الخميس، 30 مارس 2017

عمر النصف


- كمية النظير المشع المتبقية في عينة تساوي حاصل ضرب الكمية الأصلية مضروبة في الثابت (2\1) مرفوعاً للأس t؛ حيث t عدد أعمار النصف التي انقضت.

الطلقة المكافئة للكتلة

بيَن أينشتاين أن كلاً من الكتلة والطاقة متكافئتان . لذلك يمكن التعبير عن طاقة الربط على شكل كمية مكافئة من الكتلة بالمعادلة التالية:
- الطاقة المحتواة في المادة تساوي حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء في الفراغ.

طاقة ذرة الهيدروجين


- الطاقة الكلية لذرة عدد الكم الرئيس لها n ، تساوي حاصل ضرب 13.6eV - في مقلوب n^2 .

نصف قطر مستوى إلكترون ذرة الهيدروجين


- إن نصف قطر مستوى n للإلكترون يساوي حاصل ضرب مربع ثابت بلانك في مربع العدد الصحيح n مقسوماً على الكمية المتكوَنة من حاصل ضرب 4 في مربع π ، مضروبة في الثابت k، مضروبة في كتلة الإلكترون ومربع شحنته.

- نتيجة حساب نصف قطر مستوى إلكترون ذرة الهيدروجين تساوي :

حساب فرق الطاقة بين مستويات الذرة

- عندما يحدث انتقال في الذرة من مستوى طاقة ابتدائي Ei، إلى مستوى طاقة نهائي Ef فإن التغير في طاقة الذرة E∆ يعطى بالمعادلة :



 طاقة الفوتون المنبعث
ذرة E∆ = فوتون E أو hf = فوتون E


- طاقة الفوتون المنبعث تساوي حاصل ضرب ثابت بلانك في تردد الفوتون المنبعث . طاقة الفوتون المنبعث تساوي النقص في طاقة الذرة .

الأربعاء، 29 مارس 2017

طول موجة دي برولي

- طول موجة دي برولي المصاحبة لجسيم متحرك تساوي حاصل قسمة ثابت بلانك على زخم الجسيم.

زخم الفوتون

- بيَن أينشتاين أن زخم الفوتون يجب أن يساوي E\c. ولأن E = hf و f\c = 1\λ ، فإن زخم الفوتون يعطى بالمعادلة:

- زخم الفوتون يساوي حاصل قسمة ثابت بلانك على الطول الموجي للفوتون.

الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات المتحررة

- عند جهد الإيقاف تكون الطاقة الحركية للإلكترونات عند المهبط مساوية للشغل المبذول من المجال الكهربائي لإيقافها.
- ويعبر عن هذا بالمعادلة:
- حيث تمثل V0 مقدار جهد الإيقاف بوحدة الفولت J\c ، وq شحنة الإلكترون ، وهي 
لاحظ أن الإشارة السالبة في المعادلة والمقدار السالب للشحنةq ينتجان مقداراً موجباً للطاقة الحركية KE.

الطاقة الحركية لإلكترون كهروضوئي

- الإشعاع الذي تردده أكبر منf0 فإن له طاقة أكبر من الطاقة اللازمة لتحرير الإلكترون؛فتتحول هذه الطاقة الزائدة إلى طاقة حركية للإلكترونات المتحرره.
- ولحساب طاقتها الحركية نستخدم المعادلة الآتية:
- الطاقة الحركية للإلكترون المتحرر تساوي الفرق بين طاقة الفوتون الساقط hf والطاقة اللازمة لتحرير الإلكترون من الفلزhf0.

طاقة الفوتون

E = hf

- طاقة الفوتون تساوي حاصل ضرب ثابت بلانك في تردد الفوتون.
- في المعادلة أعلاه تمثل f التردد بوحدة Hz،وh ثابت بلانك.

- الوحدة الأكثر شيوعاً للطاقة هي وحدة الإلكترون فولت(eV). وكل إلكترون فولت يساوي طاقة إلكترون يتسارع عبر فرق جهد مقداره فولت واحد.


- يسمح استخدام تعريف الإلكترون فولت بإعادة كتابة معادلة طاقة الفوتون في شكل مبسَط ، كما هو موضح أدناه.


- تساوي طاقة الفوتون حاصل قسمة 1240eV.nm على الطول الموجي للفوتون.


طاقة الاهتزاز

- افترض بلانك أن طاقة اهتزاز الذرات في الجسم الصلب لها ترددات محددة فقط، كما هو موضح في المعادلة التالية:

E = nhf

- طاقة الذرة المهتزة تساوي حاصل ضرب عدد صحيح في ثابت بلانك وفي تردد الاهتزاز.

- في المعادلة أعلاه، يمثل f تردد اهتزاز الذرة،و h ثابت بلانك وn عدد صحيح مثل ...0,1,2.3.
لذا فإن الطاقة E مكماة.

الخميس، 23 مارس 2017

سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال العزل

- تكون سرعة الموجة الكهرومغناطيسية خلال العازل دائماً أقل من سرعتها في الفراغ،ويمكن حسابها بالعلاقة:

في هذه المعادلة تقاس سرعة الموجة v بوحدة m/s،وتقاس سرعة الضوء c بوحدة m/s،وقيمتها تساوي 

أما ثابت العزل الكهربائي النسبي K فليس له وحدات. وفي الفراغ K=1.00000 وسرعة الموجة في الفراغ تساوي c. وفي الهواء K=1.00054، ولذلك تنتقل الموجة الكهرومغناطيسية في الهواء أبطأ قليلاً من c.

العلاقة بين الطول الموجي والتردد لموجة

- الطول الموجي للموجة يساوي مقدار سرعتها مقسوماً على ترددها.
- في هذه المعادلة يقاس الطول الموجي λ بوحدة m،وتقاس السرعة vبوحدة m/S،ويقاس التردد fبوحدةHz.
- ولاحظ أن السرعة vلأي موجة كهرومغناطيسية تنتقل في الفراغ تساوي سرعة الضوء c،ولذلك فإن العلاقة الخاصة بالموجة الكهرومغناطيسية تصبح:
حيث
- لاحظ أن حاصل ضرب الطول الموجي في التردد لأي موجة كهرومغناطيسية هو مقدار ثابت ويساويc. ولذلك عندما يزداد الطول الموجي يقل التردد،والعكس صحيح. أي أن الموجة الكهرومغناطيسية ذات الطول الموجي الكبير لها تردد صغير،بينما الموجة الكهرومغناطيسية ذات الطول الموجي الصغير لها تردد كبير.

نسبة شحنة الأيون إلى كتلته في مطياف الكتلة

- نسبة شحنة أيون إلى كتلته في مطياف الكتلة تساوي مثليّ فرق الجهد مقسوماً على حاصل ضرب مربع مقدار المجال المغناطيسي في مربع نصف قطر المسار الدائري للأيون.

سرعة الإلكترونات خلال المجالين المغناطيسي والكهربائي

- تكون القوة المغناطيسية مساوية للقوة الكهربائية ومعاكسة لها في الاتجاه. ورياضياً يمكن تمثيل ذلك بما يأتي :
- بحل المعادلة لحساب V نحصل على ما يأتي:

نسبة الشحنة إلى الكتلة في أنبوب تومسون

- نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته في أنبوب تومسون تساوي سرعة الإلكترون مقسومة على حاصل ضرب مقدار المجال المغناطيسي في نصف قطر المسار الدائري للإلكترون.

- شحنة الإلكترون q وهي تساوي

- كتلة الإلكترون تساوي 

الأحد، 19 مارس 2017

معادلة المحول

- النسبة بين تيار الملف الثانوي وتيار الملف الابتدائي تساوي النسبة بين جهد الملف الابتدائي وجهد الملف الثانوي،وتساوي أيضاً النسبة بين عدد لفات الملف الابتدائي وعدد لفات الملف الثانوي.

الجهد الفعّال

- الجهد الفعّال يساوي جذر 2 على 2 مضروباً في القيمة العظمى للجهد.

التيار الفعّال

- التيار الفعّال يساوي جذر 2 على 2 مضروباً في القيمة العظمى للتيار.

القوة الدافعة الكهربائية الحثية

- القوة الدافعة الكهربائية الحثية تساوي حاصل ضرب مقدار المجال المغناطيسي ،في كل من طول السلك المتأثر بالمجال ،ومُركبة سرعة السلك العمودية على المجال المغناطيسي.

القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي في جسيم مشحون متحرك F=qvB

- القوة المؤثرة في جسيم مشحون متحرك عمودياً على مجال مغناطيسي تساوي حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي في كل من سرعة الجسيم وشحنته.

القوة المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي F=ILB

- القوة المؤثرة في سلك يسري فيه تيار موضوع في مجال مغناطيسي تساوي حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي في مقدار التيار وطول السلك.

المقاومة المكافئة لمجموعة مقاومات موصولة معاً على التوازي

- مقلوب المقاومة المكافئة يساوي مجموع مقلوب المقاومات المفردة.

التيار الكهربائي

التيار الكهربائي في دائرة التوالي يساوي فرق جهد المصدر مقسوماً على المقاومة المكافئة.

المقاومة المكافئة لمجموعة مقاومات موصولة على التوالي



- المقاومة المكافئة لمجموعة مقاومات موصولة على التوالي تساوي مجموع المقاومات المفردة.