بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
پلانك در نظريه تابش، انرژي نور را به صورت كوانتيزه E = h مطرح كرد.
اینشتین در نظريه فوتون ،نور رابصورت بسته هاي متمرکز انرژي و ذره اي به نام فوتون يا كوانتاي نور معرفي كرد.
در اينجا مبحث جرم و ممنتم يك كوانتانور را مورد بررسي قرار ميدهيم.
اسلاید 2 :
درسال 1905 اینشتین رابطه معروف انرژي خود رابصورت 2E = mc ارائه كرد.
میتوان ابتداآنرا بصورت E= Eo=moc2 در نظربگیریم، كه درآن E0 انرژي در حال سكونوm0 جرم در حال سكون جسم هستند، همچنین از نظر دیمانسیون داریم:
مربع سرعت × جرمmc2 = = انرژي
ٌW = F. X = ma . x = kg . m/sec2 . m =
kg(m/sec)2 j
mc2 = kg. (m/sec)2 = j= انرژي
اسلاید 3 :
فکرهم ارزی جرم و انرژی بوسیله اینشتین اینطور تعمیم داده شد که هر صورتیاز انرژي W (انرژي جنبشي,Kانرژي گرماييQ، انرژي پتانسيلU، و... )
طبق رابطه=mc2 = Wانرژی،
معادل مقداري از جرم تبديل يافته به انرژي است.
W = K = Ek = mkc2, mk = K/c2 = Ek/c2,
W = Q = EQ = mQc2, mQ = Q/c2 = EQ/c2,
W = U = Eu = muc2, mu = U/c2 = Eu/c2,
اسلاید 4 :
به عبارت دیگر به ازای هر مقدار انرژی، از هر نوع که به یک جسم داده میشود، جرم آن جسم به اندازه W/c2 = Dmافزایش میابد:
Dm = m – m0 = W/c2 ,
W = ( m – m0 ) c2 = mc2 – moc2 = E - E0
لذا،انرژی کل برابر خواهد بود با:
)ساير انرژي هاW( + 2m0c = كلE
E = m0c2 + ( K, Q, U),
mc2 = moc2 + ( K/c2, Q/c2, U/c2)c2,
mc2 = moc2 + ( جرم تغییر یافته به انرژی )c2
اسلاید 5 :
و یابطور کلی داریم:
ساير انرژي ها + 2C (جرم در حال سكون ) = 2C (جرم افزايش يافته )
فرمول جرم افزايش يافته ویا جرم در حال حرکت :
اسلاید 6 :
t = زمان در حال حركت
0t = زمان در حال سکون
t0> t : براي جسمي که با سرعتي نزديك به سرعت نور حركت مي كند زمان طولاني تر است و به عبارت ديگر زمان كند مي گذرد.
اسلاید 7 :
مثــــال : از انفجـار kg2 اورانيــم 235 (نظير بمب اتمي هيروشــيما ) در اثر شكسته شدن اتم هاي اورانيم مقدار 1.646 x 1014 jانرژي تابشي و حرارتي آزاد مي شود. جرم محصولات باقيمانده در واكنش را محاسبه كنيد.
m = E / c2 = 1.646 x 1014 j / (2. 998 x 108 m/s)2 =
0.183 x 10-2 kg = 2 gr
1. 998 kg = kg 0. 183 x 10-2 - kg 2
جرم محصولات باقیمانده بعد از انفجار
% 0.183 x 10-2 kg /2kg ) x 100 = 915 x 10-4(
درصد نسبي تبديل جرم (كيلوگرم) به انرژی
اسلاید 8 :
مثال : آزمايش نشان داده وقتي یک کیلوگرم تري نيتروگليسيرين منفجر مي شود مقدار 8.000 x 106ژول انرژي آزاد مي كند،جرم محصولات باقيمانده از واکنش را حساب کنید. در صد نسبي تبديل جرم را محاسبه کنید.
اسلاید 9 :
انرژی
اندازه حرکت
فركانس وطول موج از خواص موج میباشد.
جرم واندازه حرکتاز خواص ذره میباشد.
از خواص موج و خواص ذره ای بودن نور: نور يا فوتون داراي خاصيت دوگانگي موجي – ذره اي است .
و اما اينكه اين خاصيت راچه وقت دارا است ؟
نور يا فوتون : بسته موج است كه ازبر همنهی تعداد زيادي از امواج تشكيل مي شود.
( چون بسته است، ميتواند بصورت دزه عمل كند. )
( چون موج است، ميتواند بصورت موج عمل كند. )
اسلاید 10 :
بسته موج یا(فوتون )وقتی با يك ذره مثل برخورد كند،اندازه حركت بسته اي خود را به ذره (الكترون) منتقل كند، مثل ذره عمل مي كند.
اگر با يك توري ( شبكه ) برخورد كند،جزئيات لحظه اي (جزئيات هريك از امواج سازنده آن دخالت کرده)،مثل موج عمل مي كند.
De Broglie (دبروي ) 1924 – نتيجه مهمي را از مطالب فوق بصورت زير ارائه داد :
1- تمام جهان هستي (مشاهده پذير ) از نور و ماده تشكيل شده است .
2- در بسيا ري از موارد طبيعت دارای تقارن است.
3- اگر نور خاصيت دوگانه موجي – ذره اي دارد، چرا ذرات ماده خاصيت دوگانه ذره اي - موجي نداشته باشند.
بدين معني كه همانطور كه نور بعنوان يك موج الكترومغناطيسي دارای خاصيت دوگانه موجي – ذره اي است، پس هر ذره به جرم m و سرعت v و بااندازه حركت P=mv داراي طول موجي است، كه به طول موج وابسته به ذره موسوم است.