بسم الله الرحمن الرحيم بنواصل محاضرات ال physical
optics واتوقفنا المرة الماضية عند ال luminescent
sources، المصادر المنيرة أو المصادر الضوء اللا
حرارية، يعني هي مصادر متقلقة أو منيرة بس بدون قضية
التهيج الحراريLuminescent sources produce light
بتنتج للضوء as a result of electron transitions
between different energy states، a process
different from thermal agitation يعني المصادر
المتقلقة أو التي تشعب بالضوء بتعتمد في إنتاجها
للضوء على مرور الإلكترونات أو هبوط الإلكترونات بين
مستويات مختلفة من الطاقة، يعني هبوطها من مستويات
أعلى لأدنىفعند وجودها بترسل أو بتطلق أو بتحرر منها
كمية من الطاقة أو فوتونات، هذه الفوتونات عبارة عن
فوتونات مرئية أو ضوء مرئي، طبعا هذه القضية مختلفة
عن قضية التهيوج الحراري اللي حكينا عنها في ال
thermal sources
أوضح مثال على ال .. ال luminescent sources اللي هي
ال gas discharge tube اللي هي عبارة عن أنبوبة فيها
small amount of gas يعني فيها كمية قليلة من الغاز
إما هيدروجين أو غاز الهيليوم أو أبخرة الزئبق طبعا
الضغط .. ضغط هذا الغاز بغض النظر عن نوعه هيدروجين
أو هيليوم أو ميركوليالضغط في داخل الأنبوبة طبعا
بيكون well below atmospheric pressure يعني أوطى من
الضغط الجوي بكتير طبعا هذا الغاز اللي ضغطه أوطى من
الضغط الجوي بكتير بيكون موضوع داخل evacuated glass
tube يعني أنبوبة زجاجية مفرقة طبعا مغلقة من
أطرافها ب .. بإلكترودات يعني في قطب موجب على ناحية
وقطب سالب على ناحية تانيةهي أمثلة على ال gas
discharge tube يعني زي قضية النيون عبارة عن أنبوب
زجاجي مفرق يعني من الهواء العادي ومحتوط فيه غاز
معين إما helium أو أبخرة الذئبق أو هيدروجين أو ما
شابه طبعا ضغط الغاز هذا اللي محتوط داخل هذه
الأنبوبة هاي أمثلة تانية داخل هذه الأنبوبة، الضغط
فيهالضغط فيه أوطى من الضغط الجوي خارج الأنبوبة
بكثير فبالتالي هذه القضية يعني واضحة طبعا على
الأطراف مغلقة الأنبوبة بأقطاب electrodes قطب موجة
بقطب سالب عشان يتم تمرير التيار الكهرباية، هذه
مثال أخر هذه ال neon gas discharge tubeيعني هذه ..
هذه انبوبة بداخلها طبعا غاز النيون .. غاز النيون
نيون، gas discharge tube تعتبر من ال luminescent
sources نفس القضية ضغط غاز النيون داخلها أوطى من
الضغط الجو خارجها أطرافها .. أطرافها مغلقة
بإلكترودات، قطب سالب وقطب موجب حتى يتم تمرير
التيار الكهربائي هنا mercury gas discharge tubeهنا
مصدر ضوء او gas discharged tube بعتمد على او يعني
الغاز بداخله هو عبارة عن ابخرة الزئبق ابخرة عنصر
الزئبق ايضا gas discharged tube وواضح انه في فارق
في طول الموجي او اللون تحت ضوء المشاعر بين
الحالتينAn electrical potential is applied across
the electrodes and the electrical energy raises
the electrons of the gas to higher energy states.
Almost immediately the electrons drops to lower
levels emitting light
طبعا الضغط داخل الأنبوبة الزجاجية أقل من الضغط
الجوي في الخارج، هاي ان احنا يعني كبرنا ذرتين من
ذرات الذئبق ومر التيار الكهربائي طبعا التيار
الكهربائي عبارة عن إلكترونات زي ما احنا شايفين
التسري من القطب السالب بيجذبها القطب الموجب لأن
شحناتها سالبةأثناء مرورها واستضامها بالذرات بتحفظ
الإلكترونات إنها تصعد من مستويات أدنى من الطاقة
لمستويات أعلى من الطاقة لمستويات أعلى من الطاقة
يعني الطاقة الكهربائية اللي صارت الكهربا عبارة عن
طاقة الطاقة الكهربائية اللي صارت بترفع الإلكترونات
تاعت ذرات الذئبق من مستويات أدنى لمستويات أعلى
جدّاش بتضلها في المستويات الأعلى من مستويات
الطاقة، يعني إيش يعني بترفعها؟ يعني اكتسبت
الإلكترونات هذه، الإلكترونات هذه اللي هي تحت
الذرات هذه، تحت ذرات الذئبة، اكتسبت طاقة طالما
الإلكترون اكتسب طاقة، هيطلع لمستوى أعلى يسير يدور
في مستوى أبعدعن ان واتعت هذه الذرع لقداش بيضلوا
بيضلوا لحظة بس لحظيا immediately مباشرة بيهبط
للمستوى اللي كان فيه أساسا وهبوته هذا لازم يفقد
معاه طاقة حصة من الطاقة اللي هي عبارة عن فوتونات
عبارة عن فوتونات فهذه الفوتونات احنا بنراها طبعا
وابتصلنا بشكل ضوءممكن يطلق فوتونات visible light
وممكن ايضا مع هيك يطلق فوتونات عالية الطاقة تكون
في ال range بتاع ال ultraviolet radiation هذه
مابنشوفاش بس احنا بنشوف ال visible light طبعا كل
ذره من الذرات بتاعة بخار الزئبة بيسير فيها هذا
الكلام فبيسير عند المنظر اللي احنا شايفينه اللي هو
إضاءة واضحة جدا
بتعتمد على ان الطاقة الكهربائية ال electrical
potential بيرفع
بيرفع الإلكترونات تحت ذرات الغاز المستعمل، في
المثال هذا طبعا بخار الذئبق، ممكن يكون غاز النيون،
ممكن غاز الهيدروجين، غاز الهيليوم، فبالتالي بيرفع
الإلكترونات تحت ذرات الغاز المستعمل ل higher
energy statesفورا almost immediately مباشرة
الإلكترونات اللى ارتفعت ل higher energy states
بسيلرها drop to lower level يعني بترجع لمسكانها
الأصلي و لمدارها الأصلي emitting light و بينبعث
منها الضوء لنا عشان ترجع لمكانها الأصلي لازم تفقد
حصة من الطاقة بمعنى photonات بمعنى الضوء اللى احنا
بنراهبنراء وهي اللي هي ال .. ال .. النموذج اللي
بيوضح طريقة عمل الجاز للشارج الديوب واللي هي من
أوضح الأمثلة على ال luminescent sourcesThe
difference spacing between energy states in each
element are unique الان خلصنا الكلام عن ال gas
discharge tube بس بدنا نعرف شغلة مهمة جدا انه
الفرق في مستويات الطاقة بين العناصر المختلفة مختلف
بين العناصر المختلفة مختلف وهو خاص بكل عنصر
والمحاضرة الماضية احنا اعطينا رسمة تمثيلية
أسف المحاضرة هي .. احنا بصدد المحاضرة هي .. انه كل
عنصر له ما يخصهم المستويات الطاقة اللي بتفرج عن
مستويات الطاقة للعنصر التانيهذه الرسمة بتوضح الأمر
بشكل جالي، بنقول إنه تلت عناصر، العنصر ألف والعنصر
با والعنصر جيم، عناصر كينيا أي ألف وبا وجيم، الفرق
في مستويات الطاقة، المستوى الأول هنا، بيبعد عنه،
في فرق بينهمالطريق كل ما كان أبعد كل ما كان الفرق
في الطاقة بين هذا المستوى و هذا المستوى أكبر، يعني
الفرق بين المستوى رقم اتنين و رقم تلاتة قليل،
بينما من الفرق في مستوى الطاقة بين رقم .. بين
المستوى الأول و المستوى التاني .. بين المستوى
الأول و المستوى التاني أكبر من الفرق بين التاني و
التالت، بس الأكبر على الإطلاق هو الفرق في الطاقة
بين المستوى رقم تلاتة و المستوى رقم أربعهنا عندي
برضه أربع مستويات بس الفرق بين التالت والرابع ضئيل
جدا لا يكاد يذكر الفرق بين التالت والتاني هائل في
الطاقة الفرق بين الأول .. التاني والأول يعني ضئيل
بس أكتر من الفرق بين تلاتة وأربعةهنا توزيع اخرى
لمستويات الطاقة، اذا كل عنصر من العناصر الكيميائية
له مستويات طاقة وهذه خاصة فيه بمعنى الفروقات بينها
لا تشبه الفروقات بين مستويات الطاقة لعنصر اخر
وهذا الكلام هو معنى الكلمة the difference أو ال
spacing في الرسم between energy states in each
element are unique يعني فريدة، لكل عنصر يُعتبر هذه
التوزيع فريدة من نوعها، بمعنى آخرلما بنقول نفرض
هنا عندي المستوى الأول طاقته اتنين جول، التاني
تلاتة جول، التالت مثلا عشرة جول، الرابع احد عشر
جول، اذا اتنين، تلاتة، عشرة، احد عشر، اتنين،
تلاتة، عشرة، احد عشر بمعنى
ان الفرق بين المستوى الأول والمستوى الأول اتنين
جول طاقته التاني تلاتة جول التالت عشرة جول الرابع
احداثجول لن نجد اي عنصر اخر غير هذا العنصر با مثلا
Sodium او Magnesium او اي عنصر لن نجد توزيع تشبه
هذا التوزيع انه اتنين جول تلاتة جول عشرة جول
احداثجول لازم يكون في اختلافبين كل عنصر والعنصر
الاخر وطبعا الارقام هاي اللي انا يعني حكيتها اتنين
و تلاتة و عشرة و احداشر هي ارقام بس من قبيل فقط
يعني تقريب المفهوم و ليست ارقام حقيقية .. و ليست
ارقام حقيقية .. اذا كل عنصر لهتوزيعة معينة
لمستويات الطاقة فريدة خاصة بهذا العنصر خاصة بهذا
العنصر طب هذا هيفيدنا إيش؟ هيفيدنا في عبارتين غاية
في الأهمية العبارة الأولى typically electronic
transitions between only a few energy states will
produce visible photons طبعا نرجع للرسمة بنقول
كالقاتللما بيهبط الإلكترون من مستوى 3 لأ 2، هيصدر
حصة من الطاقة اللي هنسميها فوتون، لما بيهبط من 4
على 3، نفس القضية، هيصدر فوتون، لما بيهبط من 2 ل1،
من 4 على 2 مثلا، أو من 4 على 1، في كل هبوط، كل
هبوط على الإطلاقلأي electron من أي مستوى طاقة
لمستوى أقل سواء للمستوى اللي بعده أو لمستويين قفز
مستويين للأسفل هيطلق فوتون أو حصة من الطاقة تسمى
الفوتون بل .. بس السؤال يا ترى هل كل فوتون
visible؟ يعني بنقدر نشوفه اللي هو عبارة عن visible
lightممكن يكون الطاقة اللى بيفقدها عالية جدا مثال
هي أنا عند العنصر هذا الفرق في الطاقة بين المستوى
الرابع والتالت عالي كتير فرق كبير عشانكي المسافة
بينهم كبيرة في الرسم لما بهبط الفوتون من تلاتة
من 4 ل 3 ممكن تكون حصة الطاقة كبيرة نفرض كمان هبط
من 4 ل 2 او من 4 ل 1 هتكون طاقة هائلة اذا تردد
الفوتون هيكون عالي جدا ممكن يكون ultra violet
بينما لما بيهبط مثلا من 2 ل 1 حصة طاقة متوسطة يعني
فوتون متوسط التردد ممكن يكون red او blue او ما
شابهطيب هنا لو سقط من الرابع للتالت هيفقد طاقة
قليلة جدا لأن الفرق بين المستويين قليل جدا طالما
الفرق قليل جدا معناته الطاقة المفقودة بشكل فوتون
عبارة عن طاقة فوتون يعني طاقته قليلة جدا فبالتالي
تردده قليل إذا ان طول الموج كبير ممكن يكون
infrared ليس كل فوتون صحيح أن نزول الالكترون من أي
مستوى لمستوى سواء نزل من الرابع للتالتمن الرابع
للتاني من التالت للتاني من التالت للأول من الرابع
للأول المهم عملية الهبوط هذه لازم يفقد فيها طاقة
بشكل فوتون بس هذا الفوتون ليس بالضرورة انه يكون
مرئي اذا كان ترددهمإذا كان تردده في ال range ده
على الضوء المرئي هنشوفه ونشوفه ك visible light بغض
النظر عن لونه أما إذا كان تردده أعلى من الضوء
المرئي يعني في ال range ال ultraviolet أو أقل من
الضوء المرئي في ال range ال infrared ساعتها ده
يعتبر invisible photon لا يمكن .. لا يمكن أنه احنا
نشوفهtypically electronic transitions between only
a few energy states will produce visible light
يعني فقط هبوط الإلكترونات بين مدارات معينة بذاتها
هو اللي هيعطيني visible photon مش أي مدارين نقول
والله أهبط من الرابع للتاني خلاص هتعطيك visible
photon لأ في مدارات معينة في مدارات توجد مدارات
معينة لكل عنصرلو هبط .. لو هبط الالكترون من المدار
الأعلى لهذا المدار الأدنى بعينه بذاته ساعتها هيصدر
visible photons لو هبط لمدار أخر مش هيصدر visible
photons وانما هيصدر photons في ال range دا ال
ultraviolet أو ال infrared الصورة هاي أيضا صورة
تمثلية بتوضح الفكرة هذه يعني هبوطهبوط الإلكترون في
هذا العنصر في ذرات هذا العنصر هذا العنصر هي الفرق
في مستويات الطاقة هي المستوى رقم 2 المستوى رقم 1
مش مرسوم المستوى رقم 2 أن 2 أن 3 أن 4 أن 5 أن 6
يعني المستوى السادس للطاقة هذا المستوى التالت هذا
المستوى الرابع و هكذا لما بيهبطالان لما تم امتصاص
طاقة بكمية معينة صعد ال electrode من المستوى رقم 2
للمستوى رقم 6الان الاحتماليات .. الاحتماليات لما
بيهبط من 6 ل 2 كمية الطاقة اللي فقدها كبيرة
فالتردد عالي هيكون بنفسجي اللون بنفسجي اللون هيصدر
فوتون عشان ينتجل او يهبط من 6 ل 2 عشان يهبط من 6 ل
2 بيفقد فوتون عالي الطاقة تردده في ال range بتاع
اللون البنفسجي لو يهبط من 5لأتنين هيفقد طاقة برضه
عالية بس أقل من هبوته من 6 ل 2 فهيكون في ال range
الأزرق الآن لما بهبط من 4 على 2 بيكون كمية الطاقة
أقل اللي بيفقدها فالتردد أقل فطول الموج أطول شوية
من الأزرق في ال range ده الأخضر يعني هاي هنا ال
excited state من 4حالة اللي هو لما بيكون الـ
Electron محفظ يعني بيسير في مسار طاقة أعلى و بده
يهبط للـ Ground State اللي هي الحالة الأساسية
بتاعته لما بيهبط من 4 على 2 بيستر فوتون باللون
الأخضر لما بيهبط من 3 إلى 2 اللي هي أقل فقدان
للطاقة اللي هو من المدار الأعلى مباشرة للمدار الـ
Ground State فبيهبط فبيفقد طاقة أقل فبيكون في ال
range الأحمر هذه رسمة تمثلية أيضاوربما تكون عندى
اوضح عندى المدار الاول المدار التانى التالت الرابع
الخامس السادس لما بيهبط .. لما بيهبط من مثلا
السادس للتانى في السهم اللى انا بقشر عليه هذا اللى
ماشي معاهبيصدر فوتون 410 نانومتر بينما لما بيهبط
من الرابع .. بيهبط من الرابع للأول هيفقد طاقة أكتر
فالتردد هيكون أعلى من 410 نانومتر هيكون في ال
range بتاع من 97 ل ..103 ل 122 نانومتر هذه
الفوتونات كلها في range ال ultraviolet ليش؟ لأنها
أقل من 400 نانومتر هذا ال range بتاع ال
ultraviolet إذا سقط من الرابع للأول أو من التالت
للأول أو من التاني للأول كميات الطاقة بتطلق
كفوتونات وهذه الفوتونات كلها في ال ..الـ range ده
ال ultraviolet لما احنا بي .. بي .. بي .. من الخ
.. من الرابع عفوا من السادس للتاني او من الخامس
للتاني او من الرابع للتاني او من التالت للتاني
كلها بيتم فيها عملية اطلاق الفوتونات ب .. في ال
range من اربعمية و عشرة لستمية و ستة و خمسين هذا
ال range الضوء المرئي طيب لو اطلق .. لو اطلق من
التالت او من الرابع للتالتمن الرابع للتالت أو من
الخامس للتالت أو من السادس للتالت كميات الطاقة
قليلة جدا فهذا في ال range بتاع ال infrared طيب
إذا إيش بتاتفيدني هذه الرسمة؟ بنقول لما هذا العنصر
.. هذا العنصرالمستويات اللي فيه اللي مستعدة تعطيني
فوتونات مرئية فوتونات .. بنأكد فوتونات مرئية هي
فقط هبوط الإلكترونات من تلاتة لاتنين أو من أربعة
لاتنين أو من خمسة لاتنين أو من ستة لاتنين أربعة ..
عفوا .. تلاتة لاتنين .. أربعة لاتنين .. خمسة
لاتنين .. ستة لاتنين إذا حدثت هذه .. هتسقطهو هتطلق
فوتونات في range الضوء المرئي بينما من اتنين لواحد
لأ من تلاتة لواحد لأ من أربعة لواحد لأ و أيضا من
خمسة لواحد و من ستة لواحد طبعا لأ لأن كله هيكون في
ال range في ال range بتاع ال ultraviolet بمعنى أخر
هذا العنصر باختصار بدون ما نغلي بحالنا نقول من كذا
لكذا هبوط الإلكترونات في هذا العنصرفي هذه الذرة
للمدار رقم واحد لا يصحب فوتونات مرئية لا يصحب
فوتونات مرئية ممكن الانسان يقول طب كيف احنا عرفنا
انه من خمسة لواحد لأ لأن مقدار الطاقة اللي بتفقد
من اتنين لواحد اعطتني ultra violet مقدار الطاقة من
تلاتة لواحد ultra violet من اربع لواحد ultra
violet من خمسة لواحد ومن ستة لواحد اصحتت الطاقة
اكترأكثر كمان فبالتالي التردد هيكون أيضا في range
ال ultraviolet إذا باختصار هبوط .. هبوط
الإلكترونات من أي مدار في هذه الذرة أو في هذا
العنصر من أي مدار للمدار رقم واحد هيعطيني
invisible photon طيب .. هبوط الذرات من أي مدار
أعلى للمدار رقم تلاتة للمدار رقم تلاتة أيضا
هيعطيني infrared يعني invisible photon يعني الهبوط
من أي مدار لواحد مش هيعطيني ضوء، مرقى طبعا،
والهبوط لرقم تلاتة مش هيعطيني ايش؟ مرقى، مش
هيعطيني مرقى، والهبوط .. والهبوط من أي مدار أعلى
من اتنين للمدار رقم اتنينهذا هيعطيني ضوء مرئي وهذا
معناته هذا بيفسرلي الكلمة أو الجملة typically
electronic transitions between only a few energy
states will produce visible photons visible
photons فبالتالي هبوط الإلكترونات لمدارات معينة
بذاتها بيعطيني visible photons لمدارات أخرى في نفس
الذرع مش هيعطينيvisible photons يعني هنا نطبق هذه
الجملة بنقول الهبوط لرقم اتنين للمدار رقم اتنين
لما بنقول الهبوط لرقم اتنين معناته من المدارات
الأعلى من تلاتة ومن اربعة ومن خمسة وستة طبعا
الهبوط لرقم اتنين هيعطيني visible photonsالهبوط
لرقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1
و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم
3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3
للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار
رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1
و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقم
3 للمدار رقم 1 و لرقم 3 للمدار رقم 1 و لرقطيب
الجملة التانية المهمة و اللي احنا عاملينها هنا
باللون الأحمر because every element or molecule
has a unique set of energy levels each produce
unique visible spectraما معنى هذا الكلمة؟ ليس فقط
الهبوط من مدارات معينة لمدارات أخرى معينة بيعطيني
visible photons بس أيضا بتدخل عندي قضية أنه كل ..
كل .. كل ذرة لها يعني ترتيبة معينة لمستويات الطاقة
وفروق معينة في مستويات الطاقةأيضا .. أيضا الهبوط
هذا بتاع ال visible photons بيكون له ألوان معينة
حسب كمية الطاقة المفقودة و كل ذرة لعنصر أو كل عنصر
له ألوان معينة من ال visible photons .. من ال
visible photons خاصة فيه .. خاصة فيه و كأنها بصمة
لهذا العنصر because every elementor molecule has a
unique set of energy levels، إله طاقة معينة من
المدارات اللي بتفرج عن بعضها ب .. ب .. بفروق
معينة، كل عنصر إله ترتيبة معينة زي ما الرسمة
الثلاثية هنا وضحت هذا العنصرسين بفرق عن صد بفرق عن
عين أو ألف بفرق عن با عن جيم في مقدار الطاقة في كل
مستوى والفروق في الطاقة بين المستوى والذي يليه ثم
الذي يليه فبالتالي each produce كل عنصر بيعطيني أو
بينتجلي unique visible spectrum ال type اللي
بينتجلي هذا العنصر نتيجة تهييج إلكتروناته ثم
عودتها لمداراتها الأساسيةبيكون طيف فريد و خاص بهذا
العنصر، يعني بيختلف عن الطيف بتاع العنصر الآخر، عن
العنصر التالت و هكذا هذه القضية .. هذه القضية is
useful from practical and scientific standpoint
يعني هذه مفيدة جدا جدا، هذه الظاهرة أو هدول
الجملتينالجملة الأولى انه الانتقال تعالى الـ
Electron عبر مستويات معينة بذاتها من الطاقة عبر
مستويات معينة بذاتها من الطاقة هنا عبر المستوى
اتنين يعني من تلاتة لاتنين من أربعة لاتنين من خمسة
لاتنين من ستة لاتنين بينتج ضوء مرئي بينما مستويات
أخرى من أي مكان لواحد أو من أي مكان لتلاتة بيصدر
ضوء غير مرئي فبالتالي احنا بنحكي عن انهالعبور من
مستويات عبر مستويات معينة electron transition
between only few energy states واللي produced
visible photons أيضًا الجملة التانية المهمة أنه كل
عنصر له يعني طاقم معين من مستويات الطاقة باختلف عن
الطاقم الآخر من مستويات الطاقة للعناصر التانية
فبالتالي كل عنصر له إذا أصدر ضوء نتيجة تهييج
إلكتروناته ثم عودتها إلى أماكنها أو مداراتها
الأساسيةهتصدر فوتونات مثلا مرئية اذا يعني عدت عبر
مستويات معينة هتصدر فوتونات مرئية هذه الفوتونات
المرئية او هذا الطيف المرئي اللي بيصدره هذا العنصر
خاص فيه يعني له يعني تشكيلة خاصة فيه تختلف عن ال
visible spectrum بتاع العنصر التاني هذا الكلام مهم
جدا للغاية هنعرف أهميته بعد قليل هنعرف أهميته بعد
قليل الآنعنا عناصر عديدة، هذه الرسمة بتوضح هذه
القضية، عنا عنصر ال sodium، عنا عنصر الذئبق ال
mercury، ال lithium، ال hydrogenلو حفظنا ذرات
السوديوم لمستويات
أعلى ثم هبط الإلكترون لمستوى أدنى فيه هبوط بين
مستوى ومستوى معين نفرض عنده 6 مدارات نفرض عنده
جدلا انه 6 مدارات عند N1 N2 لعند N6 احنا بنتكلم
فقط عن عنصر السوديومهتلاقي ان الصوديوم على سبيل
المثال لتقريب المفهوم الهبوط من اربعة لتلاتة فقط
من اربعة لتلاتة هيصدر لي visible spectrumاللي هو
اللون الأصفر الفوتون طلع بشكل اللون الأصفر طيب
وهنا هذا السواد وهذا السواد الهبوط من أي مدار آخر
لأي مدار آخر هيعطيني invisible يا إما في رنج ال
infrared أو ال ultraviolet وهنا أيضا يا إما في رنج
ال infrared أو ال ultraviolet هي الطيف بتاع
الصوديوم في نصه فيه visible spectrum نتيجة هبوط
الإلكترون مثلا من المستوى الرابع للتالت فقط تمام
خيارات تانية مافيش عند الصوديوم فالعلماء لما
بيشوفوا هذا المنظر هذا الطيف سواده في نصه خط أصفر
هذا معناته هذا صادر عن عنصر الصوديوم ليش لا يفعل
أي عنصر هذا القضية هذا المنظر إلا الصوديوم لما
جينا ل ال mercury مثلا الهبوط من مدارات معينة
أعطانيمن المدار C للمدار S أعطاني اللون البرتقالي
.. من المدار مثلا عين للمدار L مثلا أعطاني اللون
البرتقالي .. هنا أعطاني invisible spectrum .. هنا
أعطاني اللون الأصفر .. هنا أعطاني الكذا .. هنا
أعطاني الكذا .. وهكذا .. هذه البصمة تاعة ال
mercury .. هذه البصمة تاعة ال mercury .. كل خط
مرئي بغض النظر عن لونه .. طبعا لونه بيوضح طاقة
الفوتون المفقود ..لونه بيوضح طاقة الفوتون المفقود
يعني عند هذا اللون الأزرق أو البنفسجي أو هنا ..
هنا الأزرق هنا البنفسجي مثلا الفوتون المفقود أعلى
طاقة من عند الخطوط الصفراء هنا الفوتون المفقود
أعطاني شعور باللون الأصفر المناطق ال black هذه ..
المناطق ال black هذه مناطق يعني فيها invisible
photon و هكذا ملاحظين أنه كل .. كل عنصر له بصمته
الخاصةطب هذا مفيد في إيش؟ هذا مفيد في قضية التعرف
على العناصر الكيميائية اللي بتتشكل منها النجوم
البعيدة .. النجوم البعيدة لما بنقول احنا الشمس
مثلا تحتوي على عنصر كذا و عنصر كذا، لا يوجد أحد
على الإطلاق في ال .. في الخليقة كلها من آدم عليه
السلام حتى اليوموصل إلى الشمس و أخد عينا من الشمس
و حلل الشمس طب كيف عرفنا أن الشمس بتتكون من العنصر
.. العنصر سين و الصعد و عين؟ احنا قولنا في بداية
.. في أول محاضرة أنه داخل الشمس بيتم اندماج
الهيدروجين كل ذرتين عشان يعتموني ذرة هيليوم طب كيف
عرفنا هذا الكلام؟ب .. يعني تحليل الطيف القادم من
هذه العناصر أو بتحليل الطيف القادم من هذا النجم و
أيضا النجوم الشاهقة البعد عننا اللي بتبعد عننا
ملايين السنين الضوئية أيضا كيف ال .. الانسان عرف
التركيب بتاعة النجم سين أو النجم صاد أو النجم عين
إلى آخرى أيضابتحليل الطيف المنبعث من هذه القضية ..
منبعث من هذه القضية discrete spectral lines
produced by various elements يعني spectral lines
خطوط مرئية بألوان معينةخطوط طيفية يعني تم إنتاجها
بواسطة عناصر مختلفة every kind of atom لما بنقول
every kind of atom يعني كل نوع من الذرات بمعنى آخر
كل نوع من العناصر كل عنصر has different
distribution of energy state each line in an
atom's spectrum corresponds to an energy
difference between two states يعني هذاطيف مرئي أو
خط مرئي في الطيف بتاع عنصر الصوديوم هذا بيعبرلي عن
energy difference between مدارين مثلا اربعة و
تلاتة او مثلا اربعة و اتنين او مثلا خمسة و واحد او
مثلا خمسة و اربعة اللي هو يعني هبوط الالكترونات
بين مدارين معينين بذاتهم هيصدرلي visible photon
ممكن اشوفه بلون معين بجيتبجيت لل transition
هتصدرلك invisible photons فبالتالي هذا الكلام بده
يكون واحدةعنيجي احنا نحكي مثال على الشمس بتاعتنا
light produced at the center of the sun is
absorbed by atoms at the cooler surface only the
frequencies corresponding to specific transitions
are absorbed producing discrete dark lines in an
otherwise continuous solar spectrum the pattern of
dark spectral lines identified the elements in the
sun ما معنى هذا الكلام؟ معنى هذا الكلامجابل ما
نقول معنى هذا الكلام بدنا نقدمله بمقدمة بسيطة
بنقول every packet of energy is called photon
whether it is seen يعني visible or it is not seen
زي في ال ultraviolet و ال infrared و ال microwave
يعني كل حصة من الطاقة تسمى photon كل حصة من الطاقة
تسمى photon هذا ال photon ممكن يكون مرئيسميه ضوء
مرئي إذا كان في ال range من 400 nano ل 700 nano أو
ممكن يكون مش مرئي إذا كان أقل من 400 nanometer أو
أكتر من 700 nanometer يعني في ال range داع ال
ultraviolet أو ال infrared أو ال microwaves أو ال
radio waves أو ال gamma rays أو ال X-rays كل هذه
فوتونات غير مرئية يعني المهم أنه هنسميه فوتون لانه
حصة من الطاقةEach photon has a frequency
corresponding to its energy كل حصة من الطاقة أو كل
فوتون له تردد يناسب الطاقة بتاعته إذا الطاقة
بتاعته عالية التردد عالي إذا الطاقة بتاعته منخفضة
التردد منخفض الآن نيجي نشوف إيش اللي بيحصل في داخل
الشمس عندنا عندنا هاي أخدنا ذرة واحدة ذرة واحدة من
المنطقة او من قشرة الشمس من المنطقة السطحية من
الشمس احنا قلنا حرارة سطح الشمس ست الاف Kelvin
وحرارة باطن الشمس هذه ذرة اخدناها .. ذرة اخدناها
من قلب الشمس من ال core of the sun ست عشر مليون
Kelvin قلنا الشمس بتفقد من قلبها4 مليون طون بشكل
طاقة .. بشكل طاقة .. حصص طاقة .. إيش يعني حصص
طاقة؟ يعني الـ 4 مليون طون عبارة عن حصص عديدة جدا
من الطاقة، كل حصة بنسميها photon اللي بيحصل أنه ..
أنه لما الطاقة هيبتيجي تصعد لسطح الشمس عشان بعدين
تبث الشمس بشكل ضوء مرئي و بشكل ultraviolet و بشكل
infrared و هكذاهذه ساخنة جدا المنطقة قلب الشمس
وفقدت حصص من الطاقة فوتونات طبعا هتكون عالية جدا
في التردد يعني gamma ray و X-ray لأن طاقتها هائلة
جدالأن الحرارة هائلة جدا، طبعا طاقتها عالية جدا،
الآن بتمر على الذرات تاعة سطح الشمس اللي تعتبر
أبرط ال 6000 Kelvin أبرط بكثير من ال 16 مليون
Kelvin فلمّا احنا بتمر هذه الطاقة أو هذه الفوتونات
بتعدى على الذرات السطحية من الشمسبتمطصها مدارك
معين يعني ممكن نمطصها هنا على سبيل المثال احنا
رسمنا الذرة كمثال بنقول هنا عندي المدار رقم اتنين
والمدار رقم تلاتة الفوتونات هذه اللى عدت على هذه
الذرع امطصها الالكترون اللى بيسير فى المدار رقم
اتنين وصعد للمدار رقم تلاتة وصعد للمدار رقم تلاتة
لانه امطصها تمام قبل ما ينزل اجت حصة تانية امطصها
بتردد معين اذا هذا التردد المعين هيفقدهذا التردد
المعين هيفقد ليش لأنه لا يبث خارج الشمس دائما كل
ما بيجي يصعد بيصطدم بالذرات فالإلكترونات بين
مدارات معينة بذاتها بتمطس هذا التردد هذا التردد مش
مسموحله يطلع برا الشمس فبالتالي هنلاقي في الطيف
المرئي في داخل الطيف المرئي اللي هو بيمتد من 400
نانومتر ل 700 نانومتر مناطق معتمة بيسموها dark
lines بيسموها dark linesهذا الطيف المرئي .. هذا
الطيف المرئي له أحمر، برتقالي، أصفر، أخضر، أزرق ..
عفوا .. أحمر .. هنا في range الانفرار الدنباين
أقرب للأسود .. أحمر، برتقالي، أصفر، أخضر، أزرق
nearly بنفسك يعني الرسمة مش كتير موفقة بس احنا
بديش انا او تركيزنا مش على الطيف المرئي بحد ذاته
العلماء لما اجوا يعني يدقيقوا في الطيف المرئي اللي
بيمتد من 400 ل 700 نانومتر عفوا من 400 هنا التردد
اعلى لطول موجي اقصر ل 700 نانومتر لاحظوا انه في
الطيف في جلب الطيف المرئي في dark lines dark lines
هذه ال dark lines سألوا نفسهم ليش؟ إذا هنا المنطقة
مثلا عند .. نقول مثلا عند خمسمية و تسعة و ستين
مثلا تردد خمسمية و تسعة و ستين مثلا لخمسمية و
اتنين و سبعين مش موجود على سبيل المثال من خمسمية و
تسعة و ستين كرقم مثالي فقط من خمسمية و تسعة و ستين
لخمسمية و اتنين و سبعين هدول المنطقة مش .. هذا
التردد مش موجودطب ليش مش موجود؟ يعني معقول ما
أصدرتوش الشمس؟ لأ أصدرت هذا التردد، هذه الفوتونات
بالترددات هي اللي من خمسمية و تسعة و ستين لخمسمية
و اتنين و سبعين يعني أصدرتها الشمس، طب إيش اللي
حصل؟ أنه موجود في ال .. في المنطقة السطحية من
الشمس عنصر الحديدوعنصر الحديد فيه مدارات معينة
بتمطس هذه الترددات فبالتالي هذه الترددات مش
مسموحلة تغادر الشمس فهنلاقي احنا ال dark lines كده
هنا من كل dark line .. كل dark line جاي عند تردد
معين مثلا احناعلى سبيل المثال احنا عنا نيجي لأكثر
.. لأكثر تردد من البنفسجي البنفسجي تقريبا 400 nano
410 nano 420 nano و هكذا عند المنطقة high من الطول
الموجي نفرض عند 415 ل 417 nanometer في منطقة
معتمدةطب معناته في عندي فوتونات من 415 nano طولها
ل 417 nanometer على سبيل مثال فقدت، فقدت ليش؟
بييجيوا العلماء بيسألوا نفسهم مين العنصر اللي فيه
فرق بين مداراتهمدارين ممكن يمتص الفوتونات بين 415
ل 417 فبيقولوا عنصر الكالسيوم هو اللي بيتمتع بهذه
الخاصية وهذه تعتبر بصمة لعنصر الكالسيوم من هذا ال
dark lines بنقدر نعرف المكوناتهذا النجم اللي هو
الشمس، يعني أكسجين، صوديوم، هيليوم، ميركوري،
ماجنيسيوم، هيدروجين، ايرون، كالسيوم، إلى آخرين و
.. و ليس فقط ال composition of the sun ال
composition of the sun، لأ، و إنما تركيبة أي نجم
آخر بيصلنا منه الضوءالجملة هاي يعني مجرد القراءة
flat earthers are often seen saying that it is
impossible to determine the composition of the sun
يعني بعض الناس بتقول أنه مستحيل نعرف التركيبة
بتاعة الشمس ليش؟ because nobody has visited the
sun before لأن مافيش حد وصل للشمس مافي حد راح وصل
للشمس و أخد عينة منها و جابها هنا نزل على سطح
الأرض و هذا مش .. مستحيل يصل لسطح الشمس بحرارتها
الهائلة
بواسطة علم اسمه ال spectroscopy التحليل الطيفي
أحلل الطيفة أشوف وين ال dark lines ومين اللي ممكن
العناصر اللي بتمطس ترددات معينة طبعا ال
spectroscopy allows us to study the composition of
the sun and other distant celestial bodies without
going there physically يعني مش بس الشمس و أيضا ما
يبعد بكثير جدا عن الشمس ممكن نعرف تركبتهم بواسطة
علم ال spectroscopyلو التحليل الطيفي بواسطة ال
dark lines اللي بتوضحلي أي مدارات امتصة الطاقة و
هذه المدارات خاصة بأي عناصر .. خاصة بأي عناصر
فبالتالي هذه القضية بدأ تكون إيش واضحة بإذن الله
تعالى
for example, light produced at the center of the
sun، ال light أو ال energy، هنا سميناها light بس
هو .. هو invisible light لأنه اللي produced في ال
center بتاع ال sun عبارة عن جمعيةإيش بيصير معاه
هذا ال light أو هذه الجماري أو هذه الطاقة حصص
الطاقة الفوتونات is absorbed by atoms at the
cooler surface ذرات سطح الشمس اللي هي تعتبر أبرد
بكثير بتمطس هذه الفوتونات only the frequencies
corresponding to specific transitions are absorbed
مش كل الفوتونات مش كل الترددات بتمطس مش كل
الترددات القادمة من باطن أو من قلب الشمس تمطس
وانماphotonات أو حصص من الطاقة إلا هى تردد معين
بذاتههذا التردد المعين لما بتمطصه ذرات سطح الشمس
لأنه مناسب لمدارات معينة فيها طبعا لن يبث عبر أشعة
الشمس و هيكون مكانه فارق يعني التردد مثلا من 511 ل
515 فارق ايش يعني فارق؟ يعني هنا هيكون منطقة معتمة
في الطيف منطقة معتمة في الطيف the pattern of طبعا
producing .. طبعا لما بينطصلما بيمتص producing
discrete dark lines يعني خطوط سوداء محددة مفقودة
طبعا هنا الطيف مفقود بيقول في المنطقة السوداء
مفقود in an otherwise continuous solar spectrum في
الطيف الممتد في الطيف المستمر او الممتد في مناطق
معتمة نتيجة ان هذه الترددات اختفت اختفت ليش
امتصتها ذرات سطح الشمس لانها مناسبة لانتقال
إلكتروناتها بين مدارات معينةThe pattern of dark و
هنا بيت القصيد The pattern of darkest vector lines
identifies the element in the sun من طبيعة توزيعت
من طبيعة توزيع ال dark lines بنقول والله هنا الشمس
فيها العنصر الفلاني والعنصر الفلاني والعنصر
الفلاني والعنصر الفلاني طيب جبنا ضوء جاي من نجم
معين مثلا في نجم مثلا اسمه قلب العقرب رقبناه
بالتليسكوب وشوفنا الطيف بتاعهومناطق الـ dark lines
اللي فيه فبالتالي منه بنقول والله نجم طلب العقرب
يحتوي على العنصر كذا والعنصر كذا والعنصر كذا طبعا
تركيبته غالبا هتكون بتختلف عن تركيب الشمس عن تركيب
الشمس وحتى يمكن ربما و هذه علماء الفيزيا بيجاوبوا
عليها ربما حتى كميات العناصر ممكن تعرف بتحليل أو
بتطيف الـ spectroscopy بنفس الطريقةEach frequency
produced by a gas discharge tube can be isolated
and used as light source in its own right لما أنا
بستخدم غاز معين بذاته يعني أنا بستخدم في ال gas
discharge tube لما بستخدم غاز معين بذاته أنا قررت
أستخدم النيون أو غاز النيون أو غاز الهيدروجين أو
قلت لأ بدي بخار الزئبة ساعتها أنا بكون اخترت عنصر
معينمثلا الذئبق يلو مدارات طاقة معينة وعارف انه
لما ال .. الطيار الكهربائي بيعدي انه لما بنزل ال
электرون في ذرّة الذئبق من المدار 4 للمدار 1
هيعطيني visible فوتون بلون معين .. بلون معين اذا
similarly بنفس الطريقة اللي الطف بتاع الشمس ممكن
اعرف عناصره ممكن انا استخدم عناصر معينة في داخل ال
gas discharged ليه بغازات معينةتعطيني frequency
معينة تعطيني لون معين اذا similarly each frequency
produced by gas discharge tube can be isolated
يعني ممكن انا اتحكم انه لأ انا بدي ضوء بلون معين
and used as a light source in its own right يعني
بغض .. يعني .. يعني ممكن نستعملها ك light source
بلون معين بكل كفاءة ممكنة وهذا يعني واضح من الصور
اللي احنا أوردناها لل gas discharge tubeهي عندي
انا ال mercury gas كيف اللون؟ طبعا ضوء أبيض، هنا
عندي ضوء أحمر اللي هي ال neon gas أو neon gas في
ألوان معينة هنا تقريبا جاي على اللون البنفسجي أو
اللون الأزرق حسب العنصر بمعنى آخر حسب مضارات
الطاقة بتاعة الإلكترونات و رحيلها بينها بننهي
المحاضرة بنقول
Long before the advent of lasers, gas discharge
tubes provided a practical source of monochromatic
light جاب إختراع الليزر بكثير، طبعا ال gas
discharge tubes مخترعة أو مكتشفة أو مصنعة جاب
العهد الليزر الليزر معروف إنه بيعطيني ضوء بلون
واحد، ضوء بلون واحد، إما laser أحمر أو laser أخضر
أو ما شابه، تمام؟فبالتالي ضوء بلون واحد طبعا ال
gas discharge tube قبل عهد ال laser بكثير كانت
تعتبر مصدر عملي للحصول على monochromatic light
يعني ضوء وحادي اللون زي ما الصور احنا عندنا بتبين
نرجع للصور مرة تانية فبالتالي هنا طبعا عنديطبعا
اللون الأبيض اللي هو يعني polychromatic light
معديد الألوان، هنا الضوء الأحمر عبارة عن التردد في
ال range الأحمر، هنا التردد مثلا في ال range
الأزرق، التردد في ال range البنفسجي و هكذا،
فبالتاليتعتبر ال gas discharge tube يعني من ضمن
المصادر تاعة ال monochromatic light و ذلك قبل طبعا
العهد الليزر ما يكتشف .. قبل عهد الليزر ما يكتشف
هنتوقف عند ال fluorescence و يعطيكم العافية
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته