قوانين الفيزياء

قوانين الفيزياء من الالف الى الياء


<BLOCKQUOTE class="postcontent restore ">قاعدة ارخميدس:
يفقد الجسم المغمور في مائع جزئيا او كليا جزأ من وزنه بقدر وزن المائع المزاح.
قانون بويل :
يتناسب حجم الغاز المحصور عكسيا مع الضغط الواقع عليه .
قانون آوم :
يتناسب فرق الجهد بين طرفي موصل طرديا مع شدة التيار .
قانون شارل :
يتناسب حجم الغاز طرديا مع درجة الحرارة المطلقة .
القانون الاول في التحريك الحراري :
التغير في الطاقة الداخلية لنظام حراري= كمية الحرارة -الشغل
ثابت على كافة المسارات
القانون الثاني في التحريك الحراري :
لا يمكن انتقال الحرارة من مستودع بارد الى مستودع ساخن دون الحاجة الى بذل شغل .
مبدأ برنولي :
مجموع طاقة الوضع و طاقة الحركة لوحدة الحجوم و الضغط ثابت على مسار مائع متحرك.
قانون ستوكس :
تتناسب قوة مقاومة المائع لجسم كروي ساقط فيه تناسباً طردياً مع كل من نصف قطر الكرة ومعامل لزوجة المائع و سرعة سقوط الجسم.
قانون نيوتن الاول :
الجسم الساكن يبقى ساكناً و الجسم المتحرك بسرعة منتظمة يبقى كذلك ما لم تؤثر عليه قوة .
قانون نيوتن الثاني :
اذا اثرت قوة على جسم تكسبه تسارعاً يتناسب طردياً مع القوة المؤثرة .
قانون نيوتن الثالث :
لكل فعل رد فعل مساو له بالمقدار و معاكس له بالاتجاه .
قانون أمبير :
الدوران المغناطيسي على مسار مغلق في الفراغ ثابت ومساو لثابت النفاذية مضروبة بالتيار .
قانون لنز :
يكون اتجاه التيار الحثي بحيث يقاوم الاثر المولد له .
قانون فرادي :
القوة الدافعة الحثية المتولدة في الملف تتناسب طرديا مع المعدل الزمني للتغير في التدفق المغناطيسي .
قانون كولوم :
تتناسب القوة بين شحنتين طرديا مع كل منهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما .
قانون جول :
يتناسب معدل توليد الطاقة في مقاومة بحتة طرديا مع مربع شدة التيار .
مبدأ باسكال :
إذا تعرض سائل لضغط فإن الضغط يتوزع على جميع نقاطه بالتساوي .
قانون الانعكاس الاول :
زاوية السقوط=زاوية الانعكاس .
قانون الانعكاس الثاني:
الشعاع الساقط والشعاع المنعكس والعمودالمقام تقع في مستوى واحد .
قانون سنل في الانكسار :
ناتج قسمة جيب زاوية السقوط على جيب زاوية الانكسار ثابت.
القانون الاول في الكهروستاتيكية :
الشحنات المختلفة تتجاذب والمتماثلة تتنافر .
قانون بيوسافار:
ل يسري فيه تيار ت مجال مغناطيسي في d ينتج عن جزء من موصل ل *ت *جيب الزاوية وعكسيا d نقطة تبعد ف يتناسب طرديا مع كل من مع مربع المسافة.
فرضية ديبرولي :
يكون للجسيمات المادية المتحركة موجات طولها يتناسب عكسيا مع الزخم .
مبدا هايزنبرغ :
حاصل ضرب الخطأ في قياس موقع جسيم في الخطأ في قياس زخمه رقم لا يقل عن رتبة ثابت بلانك مقسوما على اربعة امثال النسبة التقريبية.
طاقة الفوتون :
يحمل الفوتون طاقة= ثابت بلانك *التردد.

ولكن هناك سؤال في بداية تعلمنا للفيزياء النووية وهو :
ماذا تعرف عن النواة nucleus؟
النواة وهي المحور الذي تدور حوله الفيزياء النووية ،هذا الجسيم المتناهي بالصغر ، يشكل عالم متكامل منظم من القوى عجزت عن وصفه اعظم النظريات العريقة ، لذلك يجب علينا أن نعرف خواص هذا الجسيم قبل البدء في الكلام عن النشاط الإشعاعي والتطبيقات النووية ، دلت التجارب و الأبحاث على أن النواة هي عبارة عن جسيم مشحون كتلته أكبر بكثير من كتلة الإلكترونات التي هي عبارة جسيمات صغيرة تدور حول النواة بسرعة كبيرة ، وقد أثبتت التجارب على أن النواة تتكون من نوعين من الجسيمات هما : البروتونات والنيوترونات ، ولأن هذين النوعين من الجسيمات يتشابهان بشكل كبير فيطلق عليهما لفظ (النيوكلونات) ، ولنبدأ باسم الله في



خواص النواة :

1- رقم الكتلة (A) MASS NUMBER

وهو عدد النيوكلونات في النواة ، أي عدد النيوترونات + عدد البروتونات ، ومن الجدير بالذكر أن عدد الكتلة يبقى ثابتاً في أي عملية نووية من النوع العادي (أي بدون تكون أضداد الجسيمات) ويسمى ذلك بـ(قانون حفظ رقم الكتلة Conservation of mass number) ، ويكون رقم الكتلة مقدراً بوحدة الكتلة الذرية العالمية ..

2-رقم شحنة النواة (Z) nucleus charge number

يتحدد رقم شحنة النواة بعدد البروتونات في النواة ، كما أن رقم الشحنة يحدد عدد الإلكترونات ، الذي يحدد ترتيب العنصر في جدول العناصر ، كما أن رقم الشحنة يحدد الخصائص الكيميائية للعنصر ، وإذا علمنا رقم الكتلة لنواة عنصر معين ورقم الشحنة فإننا نستطيع أن نستنتج عدد النيوترونات (N) عن طريق المعادلة التالية :
N=A-Z
ويطلق على العناصر التي أنويتها متساوية في عدد الشحنة(Z) بالنظائر أو الأيزوتوبات ، كما يطلق على العناصر التي أنويتها متساوية في عدد الكتلة(A) بالمتكاتلات أو الأيزوبارات ، كما يطلق على العناصر التي أنويتها متساوية في عدد النيوترونات(N) بالأيزوتونات ..
مسائل :
إذا علمت أن نواة النيتروجين تحتوي على 7 بروتونات و7 نيوترونات ، فأوجد عدد الشحنة وعد الكتلة.

الجواب:
عدد الكتلة = عد البروتونات + عدد النيوترونات = 14
عدد الشحنة = عدد البروتونات = 7
الطاقة النسبية للنواة

قد علمنا من النظرية النسبية أن أي جسم له كتلة ثابتة فطاقته تساوي كتلته مضروبة في تربيع سرعة الضوء ، فالطاقة النسبية للنواة هي كتلتها بالكيلوجرامات في تربيع سرعة الضوء .
مسائل :
أوجد الطاقة النسبية لنواة ، إذا علمت أن كتلتها تساوي 1جرام .
الحل :
من معادلة النظرية النسبية : {الطاقة=الكتلة × مربع سرعة الضوء}
= 9×10^20
-نصف قطر النواة ® Nuclear radius

أثبت العالم رذرفورد أن النواة ليست نقطية ، وكان أول من أعطى نتائج مبدئية عن نصف قطر نواة الذهب ، وذلك بدراسة تشتت جسيمات ألفا عند اصطدامها برقائق الذهب ، وقد أثبتت التجارب الحديثة أن نصف قطر النواة يعطى من خلال العلاقة التالية :
R = r0 X A^1/3
حيث أن :
A= عدد الكتلة
r0= هو عدد ثابت ويساوي تقريباً (1.37×10^-15 متر)

5-اللف المغزلي SPINكما عرفنا أن النواة تحتوي على بروتونات ونيوترونات بداخلها ، ويوجد فراغات صغيرة فيما بين هذه الجسيمات ، لذلك فإن هذه الجسيمات تكون في حركة دائمة داخل النواة ، وحيث أن البروتونات والنيوترونات تمتلك عزماً ميكانيكياً يقدر بـ2/1h ، ويكون هذا العزم الميكانيكي على شكل لف مغزلي ، وهو دوران الجسيمات بطريقة مغزلية حول نفسها ويجمع هذا اللف المغزلي ليكون اللف المغزلي للنواة ، ولكن نريد أن ننبه أن اللف المغزلي للنواة يتم جمعه بطريقة خاصة حيث أنه قد تكون النواة يوجد به أكثر من 100 بروتون ونيوترون ، ويكون لفها المغزلي لا يتجاوز 1h !! فكيف يحدث هذا ؟!! ، عندما يكون بالنواة بروتونان ، فإنهما يتزاوجان ويلغي كل منهما عزم الآخر ، فإذا كان بالنواة 50 نيوترون و60 بروتون ، فإن عزم النواة يكون صفر ، فالأعداد الزوجية من البروتونات أو النيوترونات يلغي بعضهم بعضاً، أما إذا كانت الأعداد فردية فهي تجمع مع عزمها الدائري ، وهو عزم ميكانيكي تدور فيه جسيمات في مدارات في الذرة ، ويكون الناتج هو عزم النواة ..

6-العزم المغناطيسي

إذا كان هناك جسم يحمل شحنة معينة فمن الطبيعي أنه إذا فإنه بدورانه حول نفسه (العزم المغزلي) ، أو بدورانه في مدار في داخل الذرة ( العزم الدوراني) يكوّن مجال مغناطيسي ، يسمى بالعزم المغناطيسي ، وهذا العزم المغناطيسي يقاس بوحدة تسمى بمغناطيس بوهر (Mb)أو بوحدة عامة أخرى تسمى بالمغناطيس النووي(Mn) ، فالعزم المغناطيسي النابع من العزم الدوراني للإلكترون في أقل مستوى دوران في الذرة يساوي 1Mb ، والعزم المغناطيسي النابع من عزمه المغزلي يساوي 2mb ، وكذلك البروتونات والنيترونات لها عزم مغناطيسي ، ويجمع العزم المغناطيسي كما يجمع العزم الميكانيكي ، فالبروتونان يستبعد عزمهما بالتزاوج ، والنيوترونان كذلك.
-الزخم الزاوي

لنفترض أن هناك جسم يسير بسرعة v في مدار معين ، وهو في نفس الوقت يدور حول نفسه ، كدوران كوكب الأرض حول محوره ودورانه في مدار حول الشمس ، فإنه بدورانه في مدار حول الشمس ، ينتج زخم خطي أي كمية حركة خطية تحسب بالمعادلة التالية:
p = v x m
حيث أن :
p= الزخم الخطي
v= السرعة الخطية
m= الكتلة الثابتة
كما أنه بدورانه حول نفسه ينتج زخم مغزلي يحسب بالمعادلة السابقة ، وسنتناول هذا المفهوم والمفاهيم الأخرى بشيء من التفصيل في المحاضرات القادمة بإذن الله ..
____

</BLOCKQUOTE>