بحث هذه المدونة الإلكترونية

الجمعة، 20 فبراير 2015

تطور نموذج الذرة عبر العصور



 
لقد حاول العديد من علماء الفيزياء والكيمياء ربط الحقائق ليخرجوا بتصور صحيح لحقيقة الذرة , وقد أخذت هذه الحقائق تتوالى في القرن التاسع عشر والقرن العشرين
فالنستعرض معا بعضا من هذه الحقائق بشئ من التفصيل /
نظرية دالتون Dalton theory
وهي نظرية اقترحها العالم الإنجليزي جون دالتون عام 1803
وقال فيها ان ( الذرة كرة صماء مصمتة متناهية في الصغر)
وتشتمل نظريته على البنود التالية :
تتكون العناصر من دقائق صغيرة تسمى الذرات .
ذرات العنصر الواحد لها الصفات نفسها ، وتختلف في هذه الصفات عن غيرها من العناصر .
الذرة اصغر جزء من العنصر وغير قابلة للانقسام
عندما تتحد الذرات لتكون مركبات فإن الاتحاد يتم بين ذرات صحيحة
واليكم تجارب ساهمت في تطور فهمنا لتركيب الذرة /
اولا تجارب التحليل الكهربي لفاراداي
كان فاراداي يجري تجاربه لبحث العلاقة بين كمية الكهرباء التي تمر في محلول مادة وكمية المادة التي تتفاعل نتيجة مرور التيار
فبعد تمرير محلول من كبريتا ت النحاس لاحظ ترسيب النحاس عند المهبط
وهذا دليل على ان
الذرة تحتوي على شحنات كهربائية 
ادت الى ترسيب النحاس عند المهبط فلو كانت
الذرة صماء كما قال دالتون لما رسب النحاس
ثانيا تجارب التفريغ الكهربي /
من المعروف ان الغازات لا توصل التيار الكهربي في الظروف العادية ولكن إذا فرغنا أنبوب زجاجي من الغاز ثم وصل بين قطبين احدهما موجب والأخر سالب بتيار ذو فرق جهد مرتفع فإن الغاز يصبح موصلا للتيار الكهربي كما انه يشع ضوء
إذن
(
إشعاع الجدران الأنبوب ناتج عن ارتطام أشعة صادرة من المهبط وتسمى أشعة المهبط )
واليكم فلاش يوضح خصائص اشعة المهبط
****
فلاش خصائص اشعة المهبط ****
في البدايه قال ان اشعة المهبط جسيمات صغيره تحمل تحمل شحنه سالبة تنبعث من المهبط
ولكن عندما قاس نسبة الشحنه الى الكتلة الكلية في هذه الاشعة مقارنه بالايونات الناتجة عن التحليل الكهربي وجد ان النسبه اكبر بالف مرة في هذه الاشعه
اذن اشعة المهبط ليست ذرات مكهربه ولكنها جسيمات اصغر من الذرة بكثير سميت الالكترونات
نموذج طومسون Thomson model
واتى طومسون وقال ان الذرة عبارة عن كرة مصمتة من الشحنات الموجبة تنغمس بداخلها عدد من الالكترونات السالبة
الذرة متعادلة كهربائيا وعدد الشحنات الموجبة يساوي عدد الشحنات السالبة
تجربة رذرفورد Rutherford
وحان وقت رذرفورد وأجرى تجربته المشهورة
بإستخدام انبوبه من الرصاص بها عنصر تخرج منه جسيمات الفا وصفيحه رقيقة جدا من الذهب
ولوح معدني على هيئة دائرة مغطى بكبريتيد الخارصين وذلك ليعطي وميضا عند اصطدام جسيمات الفا
فعند تسليط الجسيمات على الصفيحه لاحظ التالي /
معظم الجسيمات تنفذ دون انحراف -----> معظم حجم الذره فراغ وليست مصمته
نسبة ضئيلة انحرفت عن مسارها -------> أي انها اقتربت من جسم مشحون بشحنة مشابهه ( موجبه) أي شحنه النواة الموجبة
نسبة قليله ارتدت عكس مسارها ------ > يوجد بالذرة جزء صغير جدا ذو كثافه عالية ( النواة )
*****
فلاش لما يحصل للاشعه داخل الذرة *****
فقترح نموذج جديد للذرة والذي يشير إلى ان الذرة تتكون من نواة صغيرة الحجم موجبة الشحنة محاطة بإلكترونات صغيرة الحجم والكتلة وشحنتها سالبة تعادل شحنة النواة الموجبة
واستطاع ان يحسب نصف قطر النواة ونصف قطر الذرة
نصف قطر النواة 1/ 100000 من نصف قطر الذرة
نظرية بــــور boher
واتى بور ووضع النظريات التالية استنادا على بعض الحقائق من ابحاث علماء الفيزياء ومن تجاربة الخاصة
يتحرك الالكترون في مدار ثابت ويكون لكل مدار يتحرك فية الالكترون طاقة محددة ثابتة تتوقف على قربة او بعدة عن النواة
يعبر عن كل مدار بعدد صحيح يسمى عدد الكم الرئيسي وقد وجد ان اقصى عدد لمستويات الطاقة هو سبعة في الحالة المستقرة
لاتشع الذرة ضوءا عندما تتحرك الالكترونات في مدارها الثابت ولكن تشع ضوءا اذا انتقل الالكترون من مجال ذي طاقة معينه الى مجال ذي طاقة اقل وتكون الطاقة المنطلقة تساوي الفرق بين طاقتي المدارين
يتبع الالكترون في تحركة مسار دائري مما يؤدي الى تكوين قوة طاردة مركزية تعادل قوة جذب النواة للإلكترونات

****
فلاش ذرة بـــــــــــــــــــــور **** 

ولكن كان هناك قصور في نظرية بور
لم تنجح نظرية بور في تفسير اطياف ذرات العناصر الاكثر تعقيدا من ذرة الهيدروجين
افترض بور انه يمكن تعيين مكان وسرعة الإلكترون معا بدقة تامه في نفس الوقت
افترض ان اللإلكترون يتحرك في مسار دائري مستوي وهذا يعني ان الذرة الهيدروجين مسطحة وقد ثبت ان الذرة فراغية ذات ثلاثة ابعاد
اعتبر ان الإلكترون مجرد جسيم مادي سالب الشحنة ولم يأخذ في الاعتبار الخاصية الموجية للإلكترون ..
وننتقل الآن الى الجهود التي ادت الى تطور نظرية بور الذرية
اولا - الطبيعة المزدوجة للإلكترون /
مبدأ دي برولي debroglle /
(
كل جسيم متحرك تصاحبة حركة موجية لها بعض خصائص الموجات الضوئية)
ثانيا - مبدأ عدم التأكد لهيزنبرج heisinberge /
يستحيل تحديد مكان وسرعة الاكترون معا في وقت واحد ولكن ذلك يخضع لقوانين الاحتمالات
ثالثا- المعادلة الموجية لشرودنجر schrodinger /
وضع شرودنجر المعادلة الموجية لحركة الالكترون وبواسطتها امكن معرفة احتمال وجود الالكترون في منطقة ما من الفراغ المحيط بالنواة
اذن المنطقة في الفضاء المحيط بالنواة والتي يحتمل وجود الالكترون فيها في كل الاتجاهات والابعاد تسمى السحابة الإلكترونية
و أخيرا تم التوصل إلى:
النظرية الذرية الحديثة
بناء على جهود العلماء السابقين فإن الذرة تتكون من
نواة تحتوي على الشحنة الموجبة ( بروتونات ) تتركز فيها معظم كتلة النواة ومحاطة بإلكترونات سالبة الشحنة تتحرك بسرعة كبيرة جدا حوالي 2000 كم / ث
ولها خواص الموجات وتشغل مناطق الفراغ حول النواة ولها طاقات معينة واحتمال وجود الالكترونات خارج هذة المناطق ضئيل جدا
ويمكن حساب طاقات هذه المناطق وحساب ابعاد المجالات الالكترونية واشكالها الهندسية فيما يعرف بالاعداد الكمية


ميـــلاد الرسول (ص) وطــفولــته


  

  في يوم الاثنين الثاني عشر من شهر ربيع الأول الذي يوافق عام (175م) ولدت السيدة آمنة بنت وهب زوجة عبد الله بن عبد المطلب غلامًا جميلا، مشرق الوجه، وخرجت ثويبة الأسلمية خادمة أبي لهب -عم النبي صلى الله عليه وسلم- تهرول إلى سيدها أبي لهب، ووجهها ينطق بالسعادة، وما كادت تصل إليه حتى همست له بالبشرى، فتهلل وجهه، وقال لها من فرط سروره: 
اذهبي فأنت حرة! وأسرع عبد المطلب إلى بيت ابنه عبد الله ثم خرج حاملا الوليد الجديد، ودخل به الكعبة مسرورًا كأنه يحمل على يديه كلَّ نعيم 
الدنيا، وأخذ يضمه إلى صدره ويقبله في حنان بالغ، ويشكر الله ويدعوه، وألهمه الله أن يطلق على حفيده اسم محمد.
حكاية مرضعة الرسول صلى الله عليه وسلم:
جاءت المرضعات من قبيلة بني سعد إلى مكة؛ ليأخذن الأطفال الرُّضَّع إلى البادية حتى ينشئوا هناك أقوياء فصحاء، قادرين على مواجهة أعباء الحياة، وكانت كل مرضعة تبحث عن رضيع من أسرة غنية ووالده حي؛ ليعطيها مالاً كثيرًا، لذلك رفضت كل المرضعات أن يأخذن محمدًا صلى الله عليه وسلم لأنه يتيم، وأخذته السيدة حليمة السعدية لأنها لم تجد رضيعًا غيره، وعاش محمد صلى الله عليه وسلم في قبيلة بني سعد، فكان خيرًا وبركة على حليمة وأهلها، حيث اخضرَّت أرضهم بعد الجدب والجفاف، وجرى اللبن في ضروع الإبل.
حكاية شق الصدر:
وفي بادية بني سعد وقعت حادثة غريبة، فقد خرج محمد صلى الله عليه وسلم ذات يوم ليلعب مع أخيه من الرضاعة ابن حليمة السعدية، وفي أثناء لعبهما ظهر رجلان فجأة، واتجها نحو محمد صلى الله عليه وسلم فأمسكاه، وأضجعاه على الأرض ثم شقَّا صدره، وكان أخوه من الرضاعة يشاهد عن قرب ما يحدث 
له، فأسرع نحو أمه وهو يصرخ، ويحكى لها ما حدث.
فأسرعت حليمة السعدية وهي مذعورة إلى حيث يوجد الغلام القرشي فهو أمانة عندها، وتخشى عليه أن يصاب بسوء، لكنها على عكس ما تصورت، وجدته واقفًا وحده، قد تأثر بما حدث، فاصفر لونه، فضمته في حنان إلى 
صدرها، وعادت به إلى البيت، فسألته حليمة: ماذا حدث لك يا محمد؟ فأخذ يقص عليها ما حدث، لقد كان هذان الرجلان ملكين من السماء أرسلهما الله تعالى؛ ليطهرا قلبه ويغسلاه، حتى يتهيأ للرسالة العظيمة التي سيكلفه الله بها.
خافت حليمة على محمد، فحملته إلى أمه في مكة، وأخبرتها بما حدث 
لابنها، فقالت لها السيدة آمنة في ثقة: أتخوفتِ عليه الشيطان؟ فأجابتها حليمة: نعم، فقالت السيدة آمنة: كلا والله ما للشيطان عليه من سبيل، وإن لابني 
لشأنًا؛ لقد رأيت حين حملت به أنه خرج مني نور، أضاء لي به قصور 
الشام، وكان حَمْلُه يسيرًا، فرجعت به حليمة إلى قومها بعد أن زال الخوف من قلبها، وظل عندها حتى بلغ عمره خمس سنوات، ثم عاد إلى أمه في مكة.
رحلة محمد صلى الله عليه وسلم مع أمه إلى يثرب:
وذات يوم، خرجت السيدة آمنة ومعها طفلها محمد وخادمتها أم أيمن من مكة متوجهة إلى يثرب؛ لزيارة قبر زوجها عبد الله، وفاء له، وليعرف ولدها قبر 
أبيه، ويزور أخوال جده من بني النجار، وكان الجو شديد الحر، وتحملت أعباء هذه الرحلة الطويلة الشاقة، وظلت السيدة آمنة شهرًا في المدينة، وأثناء عودتها مرضت وماتت وهي في الطريق، في مكان يسمى الأبواء، فدفنت فيه، وعادت 
أم أيمن إلى مكة بالطفل محمد يتيمًا وحيدًا، فعاش مع جده عبدالمطلب، وكان عمر محمد آنذاك ست سنوات.

محمد صلى الله عليه وسلم في كفالة جده عبد المطلب:
بعد وفاة السيدة آمنة عاش محمد صلى الله عليه وسلم في ظل كفالة جده عبدالمطلب الذي امتلأ قلبه بحب محمد، فكان يؤثر أن يصحبه في مجالسه 
العامة، ويجلسه على فراشه بجوار الكعبة، ولكن عبدالمطلب فارق الحياة ومحمد في الثامنة من عمره.
محمد صلى الله عليه وسلم في كفالة عمه أبي طالب:
وتكفَّل به بعد وفاة جده عمه أبو طالب، فقام بتربيته ورعايته هو وزوجته فاطمة بنت أسد، وأخذه مع أبنائه، رغم أنه لم يكن أكثر أعمام النبي صلى الله عليه وسلم مالا، لكنه كان أكثرهم نبلا وشرفًا، فزاد عطفه على محمد صلى الله عليه وسلم حتى إنه كان لا يجلس في مجلس إلا وهو معه، ويناديه بابنه من شدة حبه له.
رحلة إلى الشام:
خرج محمد صلى الله عليه وسلم مع عمه أبو طالب في رحلة إلى الشام مع القوافل التجارية وعمره اثنا عشر عامًا، وتحركت القافلة، ومضت في 
طريقها؛ حتى وصلت إلى بلدة اسمها (بصرى) وأثناء سيرها مرت بكوخ يسكنه راهب اسمه (بُحَيْرَى) فلما رأى القافلة خرج إليها، ودقق النظر في وجه محمد صلى الله عليه وسلم طويلا، ثم قال لأبي طالب: ما قرابة هذا الغلام منك؟ فقال أبوطالب: هو ابني -وكان يدعوه بابنه حبًّا له- قال بحيرى: ما هو بابنك، وما ينبغي أن يكون هذا الغلام أبوه حيًّا، قال أبو طالب: هو ابن أخي، فسأله بحيرى: فما فعل أبوه؟ قال أبو طالب: مات وأمه حبلى به؟ فقال له بحيرى: صدقت! فارجع به إلى بلده واحذر عليه اليهود!! فوالله لئن رأوه هنا ليوقعون به شرًّا، فإنه سيكون لابن أخيك هذا شأن عظيم، فأسرع أبو طالب بالعودة إلى مكة وفي صحبته ابن أخيه محمد.