية إلى القطب الآخر ( الموجب ) للبطارية . وكما تُلاحظ في الرسم فإن اتجاه سريان الشحنات الكهربائية السالبة ( الإلكترونات ) هو عكس اتجاه التيار الاصطلاحي .

المراجع:
www.google.com

www.schoolarabia.com

[بحرينيه كوول]

فيز 215



مفهوم القوة في الفيزياء Force in physics


مفهوم القوة في الفيزياء Force in physics :

إذا أثرت على جسم ما بحيث:

1- إن كان الجسم ساكناً فإنه إما أن يتحرك أو يظل ساكناً.
2- إن كان الجسم متحركاً فإنه إما أن يسكن أو لا يسكن.

في هذه الحالة يقال أنك أثرت على هذا الجسم بقوة بشرط أن يكون هناك تلامس.
مفهوم كتلة القصور الذاتي Inertial mass :
مقاومة أي جسم لتغيير حالته الحركية.
قانون نيوتن الأول Newton's First Law :
يظل الجسم على حالته الحركية ( إما السكون التام أو التحريك في خط مستقيم بسرعة ثابتة) ما لم تؤثر عليه قوة تغير من هذا الحالة .
S F = 0
قانون نيوتن الثاني:Newton's second law :
إذا أثرت قوة أو مجموعة قوى SF = m a على جسم ما فإنها تكسبه تسارعاً a، يتناسب مع محصلة القوى المؤثرة، ومعامل التناسب هو كتلة القصور الذاتي m للجسم ..
أي أن :
S F = m a
تعريف القوة التي تؤثر على جسم كتلته 1 كغم فتكسبه تسارعاً مقداره 1م/ث2 "">النيوتن الواحد( الوحدة التي تقاس بها القوة):
القوة التي تؤثر على جسم كتلته 1 كغم فتكسبه تسارعاً مقداره 1م/ث2 .
الوزن Weight
قوة جاذبية الأرض للجسم, يتغير بالابتعاد عن سطح الأرض في حين أن كتلة الجسم تبقى ثابتة.
W = m g

قانون نيوتن الثالثNewton's third law
لكل فعل رد فعل، مساو له في المقدار ومعاكس في الاتجاه.
قوة الاحتكاك Force of friction :
القوة التي تقاوم الحركة بسبب تلامس سطح الجسم المراد تحريكه مع أسطح أخرى .
قوة الاحتكاك الساكن Static friction :
fs تمثل أقل قوة لتحريك الجسم الساكن ترتبط بالقوة العمومية على سطح الاحتكاك N بالعلاقة:
fs = ms N
حيث يعرف ثابت التناسب ms ( ميو) باسم معامل الاحتكاك الساكن( Coefficient of Static )
قوة الاحتكاك الحركي Kinetic friction :

وتعرف قوة الاحتكاك بين سطحين لجسمين متحركين fk ترتبط بالقوة العمومية على سطح الاحتكاك N بالعلاقة :
fk = mk N
حيث يعرف mk بمعامل الاحتكاك الحركي ( Coefficient of kinetic)



الرموز العامة مع وحداتها العالمية :
1. القوة Force (F) . الوحدة : نيوتن
2. الكتلة (m) mass . الوحدة: كغم
3. التسارع (a) . الوحدة : م / ث 2
4. الوزن (w). الوحدة : نيوتن
5. قوة الشد (T). الوحدة : القوة التي تؤثر على جسم كتلته 1 كغم فتكسبه تسارعاً مقداره 1م/ث2 "">النيوتن
6. تسارع الجاذبية الأرضية (g) وتعادل 9.8 م/ث2
7. رد فعل الجسم (N)الوحدة: نيوتن
8. قوة الاحتكاك الساكن (fs). الوحدة : نيوتن
9. معامل الاحتكاك الساكن (µs) . وليس له وحدة
10. قوة الاحتكاك الساكن (fk) الوحدة : نيوتن
11. معامل الاحتكاك الساكن ((µk . وليس له وحدة

________________________________________

كمية الحركة والتصادم Linear momentum and collision
كمية الحركة والدفع Linear momentum and impulse

تعرف كمية الحركة p لجسم كتلته m يتحرك بسرعة متجهة مقدارها v على أنه حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته، أي أن:
p = m v

الدفع Impulse (I) :

يرتبط الدفع ( أو الاندفاع ) بالقوة الخارجية F المؤثرة على الجسم، فدفع القوة المؤثرة على الجسم هو عبارة عن حاصل ضرب متجه القوة F في زمن تأثيرها على الجسمDt
أي أن:
I = F. Dt
وحدة قياس الدفع هي (نيوتن. ثانية) وهي تعادل في نفس الوقت وحدة قياس كمية الحركة .
انخفاض كمية الحركة في التصادم:
عند تصادم عدد من الأجسام ( اثنين أو أكثر ) تكون كمية الحركة الكلية لهذه الأجسام قبل التصادم مساويةً لكمية الحركة الكلية لها بعد التصادم، طالما كان التصادم بين الأجسام معزولاً عن أية مؤثرات أخرى.
قانون انخفاض كمية الحركة :
كمية حركة المجموعة قبل التصادم = كمية حركة المجموعة بعد التصادم
m1v1 + m2v2 = m1vo1 + m2vo2
التصادم المرن وغير المرن:
عندما يحدث تصادم بين جسمين منعزلين( أو أكثر ) قد يحدث التصادم بصور مختلفة من حيث انخفاض( بقاء ) الطاقة الحركية للجسمين
أ- التصادم المرن Elastic collision
وهو التصادم الذي تُحفظ فيه كمية الحركة والطاقة الحركية للجسمين المتصادمين ( أو للأجسام المتصادمة).
ب – التصادم غير المرن Inelastic collision
وهو التصادم الذي تُحفظ فيه كمية الحركة ولكن لا تحفظ الطاقـة الحركية للجسمين المتصادمين (أو للأجسام المتصادمة)
أي أن:
كمية الحركة كمية منخفضة بالنسبة لجميع أنواع التصادم، سواءً كان مرناً أو غير مرن. أما الطاقة الحركية للأجسام المتصادمة فتحفظ فقط للتصادم المرن، ولكن لا تحفظ للتصادم غير المرن.
التصادم الغير مرن:
1) التصادم غير المرن العادي:
يتحرك كل جسم بعد التصادم بسرعته المحسوبة من قانون انخفاض كمية الحركة
m1vo1 + m2 vo2 = m1 v1 + m2 v2

2) التصادم غير المرن التام Perfectly inelastic collision
في هذا التصادم يلتصق الجسمان المتصادمان ( أو الأجسام المتصادمة) بعد التصادم، أي أنهما يتحركان بنفس السرعة النهائية، أي أن:
v1 = v2 = v
التصادم غير المرن على محور واحدCollision in one dimension
يقصد بالتصادم في اتجاه واحد أن يبقى الجسمان المتصادمان بعد التصادم على نفس المحور الواصل بينهما قبل التصادم
التصادم المرن على محور واحد:
أهم خصائص التصادم المرن انخفاض كل من كمية الحركة والطاقة الحركية للأجسام المتصادمة المعزولة. فإذا تحرك الجسمان بعد تصادمهما على نفس المستقيم الواصل بينهما قبل التصادم، يقال عندئذ عن هذا التصادم أنه تصادم بالمواجهةHead-on collision ، أو تصادم في اتجاه واحد
التصادم المرن في بعدين
عندما لا يكونالتصادم المرن بالمواجهة ينحرف الجسم الأولm1عن مساره الأصلي بزاويةq1.
يكون انخفاض كمية الحركة محدداً للاتجاه الأصلي ( وليكن السيني ) بالعلاقة:
m1vo1= m1v1cosq+m2v2cosj
وأما قانون انخفاض الطاقة الحركية فيتخذ الصورة العاديةوهي:
½m2v201=½m1v21+ ½ m2v22

الرموزالعامة لهذا الفصل مع وحداتها العالمية :
1 - كمية الحركة (p).الوحدة: كغم . م/ث
2 -الكتلة(m).الوحدة: كغم
3 - الدفع(I) .الوحدة:كغم . م / ث أو نيوتن . ث
4 -القوة (F).الوحدة: نيوتن
5 -الزمن(t).الوحدة: ثانية
6 - السرعة(v).الوحدة: م / ث
7 - التسارع(a) .الوحدة: م /ث2
8 -الطاقة الحركية(k).الوحدة: جول

[بحرينيه كوول]

فيـــز 215

الاحتكاك

المقدمة:
من الصعب أن تجر حملا ثقيلا فوق سطح خشن، لأن قوة الاحتكاك بين السطحين تقاوم ذلك. السطحان الأملسان تماما لا يحدث بينهما احتكاك، لكن هذا لا يوجد في الواقع. فالاحتكاك يحصل بين أي سطحين ينزلق واحدهما على الآخر لأن القطع الخشنة في سطحيهما، مهما كانت دقيقة، تعلق فيما بينها. وتزداد قوة الاحتكاك كلما ازدادت خشونة السطحين. الاحتكاك يجعل جر الأثقال الكبيرة صعبا. ويسبب الاحتكاك المتواصل الحت حتى في المعادن والفلزات.



العرض:
من التجارب العملية التي قام بها العلماء لوحظ أن قوة الاحتكاك للأجسام الساكنة أكبر من قوة الاحتكاك للأجسام المتحركة. وهذا شيء نلاحظه في حياتنا العملية حيث يحتاج الشخص إلى قوة كبيرة في بداية الأمر لتحريك صندوق خشبي على الأرض ولكن بعد أن يتحرك الجسم نلاحظ أن القوة اللازمة أصبحت أقل من ذي قبل وهذا لأن الجسم أصبح متحركاً وبالتالي فإن قوة الاحتكاك تصبح أقل


http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Mechanics/mechanicsimages/lect%2081.gif

لهذا السبب يمكن تقسيم الاحتكاك إلى نوعين هما الاحتكاك السكوني static friction والاحتكاك الحركي kinetic friction.

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Mechanics/mechanicsimages/lect%2082.jpg

ولقد وجد عمليا أن قوة الاحتكاك تتناسب طردياً مع قوة رد الفعل لهذا فإن الاحتكاك يمكن أن يكتب كالتالي:f =  N
حيث  تسمى معامل الاحتكاك، وفى حالة الاحتكاك السكوني تسمى Coefficient of static friction، s أما في حالة الاحتكاك الحركي تسمى Coefficient of kinetic friction, k.
عامل الاحتكاك الحركي يكون دائما أكبر من معامل الاحتكاك السكوني ومعامل الاحتكاك ليس له وحدة.
تطبيقات على الاحتكاك:
يوجد الاحتكاك في كل مكان ومن أمثلته:


1) الدراجة

فعن طريق الاحتكاك يمكن لراكب الدراجة أن يسوقها دون أن ينزلق

2) تدليك اليدين:
عند تليك اليدين فإننا نشعر بالحرارة ومصدر هذا الحرارة هو الاحتكاك نتيجة ملامسة اليدين واحتكاكيهما مما ولد حرارة.
مقاومة الهواء:
عندما يخرج أي شخص يده من نافذة سيارة متحركة فإنه يعرف أن الهواء يدفع يده إلى الخلف وانه كلما زادت سرعة السيارة كلما زاد ضغط الهواء على يده وبهذه المناسبة هل تعرف أن ثلثي البترول الذي تستهلكه السيارة أثناء سيرها بسرعة يستعمل للتغلب على مقاومة الهواء لجسم السيارة؟ وعلى ذلك تصمم عربات السباق على الشكل الانسيابي لتقلل من ضغط الهواء عليها إلى الحد الأدنى وكذلك الطائرات الكبيرة السريعة التي تحلق إلى ارتفاعات عالية في السماء حيث الهواء قليل وبذلك يكون الاحتكاك أقل.



الخاتمة:
هل الاحتكاك نافع أم ضار؟
إن الإجابة بدون شك أنه ضار بالنسبة للماكينات، لأنه يستهلك جزءا كبيرا من الطاقة المتاحة ولذلك فإننا نصنع كل ما هو ممكن لتقليل الاحتكاك. فالأجزاء المتحركة في الآلات تصقل جيدا وعندما تدار فهي تزيت بزيت خاص وهذه العملية تكون طبقة رقيقة بين الأسطح التي تحتك بعضها ببعض بحيث تجعلها على بعد كاف يمنعها من هذا الاحتكاك.
ومن ناحية أخرى، فانه إذا لم يكن هناك احتكاك فان حياتنا تغدو غير محتملة ليس فقط لأننا لن نستطيع أن نخطو بل لأننا لن يمكننا من السير على الإطلاق وذلك لأنه بدون الاحتكاك الموجود بين أقدامنا والأرض فإننا لابد أن نسقط على الأرض. كذلك فان السيارات لن يمكنها السير لان عجلاتها لن تثبت على الطريق بل ستتدحرج وكذلك فإن الفرامل لن تعمل وحتى الأكل سيصبح صعبا لأن الطعام سينزلق من على الشوكة. كذلك يستخدم الناس الاحتكاك لإشعال النار وذلك عن طريق فرك عيدان الخشب الجافة بعضها ببعض حتى تشتعل.

تطبيــــــــــــــــــــــــــــــــق عمـــــــــــلي

http://www.visionengineer.com/ref/friction.gif

ح س: ؟ M = 04 و= 70 نيوتن أوجدي قيمة ح س؟

الحل:
ق ص=
ق ع-و= صفر
ق ع = و = 70 نيوتن

ق ع X M ر = ح ر
70 x 04 = 28 نيوتن

[بحرينيه كوول]

فيز 101


ما هي درجة الحرارة؟

المقدمة

نقول أن الجو حار أو بارد، نعيش في مدى حراري يتراوح ما بين 10 درجات مئوية إلى 30 درجة مئوية. ونعتبره معقولا ومقبولا فإذا زادت درجات الحرارة أو نقصت عن ذلك نحتاج إلى وسائل تساعدنا على الشعور بالوضع الطبيعي فنلبس ثيابا ثقيلة للتدفئة أو خفيفة في الحر.

ولكن ماذا نعني بالضبط بدرجات الحرارة ؟
ما هي الحرارة؟

الحرارة نفسها هي شكل من أشكال الطاقة، وهي تحديدا طاقة حركية تحملها جزيئات المادة على شكل اهتزازات. وحركات لهذه الجزيئات وبأشكال مختلفة. فالجزء المكون من ذرتين يمكنه أن يتحرك بثلاثة كيفيات:

1- اهتزاز تجاذب وتنافر بين الذرتين.
2- حركة دورانيه حول محور معين تدور الذرتان حوله.
3- حركه إنتقاليه لجزئ ككل في الوسط المحيط.

وبذلك فالطاقة التي يختزنها أو يحملها هذا الجزئ تكون أكبر إذا كان متحركا بسرعة كبيرة أو يدور حول محوره أو يهتز بتردد كبير. ويمكننا زيادة هذه الطاقة بالتسخين. ولكن ما معنى التسخين؟
ما معنى التسخين؟

عند ما تهتز شحنة كهر بائية فإنها تطلق موجة كهرومغناطيسية يتناسب طول موجتها وبالتالي ترددها مع تردد اهتزاز هذه الشحنة. والعملية العكسية ممكنة كذلك. فالجزئ الذي يتعرض لموجة كهرومغناطيسية بتردد معين (يتوافق مع المدى الذي يمكنه الاهتزاز ضمنه) يمتص طاقة هذه الموجة ويهتز بتردد أكبر مما كان عليه وهنا نقول أن الطاقة التي يحملها هذا الجزيء أصبحت أكبر وهذا ما يعنيه تسخين جزيء واحد. فإذا كنت تتحدث عن طاقة عدد أفوغادرو من الجزيئات (ا مول) أي حوالي 2310 جزيئا فإن عليك جمع الزيادة في طاقة كل جزئ لتحصل على الزيادة الكلية في طاقة هذا المول من الجزيئات. ونقول أن لكل مادة سعة حرارية وأن بعض المواد يمكنها اختزان طاقة حرارية كبيرة في حين أن البعض الآخر لا يمكنه ذلك. ويعود الأمر إلى التردد الذي يهتز به جزيء هذه المادة وإلى طاقة الحركة الدورانيه والإنتقاليه لهذا الجزيء.

ما هي درجة الحرارة؟

نعرف درجة حرارة جزيء بأنها مقياس لمعدل طاقة الحركة الكليه للجزيء وتعطى كالتالي:

حيث (K) هي معدل طاقة الحركة الجزئ (T) درجة حرارته بوحدة كلفن (k) ثابت يسمى ثابت بولتزمان.

وباستخدام هذا التعريف نعبر عن السعة الحرارية لمادة بأنها كمية الطاقة التي يمكنها رفع درجة حرارة هذه المادة بمقدار درجة واحدة وهذه الدرجة يمكن أن تكون درجة مئوية أو كلفن كما سيرد لاحقا. إذن فكمية الحرارة التي يمكن أن تحتويها مادة ما يمكن حسابها بأخذ معدل طاقة حركة الجزئ الواحد وضربه في عدد الجزيئات فكلما كان بإمكان الجزئ الواحد أن يختزن طاقة أكثر كلما أصبحت السعة الحرارية للمادة التي تتكون منه أكبر. وعليه نتوقع أن تكون السعة الحرارية للمواد الصلبه بوجه عام أقل من السوائل وهذه بدورها أقل منها للغاز باعتبار حرية الحركة للسائل أكثر منها للصلب وكذلك للغاز أكبر منها للسائل. ونجد مثلا أن السعة الحرارية للفولاذ هي 0.447 وللماء 4.169 وللهيدروجين 14.250 كيلو جول / كلفن.

ونعرف كمية أخرى هي السعة الحرارية للكيلو غرام الواحد من المادة وتسمى الحرارة النوعية. فكمية الحرارة اللازمة لتسخين كيلو غرام واحد من الماء درجة واحده تختلف عن الكمية اللازمة لذلك للنحاس مثلا فنقول أن الحرارة النوعية للماء أكبر منها للنحاس.

درجة مئوية أم كلفن؟

أما مسألة درجة مئوية أو كلفن فقد كان مقياس درجة الحرارة لمدة طويلة مبنيا على تقسيم درجات الحرارة ما بين انصهار الجليد وغليان الماء إلى مئة درجة سميت مئوية (أو سليسيوس). أما بتعريف درجة الحرارة بدلالة معدل طاقة الحركة فقد حسبت الدرجة التي تكون عندها طاقة حركة الجزيء صفرا فكانت حوالي (-273 درجة مئوية) وسميت هذه درجة الصفر المطلق. وعليه فالصفر المئوي يقابل 273 كلفن فوق الصفر المطلق ويعتبر مقياس الدرجات المطلقة (كلفن) متوافقا مع الحسابات الفيزيائية وينبغي استخدامه للتعويض في كثير من القوانين التي تتضمن درجة الحرارة. والصفر المطلق (-273 درجة مئوية) هو درجة لم يمكن الوصول إليها عمليا حتى الآن.

ويتبادر إلى الذهن سؤال : ما هي درجة حرارة الفضاء؟

فالفراغ المطلق إذا كان لا يحوي أي جزيئات ماديه فلا معنى للحديث عن درجة حرارة للفضاء. لكن الفضاء يحوي قدرا ضئيلا جدا من جزيئات المادة مبعثره في الكيلو متر المكعب الواحد ويحوي كذلك النجوم والكواكب والمجرات. فعند الحديث عن معدل درجة حرارة الفضاء فالمفروض أن تؤخذ الطاقة الكلية بعين الاعتبار وأن يحسب معدل طاقة حركة الجزئ الواحد في المنطقة المعنية وعليه تقدر درجة حرارة الفضاء. وحسب الأرصاد الفلكية والحسابات المتعلقة بها، يقدر معدل درجة حرارة الفضاء بحوالي 3 كفن بينما تقدر درجة حرارة سطح الشمس بحوالي 6000 كلفن.


الخاتمة

إذن فإنه الحرارة لها تأثيرات على محيطاتنا، وتناولنا في هذا الموضوع معنى درجة الحرارة و تعريف معنى التسخين.و أوجزت فيه الفرق بين الدرجة المئوية أو كلفن، وأرجو أن يفي بالغرض المطلوب

[بحرينيه كوول]

فيز 101

كمية الحرارة


الحرارة شكل من أشكال الطاقة :

كان الاعتقاد السائد قديما أن الحرارة مادة لا وزن لها و لا يمكن رؤيتها , وسميت بالسيال ( المائع ) الحراري و كان يظن أن هذا السيال ينتقل من المواد أو الأجسام المحترقة أو الساخنة إلى المواد أو الأجسام الباردة , فيعمل بذلك على تسخنها .

تعريف المادة :

هي كل شئ له وزن و يشغل حيزا في الفراغ ....

حالات المادة :

1. الصلبة
2. السائلة
3. غازية

تعريف الحرارة :

هي شكل من أشكال الطاقة ويمكن الحصول عليها من أي شكل من هذه الأشكال :

. الطاقة الشمسية
. الطاقة الحركية
. الطاقة الكيميائية
. الطاقة الكهرومغناطيسية
. الطاقة الضوئية


طرق انتقال الحرارة :

1. التوصيل .
2. الحمل .
3. الإشعاع .




تعريف درجة الحرارة :

هي متوسط الطاقة للجزئ الواحد .

النظرية الجزئية :

فروض النظرية الجزئية :

1. المادة تتكون من جزيئات
2. جزيئات المادة الواحدة متشابهة و جزيئات المواد المواد المختلفة غير متشابهة .
3. توجد مسافات بين الجزيئات تسمى المسافات الجزيئية أو البينية .
4. توجد بين الجزيئات قوى تسمى قوى التجاذب او التماسك .
5. الجزيئات في حركة دائمة .

تعرف كمية الحرارة :
هي مجموع الطاقة الداخلية للجزيئات ...
الطاقة الداخلية للجزيئات = طاقة الحركة و طاقة الوضع

طاقة الحركة = 1/2 ك * ع 2
طاقة الوضع = وزن الجسم * ارتفاعه الرأسي عن موضع الاتزان .

علما بأن وحد قياس كمية الحرارة الجول أو السعر و السعر = 4.18 جول ...

العوامل التي تتوقف عليها كمية الحرارة :

1. كتلة الجسم ( ك ) ..
2. نوع مادة الجسم ( ن ) ..
3. مقدار التغير في درجة الحرارة ( ^ د ) ..

علما بأن كمية الحرارة = الكتلة * الحرارة النوعية * فرق درجات الحرارة
ك * ن * ^ د

تعريف الحرارة النوعية :

هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة كيلوجرام واحد من المادة درجة سليزية واحدة.
علما بأن وحد قياس الحرارة النوعية هي جول / كجم . س


تعريف السعة الحرارية :

هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة المادة درجة سليزية واحدة .

السعة الحرارية = ك * ن

قانون الاتزان الحراري :

كمية الحرارة المكتسبة = كمية الحرارة المفقودة

ملاحظة كمية الحرارة المكتسبة أو المفقودة

= الكتلة * الحرارة النوعية * الفرق في درجة الحرارة
ك * ن * ^ د

بعض التعليلات الخاصة بالفصل :

س . حدوث نسيم البحر نهارا و نسيم البر ليلا ... علل ؟؟؟
ج . بسبب اختلاف الحرارة النوعية لكل من اليابس و الماء ( اليابس اصغر و الماء اكبر ) .......

س . ما هو سبب حدوث الرياح ؟؟؟
ج . بسبب التسخين الغير متوازن على سطح الكرة الأرضية ...

س . علل, تصنع أواني الطهي من المعادن الحرارية النوعية لها صغيرة نسبيا ؟
ج . لكي تكتسب الحرارة بسرعة و تفقدها بسرعة ...

س . تصنع قاعدة المكواة من الفولاذ علل ؟؟
ج . لان الفولاذ الحرارة النوعية له كبيرة نسبيا و لذلك يكتسب الحرارة ببطئ و يفقدها ببطئ .



وهاذي مال الوحده الرابعة

تمدد الأجسام الصلبة

تتمدد الأجسام الصلبة بالحرارة و تنكمش بالبرودة
تتمدد الأجسام الصلبة المختلفة بمقادير مختلفة عندما تتعرض لنفس مقدار التغير في درجات الحرارة

س.1 علل تترك مسافات محدودة بين القضبان المستخدمة في إقامة الجسور و السكك الحديدية ؟؟
جــ.1 تترك هذه المسافات بين الغضبان لكي تتمدد فيها عندما ترتفع درجة الحرارة صيفا حتى , لا تنكسر .

س.2 علل يلاحظ ارتخاء أسلاك الكهرباء و التليفونات في فصل الصيف و العكس صحيح ؟؟
جــ.2 بسبب ارتفاع الحرارة في فصل الصيف و انخفاضها في فصل الشتاء .

س.3 علل يلاحظ وجود انحناءات في أنابيب نقل زيت البترول ؟؟
جـ.3 لكي تتلاشى تصدعها عندما ترتفع أو تنخفض درجة الحرارة .


- أنواع التمدد :
1. تمدد سطحي
2. تمدد حجمي
3.تمدد طولي

- العوامل التي يتوقف عليها التمدد الطولي :
1. الطول الأصلي للساق
2. مقدار الارتفاع في درجة حرارة الساق
3. نوع مادة الساق

تعريف معامل التمدد الطولي " " :
هو مقدار الزيادة في وحدة الأطوال من المادة إذا رفعة درجة حرارتها درجة سليزية واحدة ابتداء من الصفر السليزي .

العوامل التي يتوقف عليها التمدد الحجمي :
1. الحجم الأصلي للجسم
2. مقدار الارتفاع في درجة حرارة الجسم
3. نوع مادة الجسم
تعريف معامل التمدد الحجمي " ج " :
هو مقدار الزيادة في وحدة الحجوم من المادة اذا رفعت درجة حرارتها درجة سليزية واحدة ابتداء من الصفر السليزي .

ملاحظة :

معامل التمدد الحجمي = ثلث أمثال معامل التمدد الطولي .


قياس درجة الحرارة :
تعريف درجة الحرارة :
هي متوسط الطاقة للجزئ الواحد و تقاس درجة الحرارة عن طريق أجهزة تسمى الترمومترات ز

أنواع الترمومترات :
1. ترمومترات تستخدم فيها السوائل كمادة ترمومترية مثل الزئبق و الكحول .
2. ترمومترات تستخدم فيها الغازات كمادة ترمومترية .
3. ترمومترات تعتمد على تغير مقاومة المعادن بتغير درجة حرارة الوسط .


الترمومتر الزئبقي :
سمي بهذا الاسم لان السائل المستخدم فيه هو الزئبق .

س.1 ما هي مميزات الزئبق كمادة ترمومترية؟؟
جـ.1 1. لونه فضي فيبسط رويته خلال الزجاج .
2. قوة تماسك جزيئاته عالية ( لذلك لا يلتصق بالزجاج )
3 . يمكن استخدامه كمادة ترمومتريه في مدى واسع فهو يتجمد عند 39- س و يغلي عند 357 س ...
4. يتصف الزئبق بانتظام تمدده في جميع درجات الحرارة .




الترمومتر الطبي :
يستخدم في قياس درجة حرارة جسم الإنسان و هو مدرج من 35 س إلى 43 س و متوسط درجة حرارة الإنسان العادية 37 س .

س علل وجود اختناق بين الأنبوبة الشعرية والمستودع في الترمومتر الطبي ؟
ج لاعطاء الوقت الكافي لقراءة الدرجة المبينة

التدريجات المختلفة لدرجات الحرارة :
في جميع التدريجات المختلفة لدرجات الحرارة اتفق على نقطتان أساسيتان هما :
1. نقطة انصهار الجليد
2. نقطة غليان الماء تحت ضغط جوي معتاد ( 76سم زئبقي )

التدريجات هي :
1. التدريج السليزي :
و يعيبر فيه نقطة انصهار الجليد هي الصفر السليزي ز نقطة غليان الماء 100 س .
2.التدريج الفهرنهايتي :
وتعتبر فيه نقطة انصهار الجليد 32 درجة و نقطة غليان الماء 212 درجة .
3.التدريج الكلفيني أو المطلق :
و تعتبر فيه نقطة انصهار الجليد هي 273 درجة و نقطة غليان الماء 373 درجة .

لتحويل من تدريج إلى تدريج لآخر نتبع التالي :
1. اتحويل من التدريج السليزي إلى الفهرنهايتي أو العكس نتبع العلاقة الآتية :
(( ))


2. لتحويل من التدريج السليزي إلى التدريج المطلق و العكس نتبع التالي :
الدرجة المطلقة = 273 + س

3. لتحويل من التدريج الفهرنهايتي إلى التدريج المطلق و العكس نحول أولا إلى التدريج السليزي ثم بعد ذلك إلى التدريج المطلوب .



المدرسة العربية

دار الفيزياء

[بحرينيه كوول]

فيز 101

الانشطار النووي
كان العالم فيرمي ( Enrico Fermi) في العام 1934 يقوم ببعض التجارب للحصول على نظائر العناصر عن طريق قذف النوى بالنيوترونات . وعندما وصل إلى عنصر اليورانيوم ( العنصر الأخير في الجدول الدوري في ذلك الوقت ) . توقع أن قذف العنصر بالنيوترونات سيؤدي إلى وجود نواة غير متسقرة تقوم بإطلاق جسيمات بيتا وبالتالي ازدياد العدد الذري من 92 إلى 93 وانتاج عنصر جديد في الجدول الدوري , ولكنه لم يحصل على ما توقعه ولم يستطع التعّرف على نواتج التفاعل.



واستمرت الأبحاث والدراسات من العام 1935 إلى العام 1938 حيث قام عالم كيميائي ألماني يسمى إدا نوداك
( Ida Noddack) بالتعرف على نواتج التفاعل وأوضح أن نواة اليورانيوم انشطرت إلى نواتين متوسطتي الكتلة . وقد أكدت الدراسات صحة ما افترضه هذا العالم . وبذلك يكون الإنشطار النووي :

" انقسام نواة ثقيلة إلى نواتين متوسطتي الكتلة , وانتاج كميات هائلة من الطاقة نتيجة تفاعل نووي "

ولإحداث الإنشطار تقذف النواة الثقيلة مثل يوارانيوم ـ 235 بجسيمات خفيفة نسبياً مثل النيوترونات التي تعد أفضل القذائف لأنها لا تحمل شحنة .



ولا ينتج دائماً نفس نواتج التفاعل إلا أن العدد الذري للأنوية Y , y يتراوح بين 36 و 60 ومن الإنشطارات الشائعة الحدوث وفي التفاعلات السابقة فإن مجموع كتل المواد الناتجة من التفاعل أقل من مجموع كتل المواد الداخلة في التفاعل مما يؤكد أن هذا التفاعل منتج للطاقة .
التفاعل المتسلسل Chain Reaction :


لعلك لاحظت أن انشطار نواة اليورانيوم ـ 235 ينتج مجموعة من النيوترونات ( اثنين أو ثلاثة ) , وأن ما سبب انشطار النواة هو نيوترونات بطيئة . وبذلك يمكن وتحت شروط معينة أن تتسبب النيوترونات الناتجة من التفاعل في مزيد من الإنشطارات المتتالية والتي تنتج قدراً هائلاً من الطاقة . وهذا ما يعرف بالتفاعل المتسلسل .




وفي الأسلحة النووية يتم إحداث تفاعل متسلسل غير متحكم فيه , مما ينتج طاقة هائلة ومدمرة وتؤدي إلى حدوث أضرار عديدة , أما إذا تم التحكم في عدد النيوترونات المشاركة في التفاعل فإنه يكون بالإمكان التحكم في الطاقة الناتجة والسيطرة عليها واستغلالها في العديد من الأغراض , وهذا ما يحدث فعلاً في المفاعل النووي .

ومن المشاكل التي تعترض التفاعل المتسلسل :

1. إذا كانت كتلة العنصر المستخدم في التفاعل أقل من كتلة معينة تسمى " الكتلة الحرجة" فإن كثير من النيوترونات ستفلت دون التفاعل مع أنوية جديدة .

2. النيوترونات الناتجة عن الإنشطار هي نيوترونات متوسطة السرعة , ولذا يلزم تقليل سرعتها حتى تستطيع القيام بعمليات انشطار جديدة .
3. يحتوي اليورانيوم الطبيعي على 99.3 % من ( والذي يمتص النيوترونات المتوسطة السرعة دون حدوث انشطار ) وعلى 0.7% من اللازم لعملية الإنشطار وللحصول على تفاعل متسلسل في انفجار نووي يلزم زيادة تركيز إلى 50% في حين يلزم تركيزه إلى 3.6 % في المفاعلات النووية

[بحرينيه كوول]

فيز 111::

اختراق سرعة الضوء؟!

لأجيال خلت أعتقد الفيزيائيون أنه لا توجد سرعة أكبر من سرعة الضوء في الفراغ، حيث يسير بسرعة 300ألف كم/ثانية. ولكن تجربة أجريت في برنستون نيوجيرسي أرسل الفيزيائيون نبضة من ضوء الليزر عبر حجرة فيها بخار السيزيوم فكانت سريعة بحيث خرجت كلها من الحجرة قبل أن ينتهي دخولها إليها!!.

لقد تحركت النبضة مسافة تقدر ب310 أضعاف تلك التي كانت ستتحركها عبر الحجرة لو كانت تحوي فراغا بدل السيزيوم. ويقول الباحثون أن هذا هو أكثر العروض إقناعا بأن سرعة الضوء التي كانت تعتبر أحد الثوابت المتينة في الطبيعة، يمكن دفعها إلى ما بعد الحدود المعروفة، على الأقل تحت ظروف مخبرية خاصة. يقول ليجون وانغ الباحث في معهدNEC الخاص:"لا يمكن استخدام هذه الظاهرة لإرسال المعلومات إلى الزمن الماضي، غيران تجربتنا تثبت أن الاعتقاد واسع الانتشار والقائل بأن لا شيء يمكنه أن يسير بسرعة أكبر من الضوء في الفراغ هو اعتقاد خاطئ". وقد نشرت نتائج البحث الذي قام به وانغ والكسندر كوزمتش وآرثر دوغاريو في عدد الخميس20/7/2000 من مجلة NATURE . ورغم أنه لا توجد تطبيقات عملية لهذا الإنجاز حتى الآن، إلا أن تجارب كهذه قد أثارت قدرا كبيرا من الإثارة والاهتمام في أوساط المجتمع الدولي الصغير من الفيزيائيين النظريين0

ويقول ريموند تشياو الفيزيائي في جامعة كاليفورينا في بيركلي والذي لم يشارك في هذا البحث:"إن هذا لفتح جديد كان يعتقد الناس أنه مستحيل". وقد أجرى تشياو تجارب مماثلة باستخدام المجالات الكهربائية.

لقد طور باحثو NEC في التجربة المذكورة جهازا يطلق نبضة ليزر إلى حجرة زجاجية مملوءة ببخار من ذرات السيريوم. ويقول هؤلاء الباحثون أن هذا الجهاز هو نوع من مضخمات الضوء التي يمكنها دفع النبضة للأمام. وفي السابق كانت هذه التجارب تجرى بحيث يمتلك الضوء ما يسمى سرعات فوق تألقية. لكن الضوء كان يخرج مشوها مما يثير الشكوك في تمكن العلماء حقا من إحراز هذا الاختراق.

أما في تجربة NEC فالليزر يخرج من الحجرة بنفس شكل دخوله تقريبا، لكن بشدة أقل كما يقول وانغ. وربما يكون شكل النبضة كحزمة مستقيمة لكنها تتصرف كموجة من جسميات الضوء (الفوتونات). ويستطيع الضوء أن يخرج من الحجرة قبل أن يتم دخولها لأن ذرات السيزيوم تغير خصائص الضوء لتجعله يخرج بأسرع مما لو كان في الفراغ.

وتمتلك الواجهة الأمامية من النبضة الضوئية كل المعلومات اللازمة لإعادة تكوين النبضة على الجهة الأخرى من حجرة السيزيوم مما يغني عن دخول النبضة كاملة إلى الحجرة لتخرج من الجانب الآخر. وفي التجربة تخرج من الحجرة نبضة مماثلة لتلك الداخلة و تقطع مسافة 20 مترا قبل أن يكون الجزء الرئيسي من النبضة الساقطة قد أنهى دخوله للحجرة. ويضيف وانغ:"إن هذه الظاهرة ممكنة فقط لأن الضوء لا كتلة له، فلا يمكن حدوث نفس الشيء للأجسام العادية".

إن تجربة برنستون هذه و مثيلاتها تختبر حدود سريان نظرية النسبية التي وضعها البرت آينشتاين قبل قرن مضى. فحسب النسبية الخاصة تعتبر سرعة الفوتونات الضوئية في الفراغ كما في الفضاء الخارجي هي القيمة الوحيدة المطلقة في الكون بينما يجب قياس سرعة أي شيء آخر من الصواريخ إلى الديدان نسبة إلى المراقب حسبما يوضح آينشتاين.

من جهة أخرى يقول إفرايم شتاينبرغ، وهو فيزيائي في جامعة تورنتو:"إن فوتونات الضوء الخارجة من حجرة السيزيوم ربما لا تكون نفسها التي دخلت الحجرة"، مما يطرح التساؤل حول اختراق حاجز سرعة الضوء. لكنه يضيف أن هذه التجربة مهمة فالمثير هو كيف أمكن لهذه الحجرة أن تنتج فوتونات تبدو مماثلة تماما لأخرى لم تصل لموقعها بعد؟*

وحيث أن الفوتونات الداخلة نفسها لم تخرج من الجدار الآخر للحجرة فهذا يعني أن" المعلومات" فقط ربما انتقلت بسرعة أكبر من سرعة الضوء، وهذا لا يعارض نظرية النسبية الخاصة التي تحدد السرعة القصوى "للمادة والطاقة" فقط في الفراغ بسرعة الضوء. وربما كان مفيدا أن نلاحظ أنه في النظرية الكهرمغناطيسية يمكن لسرعة الطور في الموجة أن تتجاوز سرعة الضوء.



* إذا كانت المسافة بين مدينتين 100 كيلو متر, وقامت سيارتان في الوقت نفسه لقطع المسافة بين المدينتين, وانطلقت الأولى بسرعة 100 كيلومتر في الساعة (كم/س), بينما تسير الثانية بسرعة 50 كم/ س , فمن الواضح أن السيارة الأسرع سوف تصل قبل الأخرى.
* وعندما نقول أن سيارة ما تسير بسرعة 100 كم/ س, فذلك يعني أنه يلزمها ساعة كاملة لقطع مسافة 100 كيلومتر, وهي المسافة بين المدينة الأولى والمدينة الثانية. بينما يلزم السيارة الثانية التي سرعتها 50 كم/ س, ساعتان لقطع المسافة نفسها. وهذا هو ما نعنيه بقولنا أن سرعة السيارة الأولى تفوق سرعة السيارة الثانية.
* وبالمثل يقطع العداء الجيد مسافة قدرها 1.5 كم في 3 دقائق و 50 ثانية وإذا أردنا المقارنة مع السرعة العادية للمشاة وجب علينا القيام بعملية حسابية صغيرة. عندئذ يظهر أن العداء يقطع في الثانية الواحدة 7 أمتار. ( ملاحظة : هذه السرعة غير ثابتة ) . إن وحدة المشاة العسكرية، تنتقل بخطوات سريعة، أبطأ بثلاث مرات من سرعة العداء ، ولكنها تتميز عن العداء ، بقابليتها لقطع مسافات أكبر كثيرا . ومن الممتع، مقارنة الخطو ة العادية للإنسان بسرعة بعض الحيوانات البطيئة، التي يضرب بها المثل، كالقوقعة و السلحفاة . والإنسان الحثيث الخطى، بالنسبة للقوقعة والسلحفاة، يبدو في عالم آخر، إذا قارنا حركته، حتى ببعض الحركات غير السريعة جدا، الموجودة في الطبيعة المحيطة بنا. تقيس السرعةُ المسافةَ التي يجتازها جسم ما في وقت معين, أو بمعنى آخر سرعة تحركه. وهناك وحدات مختلفة لقياس السرعة مثل ميل في الساعة, ومتر في الثانية, وكيلومتر في الساعة.
* إن حساب سرعة جسم متحرك هو أمر سهل. فإذا كانت سيارة ما تقطع 200 كيلومتر في أربع ساعات, فإننا نجد سرعتها بكليةة 200 كيلومتر على أربع ساعات, أي 50 كيلومترا في الساعة.
* وهكذا , فإنه يمكنك حساب متوسط السرعة لأي سفرة تقوم بها في سيارة .تجد مقدار الكيلومترات المقطوعة بطرح قراءة عدّاد المسافات عند القيام من قراءته عند الوصول , واستعن بساعتك لتحديد الوقت أو الزمن. وحيث أن السرعة تساوي المسافة مقسومة على الزمن, اكلية المسافة المقطوعة على الزمن المحسوب فتحصل على السرعة المطلوبة. إن قطع مسافة 200 كيلومتر على طريق دولي واسع قد يستغرق حوالي ساعتين , فيكون متوسط السرعة 100 كم/ س . أما في المدينة فقد لا تستطيع اجتياز أكثر من 30 كيلومترا في الساعة.
* إن مراقبة مقياس السرعة خلال سفرة ما تبين لك التغير المستمر في سرعة السيارة. فقد يسجل مؤشر المقياس حينا 100 كم/ س , و60 كم/ س حينا آخر, كما أنه قد يشير إلى الصفر عندما يتعرقل السير وتتوقف حركة المرور . فمقياس السرعة يدل على سرعة السيارة في كل لحظة . وبالطبع تكون سرعة السيارة خلال الرحلة الكاملة مساوية لمتوسط (أو لمعدل) السرعة , وهو طول المسافة مقسوما على الزمن الذي استغرقته.
* والسرعة-علميا- لا اتجاه محدد لها, لذا فهي كمية لا متجهة. أما السرعة في اتجاه محدد , فتعرف بالسرعة الاتجاهية, وهي كمية متجهة.


السرعة النسبية :
* السرعة النسبية لجسمين متحركين هي السرعة التي يبدو أن أحدهما يتحرك فيها عندما يرصد من الجسم الآخر. فالسرعة النسبية لسيارتين منطلقتين بالسرعة نفسها في الاتجاه نفسه تساوي صفرا.
التسارع :
* عندما تكون السيارة متوقفة فلا سرعة لها . وعندما تبدأ بالتحرك فإنها تنتقل من سرعة إلى سرعة أكبر . ويطلق على تزايد السرعة اسم التسارع. فبانتقال السيارة من سرعة الصفر كم/ سا إلى سرعة 80 كم/ س تكون قد تسارعت. ويمكن لسيارة السباق مثلا أن تنتقل من سرعة الصفر إلى سرعة 100 كم/س بسرعة فائقة, بينما تتطلب سيارة قديمة فترة أطول للوصول إلى تلك السرعة. أي أن تسارع سيارة السباق أكبر. ويعرف التسارع بأنه معدل تزايد سرعة جسم ما في وحدة الزمن. ومعكوس التسارع هو التقاصر أو التباطؤ, وهو معدل تناقص سرعة جسم ما في وحد الزمن.
كيف تسبق الشمس ؟
* هل يمكننا الطيران من مدينة فلاديفستوك في الساعة الثامنة صباحا والوصول إلى مدينة موسكو في الساعة الثامنة من صباح نفس اليوم؟ ليس هذا السؤال عديم المعنى بتاتا. نعم يمكننا ذلك ولكي نفهم هذا الجواب يجب فقط أن تتذكر أن الفرق بين توقيت مدينة فلاديفستوك وموسكو يبلغ تسع ساعات فإذا استطاعت الطائرة قطع المسافة بين فلاديفستوك وموسكو في ذلك الزمن لوصلت موسكو في نفس الساعة التي أقلعت فيها من فلاديفستوك وتبلغ المسافة بين فلاديفستوك وموسكو حوالي 9000 كم وهذا يعني أن سرعة الطائرة يجب أ ن تساوي 9000÷9=1000 كم /الساعة وفي الظروف الراهنة يمكننا بسهولة الوصول إلى مثل هذه السرعة.
ولكي نسبق الشمس (أو الأرض بالأحرى ) عند خطوط العرض القطبية نحتاج إلى سرعة قليلة جدا فعند خط عرض 77 ( فوق المنطقة المسماة نوفايا زيمليا ) تقطع الطائرة التي تبلغ سرعتها حوالي 450كم/ساعة نفس المسافة التي تقطعها نقطة معينة فوق سطح الأرض أثناء دوران الأرض حول محورها في نفس الفترة من الزمن وبالنسبة لراكب مثل هذه الطائرة تكون الشمس واقفة وتبقى معلقة في السماء بلا حراك دون أن تميل إلى المغيب وعند ذلك بالطبع يجب أن تتحرك الطائرة في الاتجاه الملائم.
والأسهل من ذلك أن نسبق القمر في دورانه الذاتي حول الأرض. إن سرعة دوران القمر حول الأرض أبطأ بتسع وعشرين مرة من سرعة دوران الأرض حول محورها (تتم المقارنة بالطبع بتلك السرع التي تسمى بالسرع (الزاوية) وليس بالسرع الخطية) ولهذا السبب تستطيع الباخرة التي تتراوح بين 25 و30 كم/ساعة أن (تسبق القمر) عند خطوط العرض المتوسطة. وقد ذكر مارك توين هذه الظاهرة في مقالاته المعنونة ( بلهاء في الخارج) أثناء رحلة عبر المحيط الأطلسي من مدينة نيويورك إلى الجزر الخالدة:
"كان الجو صيفيا رائعا وكان الليل أجمل من النهار ولاحظنا ظاهرة غريبة هي ظهور القمر في نفس النقطة من السماء وفي نفس الوقت من كل مساء وفي بداية الأمر بقي تصرف القمر بهذا الشكل الغريب لغزا محيرا بالنسبة لنا ولكننا أدركنا السبب فيما بعد : لقد كنا نوفر كل يوم عشرين دقيقة من الوقت لأننا كنا نسير بسرعة نحو الشرق أي ربحنا من الوقت كل يوم ما يكفينا للحاق بالقمر .
* إذاٌ السرعة هي المسافة التي يقطعها الجسم في زمن معين .
* والسرعة كمية عديدية إذا كانت هي عبارة عن المسافة على الزمن ، وقد تصبح متجهة إذا كانت عبارة عن الإزاحة على الزمن ، وتسمى بالسرعة الاتجاهية .
* والتسارع هو عبارة عن الزيادة في السرعة .
* والسرعة النسبية هي التي يبدو فيها جسم يتحرك عن جسم آخر .
المصادر :
http://www.geocities.com/awadkt/1speed.html

(الموسوعة العلمية الميسرة)
(الموسوعة العلمية الشاملة)

[بحرينيه كوول]

المقدمة:
تجول جسيمات الغاز بحرية وبسرعة كبيرة؛ لذا تحدث التغيرات في درجة حرارة الغاز أو حجمه أو ضغطه ظواهر مثيرة. فمن الخطر مثلاً، ترك مرذاذ في موضع حار، لأنه بارتفاع درجة الحرارة، تتزايد سرعة جسيمات الغاز في داخله فيتزايد ارتطامها وتدافعها على جوانب المرذاذ مما قد يتسبب في تفجره – إذ يؤدي تسخين علبة الرذ إلى ارتفاع ضغط الغاز بداخلها. مثل هذه الظواهر لاحظها ودرسها العلماء في القرنين السابع عشر والثامن عشر، واستنبطوا بعض القوانين التي ما زالت تستخدم للتنبؤ بسلوك الغازات.

العــرض:
التمدد:
إذا سخن جسم فإن سرعة جسيماته (أو مدى اهتزازها) يتزايد لتشغل حيزاً إضافياً فنقول أنه تمدد. لذا يحرص مهندسو السكك الحديدية على ترك فجوات بين القضبان الحديدية احتسابا لتمددها في الطقس الحار. تمدد السوائل عشرة أضعاف تمدد الجامد، أما الغازات فتمددها حوالي 100مرة أكثر من السوائل.

أولاً: الثرمومترات:
تمدد متباين:
تتمدد الفلزات بمعدلات مختلفة، وتستخدم هذه الظاهرة في تشغيل الترموستات الذي يثبت درجة الحرارة. يحوي الترموستات شريحة ثنائية المعدن – غالبا من النحاس الأصفر والحديد. في ترموستات التدفئة، تنثني الشريحة بالإحماء، فتقطع التماس الكهربائي عندما تبلغ درجة حرارة الغرفة الدرجة المطلوبة.

ترمومتر الكبس:
تترتب جزيئات البلورات السائلة في صفوف منتظمة كما في البلورات الجامدة لكنها تنساب كالسائل. بعض هذه البلورات يتغير لونه تبعاً لدرجة الحرارة، فيستخدم في ترمومترات شريطية لأخذ درجة حرارة الأولاد والأطفال. فالحرارة تعيد ترتيب الجزيئات ميسرة بذلك مرور الضوء عبر السائل فتتوهج بلون مختلف تبعا لدرجة حرارة الولد.

قياس درجات الحرارة العالية:
يستخدم البيرومتر في قياس درجات الحرارة العالية جداً كدرجة حرارة اللابة المنبثقة من البراكين، أو درجة الحرارة داخل فرن صناعة الزجاج. بيرومتر لفظة يونانية تعني" قياس النار". تتوهج الأشياء بألوان مختلفة حسب درجة حرارتها. ويحوي البيرومتر فتيلة كهربائية يسخنها تيار كهربائي حتى يتساوى لونها مع لون الجسم المتوهج. ثم تقاس درجة الحرارة بقياس هذا التيار.

ثانياً: القوانين:
قانون شارل:
ينقبض البالون المملوء بالهواء عند وضعه في وعاء النيتروجين السائل. فدرجة الحرارة الخفيضة جداً تبطئ سرعة حركة جزيئات الهواء دخل البالون، فيقل تدافعها وارتطامها بجدران البالون فينكمش. وقد اكتشف العالم الفرنسي "جاك شارل" العلاقة بين درجة الحرارة وحجم الغاز عام 1787م. وينص قانون شارل على أن "حجم الغاز يتناسب تناسبا طردياً مع درجة الحرارة المطلقة، عندما الضغط ثابت"- فإذا قلت درجة الحرارة إلى النصف يقل حجم الغاز أيضا إلى النصف.

قانون بويل:
فقاقيع الغاز التي ينفثها الغواص تكبر تدريجياً كلما ارتفعت نحو السطح. فهي صغيرة الحجم تحت ضغط السائل الأكثر في العم، وكلما ارتفعت نحو السطح يقل الغاز الضاغط عليها، فيزداد حجمها. وهذا في الواقع، مثل عملي على قانون اكتشفه الكيميائي الايرلندي، "روبرت بويل"، عام 1662م. ينص قانون بويل على أن "حجم الغاز يتناسب عكسياً مع الضغط الواقع عليه – في ثبوت درجة الحرارة"؛ أي أنه بزيادة الضغط يقل الحجم.

الخاتمـــــة:
وما زالت بحوث العلماء تكشف لنا عن كل غامض وجديد لتستفيد منها البشرية جمعاء

[بحرينيه كوول]

فيز 214

الأطياف

أشعة الراديوradio waves

كان لتجارب العلماء مثل هيرتز Hertz وماكسويل Maxwell وفرادي Faraday واختراع التلجراف بواسطة العالم ماركوني Marconi الفضل في اكتشاف أمواج الراديو (أشعة الراديو) وفهمها واستخدامها في العديد من التطبيقات. امواج الراديو هي التي لها اكبر طول موجي في الطيف الكهرومغناطيسي وتستخدم في نقل الاصوات واشارة التلفزيون والتلفون....
تطبيقات امواج الراديو:
الطب:
تستخدم امواج الراديو لنقل معلومات عن دقات القلب المريض من بيته إلى المستشفى. وكذلك من سيارة الاسعاف إلى المستشفى التي سينتقل إليها المريض. فيمكن الطبيب من اعطاء تعليماته لممرضين لتقديم الاسعافات الاولية واسعافه.

الصناعة:
تستخدم امواج الراديو في المجالات الصناعية في الاتصال بين المؤسسة وموظفيها وتمكنهم من تبادل المعلومات من مواقع عملهم. كذلك تستخدم في اجهزة الرموت كونترول للتحكم في الاجهزة عن بعد.

العلوم:
يقوم العلماء الفلك باستدام تلسكوبات خاصة لالتقاط امواج الراديو من الفضاء الخارجي. حيث ان امواج الراديو يمكن التقاطها بواسطة اريال antenna المثبتة علىالتلسكوب.

أشعةُ الميكروويفMicrowaves Microwaves


اكْتشِفَتْ « أشعةُ الميكروويف » فى العشرينات من خلال الكثيرِ من الأبحاث
تندفعُ « أشعة الميكروويف » فى خطوط مستقيمةٍ بعيدا عن سطح الأرضِ أو في الغلاف الجوى .. وقد تَضْعُفُ بالضغط أو بالرطوبة .. أو بالحرارة أو عند اقترابِها من سطح الأرضِ
« أشعة الميكروويف » لها قدرةٌ كبيرةٌ على اختراق الأشياءِ .. لذلك تُستخدم فى طهى المأكولات فى أفران خاصة فى دقائقَ قليلةٍ . تُستخدمُ هذه « الأشعةُ » فى الأغراض العلمية .. والصناعية .. والعسكرية .. وخاصةً فى الرادار تُستخدمُ « أشعة الميكروويف » بَديلاً عن المبيدات الكيميائية لقتل الحشراتِ .. والميكروبات .. والفطريات التى تَضُرُّ بالزرع والتربة .. ويكفى لذلك مُوَلِّدٌ كهربائى مُتنقلٌ مع أنبوبتى « كليسترون » لقتل الحشراتِ حتى عمقِ مترين فى باطن التربةِ تُستخدمُ « أشعة الميكروويف » للاتصالِ بالأقمار الصناعية والاتصالاتِ الهاتفية بين أبراجِ المَدَى المنظور فقط .. أو بين نقطتين مرئيتين « أشعة الميكروويف » إشعاعاتٌ كهرومغناطيسية ذاتُ موجاتٍ قصيرة نِسْبِياًّ أى تبدأ من موجة طولها 1 سم بذبذبة 30 جيجا هيرتز ، و «الجيجا » يساوى ألفَ مليون ذبذبةٍ .. و« الهيرتز » معناها ذَبْذَبَة.

أشعة الليزر
كلمة « ليزر » هى مختصرٌ لعبارة « تفخيمِ الضَّوءِ بإثارة الإشعاعِ المنبَعِثِ » معربة للحروف الأولى باللغة الإنجليزية . « أشعة الليزر » على عكس طبيعة الضوء .. فهو مُشَتَّتٌ .. ولكن هذه الأشعةَ متماسِكَةٌ .. ومترابِطةٌ فى اتجاه واحد بلا تَشَتُّتٍ فى موجات منتظمة مركزة .. تحمل الطاقة فى خط سير محدود اكتشف « أشعة الليزر » العالمان « تشارلز تاونس » .. و « أرثر شولو» عام 1958 واستطاع العالِم « مايمان » عام 1960 صنعَ أولِ جهاز لهذه الأشعة تُستخدم « أشعة الليزر » على نطاق واسع فى الطب لإجراء العمليات الجراحية الدقيقة بدون استخدامِ مِشْرَطِ الجَرَّاحِ .. وتستخدم بكثرة فى العمليات الدقيقة جدا مثل تثبيت شبكيَّةِ العينِ كما تُستخدم « الأشعة » فى قَطْعِ المعادن .. والماس .. وثَقْبِ ثقوبٍ دقيقةٍ للاستخدامات الفنية وتسـتخدم كذلك فى الأغراض العسكرية كـتوجيهِ الصواريخِ . أو القنابلِ إلى هدف مُعَين عن بعد .. بتسليط « شعاع الليزر » .
أصبحت « أشعة الليزر » بديلا عن إبرة اسطوانات الموسيقى فى التشغيل تستخدم « أشعة الليزر » لقياس المسافة بين القمر والأرض .. عند إرسال الشعاع من الأرض إلى القمر يرتَدُّ خلالَ ثانية .. وسبب الارتداد هى مرآةٌ صغيرةٌ وضَعَها رواد الفضاء على سطح القمر .. فى يوليو عام 1969 هذه المرآة تجعل الشعاعَ يرتد ثانيا إلى الأرض . و « أشعة الليزر » يطلَقُ عليها « الضوءُ الخارق » لأنها تَخْرِقُ الجزءَ الذى تسقط عليه مباشرة بثقب لا يزيد على فعل سِنِّ الدُّبوس .. كما أنها تسيرُ لمسافات تصلُ إلى مئات الكيلو مترات دون ان تتفرقَ لذلك يقولون عنها « أشعة الدِّقةِ البالغة .. والشدة العالية » . تستخدم « أشعة الليزر » الآن فى تشغيل لُعَبِ الأطفال وخاصةً المسدساتُ والألعابُ الناريةُ المُبْهِجَةُ.



الأشعة تحت الحمراء Infrared Waves


Wavelength: 7.5 x 10-7 meters to 1 x 10-4 meters.
تعني كلمة Infra تحت وهذا يعني أننا في منطقة الأشعة تحت الحمراء والتي ترددها اقل من تردد الأشعة الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي المرئي. الأجهزة التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء يمكنها الرؤية في الظلام الدامس لأنها تعتمد على الإشعاع الحراري المنطلق من الأجسام (انظر أيضاً أجهزة الرؤية الليلية). ويسم الجهاز المستخدم للرؤية الليلية بالبالوميتر Balometers.
يقع طيف الأشعة تحت الحمراء بين الطيف المرئي وطيف أشعة المايكروويف. تغطي الأشعة تحت الحمراء منطقة واسعة من الطيف الكهرومغناطيسي ككل وتكلية إلى ثلاثة مناطق وهي على النحو التالي:
الأشعة تحت الحمراء القريبة Near infrared وهي الأقرب إلى الأشعة المرئية وبالتحديد اللون الأحمر.
الأشعة تحت الحمراء البعيدة Far infrared وهي التي تكون الأقرب إلى أشعة المايكروويف.
الأشعة تحت الحمراء الوسطى Med infrared وهي التي تقع بين المنطقتين السابقتين.
الأشعة تحت الحمراء هي أشعة حرارية وتنبعث من كافة الأشياء من حولنا مثل الفرن أو المصباح الحراري أو من الاحتكاك أو من تسخين أي جسم وتنبعث كذلك من أجسامنا وهي الأشعة التي تصلنا من الشمس ويشعر الجلد بالدفء عند التعرض إلى أشعة الشمس.
ولهذا تستخدم الأشعة تحت الحمراء في بعض الأحيان لتسخين الطعام أو الإبقاء عليه ساخناً.
يجب التأكيد على نقطة هامة وهي أن الأشعة تحت الحمراء القريبة لا تعد ساخنة ولا يمكن الشعور بها وهي التي تستخدم في أجهزة الرموت كنترول للتحكم بالأجهزة عن بعد. العديد من الأشياء تصدر أشعة تحت الحمراء مثل جسم الإنسان والحيوان والنباتات وكذلك الكرة الأرضية والشمس والأجرام السماوية، هذه الأشعة ليمكن رؤيتها بالعين المجردة وباستخدام أجهزة خاصة تمكن الإنسان من الرؤية في الظلام الدامس باستخدام هذه الأشعة.


تطبيقات الأشعة تحت الحمراء:
الطب:
يستخدم الأطباء الأشعة تحت الحمراء لمعالجة الأمراض الجلدية ولتخفيف الألم التي قد تصيب العضلات. يتم في هذه المعالجة تسليط الأشعة تحت الحمراء على جسم المريض حيث تخترق الجلد وتعمل على تدفأة الجلد بدرجة معينة لتنشيط الدورة الدموية.
الصناعة:
استخدمت الأشعة تحت الحمراء في بعض الأفران الخاصة للطلاء الجاف للأسطح مثل الجلد والمعادن والأوراق والأقمشة. كذلك طور العلماء بعض النوافذ الخاصة المستخدمة في المكاتب والمنازل بحيث تعكس الأشعة تحت الحمراء وبهذا يمكن الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للمكاتب. كما يستخدم بعض المصورين أفلام حساسة للأشعة تحت الحمراء للتصوير في الظروف التي ينعدم فيها توفر الأشعة المرئية أي التصوير في الظلام باستخدام طيف الأشعة تحت الحمراء.



الأشعة المرئية visible light
وهو الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي نراه ونرى بواسطته، نرى هذا الطيف على شكل ألوان كالتي تظهر بعد في السماء سقوط المطر وتعرف بقوس قزح، لكل لون من هذه الألوا طول موجي خاص يكون فيها اللون الأحمر اطول طول موجي في الطيف المرئي بينما يكون اللون الأزرق أقصر الأطوال الموجية. اجتماع هذه الألوان مع بعضها البعض يعطي اللون الأبيض. ولتحليل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف نستخدم منشور كما في الشكل حيث ينحرف (ينكسر) كل لون بزاوية خاصة حسب طوله الموجي.



الطيف الكهرومغناطيسي المرئي
الشمس مصدر اساسي للاشعة المرئية وبدونها لما تمكنا من رؤية الأشياء من حولنا حيث أن عملية الابصار تعتمد على انعكاس هذا الطيف الكهرومغناطيسي من الاجساء وسقوطها على العين فاللون الاحمر يعكس اللون الاحمر ويمتص باقي الألوان ولذالك نراه احمر وهكذا بالنسبة لبقية الألوان وتتكون الصورة المرئية بتجميع هذه الانعكاسات على شبكية العين. كذلك تعمل كاميرا التصوير الفوتوغرافية أو الفيديو بنفس الآلية. ولكن يجب التنويه هنا إلى ان العين غير مبصرة لبقية الطيف الكهرومغناطيسي لحكمة يعلمها سبحانه وتعالى وقد طور الإنسان كاميرات تستطيع استخدام نطاقات أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي الغير مرئي.

الأشعة فوق البنفسجية Ultraviolet Waves

Wavelength - 1 x 10 -8 to 5 x 10 -8 m
الأشعة فوق البنفسجية لها طول موجي أقصر من الطول الموجي للضوء الأزرق. الأشعة فوق البنفسجية غير مرئية بالنسبة للإنسان ولن بعض الحشرات والطيور يمكن أن ترى بواسطتها. كما أن هذه الأشعة تساعد على تنشيط التفاعلات الكيميائية في النباتات ولكن التعرض لها أكثر من اللازم يقتل الخلايا النباتية. اكتشفت الأشعة فوق البنفسجية في العام 1801 من قبل العالم Johann W. Ritter بواسطة تجربة عملية قام فيها باستخدام منشور لتحليل ضوء الشمس إلى ألوانه الأساسية وتعريض كل لون على عينة من الكلوريد ولاحظ أن الضوء الأحمر يحدث تأثير طفيف للكلوريد ولكن الضوء ذو اللون البنفسجي سبب في اسمرار لون الكلوريد. وبمجرد تعريض الكلوريد إلى المنطقة بعد اللون البنفسجي احترقت عينة الكلوريد تماماً، وهذا إثبات على وجود طيف كهرومغناطيسي غير مرئي بعد اللون البنفسجي أطلق عليه بالأشعة فوق البنفسجية ultraviolet أو UV light.
كلية العلماء منطقة طيف الأشعة فزق البنفسجية إلى ثلاثة مناطق ترجع إلى طاقة الأشعة وهذه المناطق تعرف بـ:
الأشعة فوق البنفسجية القريبة near ultraviolet وهي القريبة من الطيف المرئي.
الأشعة فوق البنفسجية المتوسطة far ultraviolet وهي التي تقع بين المنطقة القريبة والمنطقة البعيدة.
الأشعة فوق البنفسجية البعيدة extreme ultraviolet وهي الأقرب إلى أشعة اكس والتي لها اكبر طاقة.

تشع شمسنا كافة الأطياف الكهرومغناطيسية ولكن الإشعاع الذي يسبب اسمرار الجلد عند التعرض لأشعة الشمس هو الأشعة فوق البنفسجية حيث أن جزء غير بسيط من هذه الأشعة تستطيع اختراق الغلاف الجوي، ولا شك في أننا قد لاحظنا لسعة أشعة الشمس على الجلد عند تعرضنا مباشرة لها، هذه اللسعة لا نشعر بها في حالة سقوط أشعة الشمس من خلال نافذة من الزجاج لأن الزجاج يمتص الأشعة الفوق بنفسجية. والصورة المبينة في الشكل توضح كيف تبدو الشمس بالأشعة الفوق بنفسجية عند طول موجي 171 أنجستروم.

وضع العلماء مراصد حساسة للأشعة الفوق بنفسجية على الأقمار الاصطناعية لقياس هذه الأشعة المنبعثة من المجرات والنجوم في هذا الكون الفسيح.



تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية:
الطب:
تستخدم الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من مصابيح خاصة في تعقيم أدوات الجراحة حيث أن الأشعة فوق البنفسجية تقتل البكتيريا والفيروسات.
الصناعة:
تستخدم الأشعة الفوق بنفسجية في صناعة الدوائر الإلكترونية الرقيقة.
العلوم:
استخدم العلماء الأشعة فوق البنفسجية في دراسة مستويات الطاقة للذرات المختلفة. كما يمكن لعلماء الفلك من تحديد المسافات بين المجرات والنجوم من خلال رصد طيف الأشعة الفوق بنفسجية المنبعثة منها. كذلك يدرس العلماء من خلال مصابيح خاصة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على المواد حتى نتأكد من صمودها تحت أشعة الشمس قبل استخدامها في الصناعات المختلفة.
خطورة الأشعة فوق البنفسجية والحماية منها:
التعرض للأشعة الشمس المباشرة التي تحتوي على الأشعة فوق البنفسجية يسبب ألام شديدة في العين أو حرق للجلد أو سرطان الجلد. كما أن هذه الأشعة تسبب دمار للنباتات التي تحافظ على طبقة الأوزون. وللوقاية يمكن استخدام النظارات الشمسية التي تمتص هذه الأشعة والابتعاد عن التعرض لأشعة الشمس المباشرة. وتجدر الإشارة أن شاشات التلفزيون تبعث أشعة فوق بنفسجية بالإضافة إلى الأشعة المرئية ولهذا يجب أن تكون شاشات التلفزيون بعيدة عنا بما فيه الكفاية لتقليل خطورة هذه الأشعة. والمسافة الصحيحة هي عشرة أضعاف قطر التلفزيون.

الأشعةُ السينية ( اشعة إكس)X-Rays

لقد تم اكتشاف الأشعة السينية بطريق الصدفةِ .. وكان ذلك عام 1895 أثناءَ قيامِ العالِم ِالألماني .. " ويلهلم رونتجن " ببعض تجاربهِ .. إذ وجد أن هناك نوعاً من الإشعاع يمكنه اختراقَ الأجسام .. وقام بالتقاط أولِ صورة "بالأشعة السينية" لِيَدِ زَوْجتهِ وفيها ظهرَ تركيبُ عظامِ اليد بوضوح .. * وأُطْلِقَ على هذه الأشعةِ اسمُ الأشعة "السينية" أي الأشعة المجهولة وما هي إلا موجاتٌ كهرومغنطيسية إشعاعية تماثل الضوءَ ولكن موجاتِها أقصرُ من موجات الضوءِ . * واصل العالِم الألماني " رونتجن " أبحاثَه وتبين له قدرةُ "أشعة إكس" علي اختراق أجسامٍ ذاتِ سُمْكٍ مختَلِفٍ . حسبَ قوةِ التيار الكهربائي المستخدَمِ ..
ولقد اسْتُخْدِمَتْ أشعة " إكس " في الأغراض الطبية عام 1896 لتصوير طلابِ الجسمِ لمعرفة حقيقةِ آلامِهِ .. مثل العظامِ المكسورةِ .. أو المفاصلِ المُلتهبةِ .. أو وجودِ أجسامٍ غريبة داخلَ الجسم مثل طلقات الرصاصِ .. أوغيرها .. كذلك ما يُوجد داخلَ المعدةِ أو الأمعاءِ أو داخلَ الرئّةِ .. وكشفِ محتوياتِها .. لاتخاذ الخطواتِ السليمةِ للعلاج . وتقومُ عظام الجسم بامتصاص الأشعةِ أكثرَ من اللحم .. وبذلك تظهر صورةُ العظام بيضاءَ .. ومناطقُ اللحمِ قاتمةً . كذلك تُستخدم "الأشعة السينية" في المجال الصناعي لفحص العيوبِ التي تُوجد في الأجزاء الداخلية للآلات .. والماكينات وتصويرِ صحة حركتِها بواسطة الأشعة . وتُستخدم "الأشعةُ السينية" في أحيان كثيرة لتدمير الخلايا السرطانيةِ .. ولكن يجب أن يتمَّ ذلك بعناية شديدة لأن أي جرعاتٍ زائدةٍ عن الحد تُتْلِفُ الأنسجةَ الحيةَ .. والإفراطُ في الجرعات يؤدي إلي الإصابة بسرطان الدَّمِ .. لذلك تُعتبر أشعةُ إكس أشعةً خطرة جدا لأنها تُدَمِّر الخلايا والجيناتِ الوراثيةَ في حالة التعُّرض لها لمدةٍ طويلة .. يمتلئُ الكون حولَنا بهذه الأشعة نتيجةَ التفاعلاتِ النووية العارمةِ في النجوم .. وهناك فَلَكٌ باسم هذه الأشعةِ . والكرة ُالأرضية محاطةٌ بغلاف يحمينا من مخاطر هذه الأشعةِ وقد أطْلَقَ العلماء أقمار اًصناعية فلكية للبحث عن هذه الأشعة .. مثل قمر "أنيشتاين " الذين أُطلق في نوفمبر عام 1978 .. ليقوم بامتصاص "الأشعة السينية " قبل وصولها إلي الأرض ..
تطبيقات اشعة اكس
الطب:
من خصائص اشعة اكس عند تسليطها على جسم الانسان لفترة زمنية متناهية في القصر يمكن تصور العظام حيث انها تنفذ من الجلد ولا تنفذ من العظم وبهذا تستخدم في تشخيص الكسور التي قد تصيب العظام. والشكل التوضيحي التالي يوضح كيف تظهر الصورة باشعة اكس حرك المربع فوق اليد....


الصناعة:
تستخدم اشعة اكس في الصناعة لفحص المواد المستخدمة في التصنيع والتأكد من جودتها، وكذلك في مراقبة الامتعة في المطارات.
العلوم:
تستخدم اشعة اكس في الابحاث العلمية لدراسة التركيب البلوري للمواد ولمعرفة المواد الداخلة في تركيب مادة مجهولة مثل كشف المواد المكونة للخليط الذي استخدمه الفراعنة في التحنيط.

خطورة اشعة اكس والحماية منها

بالرغم من الاستخدامات العديدة لاشعة اكس فإن التعرض لها اكثر من اللازم يؤدي إلى الاصابة بمرض السرضان أو حرق لخلايا الجلد أي أنها اشغعة خطيرة على الحلايا الحية، وللحماية منها حين استخدامها في أحد التطبيقات سابقة الذكر يستخدم جدار حاجز من الرصاص حيث أن الرصاص اكثر المواد امتصاصاً لهذه الاشعة.
كما ان الغلاف الجوي يحمي الكرة الارضية من هذه الاشعة المنبعثة من الشمس أو النجوم حيث يقوم بامتصاصها قبل وصولها إلى سطح الأرض وخطورة ثقب الأوزون تكمن من وجود ثغرة يمكن لهذه الاشعة النفاذ منها إلى سطح الأرض.
ماذا يمكن أن نرى بواسطة اشعة اكس؟
العديد من مكونات الكون مثل الشمس والنجوم والمجرات والثقوب السوداء والنجوم الوامضة تصدر اشعة اكس. ولهذا تم ارسال اقمار اصطناعية بها مراصد حساسة لاشعة اكس وتلتقط صور مبنية علي اسعة اكس المنبعثة من تلك الأجسام، وفي الجدول التالي بعض لهذه الصور.
التقطت هذه الصورة في مارس 1996 للكرة الأرضية بواسطة قمر صناعي تابع لوكالة الفضاء NASA، وتوضح الصورة في المنطقة الحمراء اشعة اكس تكونت من اصطدام جسيمات مشحونة بالطبقات العليا للغلاف الجوي وهي غير خطيرة لأها لاتنفذ إلى سطح الأرض.

الشمس ايضاً تطلق اشعة اكس والصورة المقابلة اخذت للشمس في 27 ابريل 2000 بواسطة قمر صناعي Yokoh

صورة توضح ثقب اسود تصل درجة حرارته إلى مليون درجة مئوية يبعث اشعة اكس.

صورة باشعة اكس لبقايا مجرة تعرضت إلى انفجار عظيم توضح المناطق الزرقاء مكان تركيز اشعة اكس بينما المناطق الخضراء هي اشعة مرئية والمناطق الحمراء لاشعة الراديو المنبعثة، وهذا يعتمد على توزيع درجة الحرارة للمجرة.

صورة اخرى لبقايا مجرة تعرضت إلى انفجار هائل.


اشعة جاماgama rays

تُعتَبرُ أشعةُ « جاما » أقوي الأشعةِ وأخطرُها .. كما يأتى منها الخيرُ كذلك يأتي الشرُّ .. المهمُّ كيف نستخدمُها لصالحنا .. تَنْتُجُ أشعةُ « جاما » من التفاعلات النوويةِ القويةِ .. من قلب الذراتِ التي تدخل في هذه التفاعلاتِ .. وهذا ما يحدثُ بالفعل داخلَ قلبِ النجومِ .. لذلك فإن الكونَ يمُوجُ بهذه الإشعاعاتِ .. ولكن اللهَ عز وجل يحمينا من أضرارها بوجودِ طبقةِ « الأوزون » التي تحجُبُ عنا هذه الإشعاعاتِ .. وأشياءَ أخري لانراها يزال العلماءُ يبحثون عنها.. وتنتجُ كذلك « أشعة جاما » من التفاعلات النووية .. أو الانفجارات النووية التي تحدث ُعلي الأرض نتيجةَ التجاربِ والاختراعات ، وهذه الأشعة خطرٌ جدا علي البيئة لان الرياحَ تحملُها بسرعة من مكان إلى مكان .. وتنزلُ مع ماء المطرِ لتُتْلِفَ الزرعَ .. والتربةَ .. وتهْلِكَ الكائناتِ الحيةَ
ولم تُعْرَفْ أشعةُ « جاما » إلا عامَ 1900 عندما اكتشف العالِمُ الفرنسىُّ « بول أولرش فيلارد » أن هناك أشعةً تحمل شحنة كهربائيةً يمكنها اختراقَ كتلةٍ من الحديد سُمكُها قدمٌ واحدٌ .. وتتكونُ هذه الاشعةُ من الفوتونات الضوئيةِ التي تُعْرفُ « بالكم الإشعاعى » وهي عبارةٌ عن جسيمات متناهيةِ الصِّغَرِ ليست لها كتلةٌ أو شحنة ..وتحمل طاقةً عاليةً جدا .. تندفعُ بسرعةِ الضوءِ أى 300 ألف كيلو متر في الثانية .. ولها قدرةٌ عالية جدا علي اختراق أيِّ جسمٍ يعترض طريـقهَا .. لا يَحجِزُها إلا لوحٌ سميكٌ من الرصاص يترواحُ سمكةٌ ما بين 4 :20سم كم تبعا لِكَمِّ الطاقة التي تحملها الأشعةُ ..
تعتبر أشعةُ « جاما » خطراً لأنها تخترق الجسمَ بسهولة لتصلَ إلي الطلاب الحيويةِ الداخلية فتُؤْذيها .. لذلك يجبُ أن نكون علي حَذَر ٍولا نُعرِّضَ أنفسَنا للأضرار فلا نقفُ كثيراً تحت أشعةِ الشمسِ حتي لا نعرضَ أجسامَنا للحروق والأضرار ..
والعمالُ الذين يُحْتَمَلُ تعرضُهم لأشعة « جاما » يحملون علامةً مميزهً من أفلام تتكون من طبقة فوتوغرافية حساسةٍ لتوضحَ كميةَ الإشعاعات التي يتعرضون لها .. لتتوفرَ لهم الحمايةُ اللازمةُ
توجد الآن خمسةُ أقمارٍ صناعية طراز « Vela » الأمريكية علي ارتفاع 100 ألف كيلو متر لاكتشاف «أشعةِ جاما » - الناتجةِ عن الانفجارات النووية - علي الأرض .. لتحقيق التحصينات اللازمةِ للحماية من أخطارها ..
أشعة « جاما » هامةٌ جدا لعلماءِ الفلك لدراسة التفاعلات الكونية .. وهناك فلكٌ خاص باسم « أشعة جاما »
في ابريل سنة 1991 أُطْلِقَ القمرُ الفلكى الأمريكىُّ جرو GRO .. الذي يعمل بأشعة "جاما " علي ارتفاع 45 كيلو مترا .. ويزن 15.9 طن لاختراق الأجسام وتصويرها .. لمعرفة حقيقتِها .. وأسرارِها .. تُوجَدُ استعمالاتٌ كثيرة .. ومتعددة .. ومفيدة لأشعة " جاما " فهي تُستخدَمُ في مجال الطبِّ .. لدراسة أمراضِ المخ .. والكبد .. والكُلَي .. والبنكرياس .. والغُدد الدرقيةِ .. وغير ذلك ..
تتعرض هذه الطلاب ُلجرعة بسيطة جدا بدرجة مدروسةٍ لتخترقَ الطلابَ بآلة تصويرٍ تعمل بأشعة " جاما " تُوضَعُ خارجَ الجسم .. كذلك يُستعملُ إشعاع" جاما " بصورة دقيقة فى مجال الطب لتدمير الخلايا السرطانيةِ الموجودةِ بالجسم . وفى المجال الصناعى يُوضَعُ منبعُ شعاع " جاما " أمام الشىء المطلوب فحصُهُ .. وتُسَجَّلُ الصورةُ على لوح فوتوغرافى يوضَعُ خلفَ هذا الشئ المرادِ فحصُهُ .. للتأكد من اللِّحامات .. كشف العيوبِ الموجودة . تستخدمُ أشعة " جاما " لتعقيم معلَّباتِ الأغذيةِ المحفوظة المُحْكَمَةِ الغَلْقِ .. كذلك تستخدمُ الأشعة لتعقيم خيوطِ العمليات الجراحية .. لأن أشعة " جاما " تعملُ على قتل البكتيريا الضارةِ الكامنة مع عملية التغليفِ .. حتى لا تتلوثَ هذه المعلباتُ .

تطبيقات اشعة جاما
الطب:
تستخدم اشعة جاما في الطب لقتل الخلايا المتسرطنة ومنعها من النمو. حيث تنفذ اشعة جاما في الجلد وتعمل على تأيين الخلايا وهذا يسبب قتل تلك الخلايا.
الصناعة:
تستخدم اشعة جاما في الصناعة لفحص انابيب البترول واكتشاف نقاط الضعف فيها. حيث تستخدم اشعة جاما في تصوير هذه الانابيب بتسليط اشعة جاما على الانابيب ويوضع فيلم حساس خلف الانابيب وتتكون صورة الظل على الفيلم حيث تظهر مناطق الضعف بصورة مميزة مثل تصوير عظم الانسان بواسطة اشعة اكس. كما تستخدم اشعة جاما في تخليص المواد الغذائية المصنعة من الجراثيم والباكتيريا وغيره. وتستخدم اشعة جاما في المفاعلات والقنابل النووية.
العلوم:
تستخدم اشعة جاما في تطوير المفاعلات والقنابل النووية والتجارب العلمية لكشف اسرار النواة.


خطورة اشعة جاما والحماية منها
التعرض لأشعة جاما يسبب تأيين للخلايا البشرية وتتسبب بصورة رئيسية في الإصابة بالسرطان. ولوقاية الاشخاص الذين يعملون في مجال اشعة جاما يستخدم حاجز سمكه 1سم من الرصاص حيث ان له أكبر معامل امتصاص لهذه الاشعة.
ماذا يمكن أن نرى بواسطة اشعة جاما؟
توضح الصورة المقابل كيف صورة للقمر باشعة جاما حيث يبدو موهجاً كالشمس، إن الرؤيا بواسطة مراصد تعمل باشعة جاما يتعطينا صورة لما يحدث في اعماق المجرات والنجوم والأجرام السماوية، حيث يطمح علماء الفلك من دراسة طيف اشعة جاما المنبعثة من تلك الأجسام فتح افاق جديد في الفيزياء والتحقق من النظريات التي تفسر نشأة الكون.

تبين الصورة التالية جزء من الكون الفسيح وتوضح النشاط الأشعاعي لأجرام السماوية.











مقدمة
يوجد ما يقرب من( 0,01%) من طاقة الكون الكلية على شكل أشعه كهرومغناطيسية . فالحياة البشرية كلها مغمورة بتلك الأشكال من الأشعة وكذلك فان تكنولوجيا وسائل الاتصالات الحديثة والخدمات الطبية تعتمد بشكل كبير وواضح على صور عده لهذه الموجات . وفى الواقع فان كل الكائنات الحية التى تعيش على وجه الأرض تعتمد على الأشعة الكهرومغناطيسة المستمدة من الشمس . فان أعيننا يمكنها أن ترى بعضا من الأشعة.

الكهرومغناطيسسيه المنبعثة من الشمس في صورة ضوء مرئي .وكذلك فالحياة اليومية مليئة بأشعة كهرومغناطيسيه من صنع الإنسان ومنها ما يلى .. الطعام الذى يطهى فى أفران تعمل بالميكروويف والطائرات توجه بواسطة موجات رادارية وأيضا البث والاستقبال الإذاعي والتلفزيوني الذى يستقبل الموجات الكهرومغناطيسية . فالذى يقوم بعملية النقل هذه (نقل الصوت والصورة ) هى موجات كهرومغناطيسيه.







الأشعة الكهرومغناطيسية
سبب تكون الأشعة الكهرومغناطيسية حيث أن تذبذب الشحنات المكونة للذرة يؤدي إلى انبعاث الطيف الكهرومغناطيسي والذي يقوم بدور الزنبرك هو درجة الحرارة التي تمد الشحنات بالطاقة أو أي نوع من أنواع الإثارة Excitation مثل التصادمات وغيره. ويعتمد الطول الموجي للأشعة الكهرومغناطيسية على درجة إثارة الشحنة ومن هنا نجد أن الطيف الكهرومغناطيسي له مدى واسع وللتميز بين الأطوال الموجية أعطيت أسماء مختلفة مثل أعة المايكروويف والأشعة المرئية وأشعة اكس وأشعة جاما وهكذا كما نلاحظ في الشكل المقابل.
خصائص الأشعة الكهرومغناطيسية:
الأشعة الكهرومغناطيسية تنتشر في الفراغ بسرعة ثابتة هي سرعة الضوء وقيمتها 3x108m/s2. تنتقل هذه الأشعة في الفراغ وتنقل الطاقة من المصدر source إلى المستقبل receiver. تم اكتشاف هذه الأشعة على مراحل حيث كان العالم هيرتز Hertz 1887 أول من عمل في هذا المجال وكان في ذلك الوقت فقط أشعة الراديو والأشعة المرئية ومن ثم تم اكتشاف باقي الطيف الكهرومغناطيسي من خلال الملاحظات والظواهر الفيزيائية.
الأشعة الكهرومغناطيسية لها طول موجي l وتردد n يحدد خصائصها وترتبط سرعة الأشعة الكهرومغناطيسية مع التردد والطول الموجي من خلال المعادلة
c = n l
كما هو واضح في الشكل المقابل مخططاً لكامل الطيف الكهرومغناطيسي حيث يبدأ من أمواج الراديو ذات الطول الموجي الطويل والتردد المنخفض ثم منطقة أشعة المايكروويف ومنطقة الأشعة تحت الحمراء ثم منطقة الأشعة المرئية ثم منطقة الأشعة فوق البنفسجية ثم منطقة أشعة اكس ثم منطقة أشعة جاما. وهذا التسلسل هو تبعاً لزيادة تردد هذه الموجات. ولكل منطقة من مناطق الطيف الكهرومغناطيسي خصائص تميزها عن بعضها البعض وبناء عليه نتجت تطبيقات مختلفة لهذه الأشعة وللعلم فإن منطقة الطيف المرئي هي التي منحنا الله سبحانه وتعالى القدرة على رؤيتها وهي المنطقة التي تستجيب لها شبكية العين لتتمكن من رؤية الأشياء من حولنا.




الطيف الكهرومغناطيسي
Region Wavelength
(Angstroms) Wavelength
(centimeters) Frequency
(Hz) Energy
(eV)
Radio > 109 > 10 < 3 x 109 < 10-5
Microwave 109 - 106 10 - 0.01 3 x 109 - 3 x 1012 10-5 - 0.01
Infrared 106 - 7000 0.01 - 7 x 10-5 3 x 1012 - 4.3 x 1014 0.01 - 2
Visible 7000 - 4000 7 x 10-5 - 4 x 10-5 4.3 x 1014 - 7.5 x 1014 2 - 3
Ultraviolet 4000 - 10 4 x 10-5 - 10-7 7.5 x 1014 - 3 x 1017 3 - 103
X-Rays 10 - 0.1 10-7 - 10-9 3 x 1017 - 3 x 1019 103 - 105
Gamma Rays < 0.1 < 10-9 > 3 x 1019 > 105
تجدر الإشارة إلى أن الأشعة الكهرومغناطيسية لها طاقة تعطى بالمعادلة E = h n
حيث أن الثابت h هو ثابت بلانك
h = 6.6x10-34 J.s
وتستخدم وحدة الإلكترون فولت للتعبير عن طاقة الأشعة الكهرومغناطيسية
1 e.v. = 1.6 x 10-19 J

نستنتج من ذلك أنه كلما زاد التردد ازدادت الطاقة وعليه فإن طاقة أشعة جاما اكبر ما يمكن في الطيف الكهرومغناطيسي وكما نعلم أن جسم الإنسان يتحمل طاقة أقصاها طاقة الطيف المرئي وتعتبر طاقة الطيف فوق الأزرق ضارة وتسبب حرق لخلايا الجسم وكذلك طاقة أشعة اكس تستطيع اختراق جلد البشري والتعرض لها يسبب خطورة كبيرة. سنقوم بدراسة كل منطقة من مناطق الطيف الكهرومغناطيسي على حدى لتوضيح المزيد من المعلومات عن تولدها واستخداماتها

[يمه قلبي]

تسلمين حبيبتي ويعطيج الف الف عافيه

[بحرينيه كوول]

الله يعافييج حبيبتي

ومشكوورة على المرور والتواصل

[HaMoOdZ]

ثااااااانكس على الموضوع

[بحرينيه كوول]

ولكموو اخووي

http://0l0l.com/uploads/2a131efbae.gif

[CheckMate]

مشكوورة اختي ع الموضوع والمعلومات
تحياتي لج
وعسى كل طلابنا يستفيدون

[بحرينيه كوول]

العفو اخووي

http://0l0l.com/uploads/732da49992.gif

[CheckMate]

يعطيج الف عافيه اختي
مشكوورة على المعلومات والتقارير
دمتي بود

[CheckMate]

يعطيج الف عافيه اختي
مشكوورة على المعلومات والتقارير
دمتي بود

[بحرينيه كوول]

الله يعافييك اخووي

http://0l0l.com/uploads/bd2c230ddd.gif

[ماركـ بحرينيه ـة]

عساااكم عالقوة..

[بحرينيه كوول]

يقوييج اختي

http://0l0l.com/uploads/bd2c230ddd.gif

[๖ۜŇαήε]

كووووولووو عندج هل المووضوع او خاشته عني :busted_red:

[بحرينيه كوول]

هههههههه ان شاء الله استفاديت منه

[мs.Ƭσтσ]

صج كوول !!
تسلمين يا الغلا ~~