|
The particle aspects of electromagnetic radiation
الخصائص الجسيمية للأشعة الكهرومغناطيسية
 قبل الشروع في دراسة موضوع الخصائص الجسيمية للأشعة الكهرومغناطيسية يجب أن نعرف ما هي الأشعة الكهرومغناطيسية وما هي خصائصها وكيف تتولد وما هو مصدرها ولهذا يرجى العودة إلى موضوع المنشور تحت باب التفسيرات الفيزيائية والإطلاع على موضوع ما هي الأشعة الكهرومغناطيسية؟
إن للأشعة الكهرومغناطيسية خاصية مزدوجة فهي لها خصائص موجية عندما نتحدث عن ظواهر فيزيائية مثل الحيود والتداخل وهذه الظواهر لا يمكن تفسيرها إلا إذا تعاملنا مع الأشعة الكهرومغناطيسية على أساس إنها تتصرف بخاصيتها الموجية.. ولكن ظواهر أخرى مثل انعكاس الأشعة الكهرومغناطيسية على أسطح المرايا أو انكسارها عند مرورها في وسط منفذ له معامل انكسار مختلف عن الوسط الذي سقطت منه مثل العدسات والمنشور الزجاجي فإن الأشعة الكهرومغناطيسية تتصرف بخاصيتها الجسيمية ولا يمكن هنا التعامل مع الأشعة الكهرومغناطيسية إلا على إنها جسيمات مادية.. وهذا ما جعل العلماء ينقسموا إلى قسمين الأول مؤيد للخاصية الموجية والآخر مؤيد للخاصية الجسيمية..
ولكن مع التقدم العلمي في مطلع القرن العشرين تم اكتشاف ظواهر أخرى غير التي سبق ذكرها مثل إشعاع الجسم الأسود أو الظاهرة الكهروضوئية أو ظاهرة كمبتون وغيرها وهذه الظواهر لا يمكن التعامل معها أو تفسيرها إلا إذا اعتمدنا الخاصية الجسيمية للأشعة الكهرومغناطيسية واستعنا بمفهوم فيزياء الكم Quantum Physics.
مفهوم فيزياء الكم
تعتبر النظرية النسبية ونظرية الكم من أعظم إنجازات القرن العشرين العلمية, حيث قدمت النظرية النسبية مفهوما جديدا للمكان والزمان والذي كان له بالغ الأثر في علوم الميكانيكا والكهرومغناطيسية, أما نظرية الكم فقدمت طريقة جديدة للتفكير في سلوك الجسيمات الدقيقة كالذرات والانوية والالكترونات. استخدام نظرية الكم ليس علم جديدا بل إن له تطبيقات في الفيزياء الكلاسيكية أيضا .. وتقسم الكميات الفيزيائية إلى قسمين إما مكممة أو متصلة كما هو موضح في الشكل التالي:
|
|
 |
سرعة الأجسام المادية يمكن إن تكون أية قيمة من الصفر إلى اقل من سرعة الضوء.
|
|
|
الطاقة الميكانيكية التي تربط جسيمين يمكن إن تأخذ قسم متصلة بالسالب أو الموجب.
|
|
|
الزاوية التي تأخذها إبرة مغناطيسية موجودة في مجال مغناطيسي خارجي. أيضا تأخذ قيم متصلة.
|
|
|
|
سرعة الضوء في الفراغ دائما تساويc.
|
|
|
الشحنة التي يكتسبها الجسم دائما تكون عدد صحيح من شحنة الإلكترون.
|
|
|
الأمواج الموقوفة التي تتكون نتيجة اهتزاز وتر مثبت عند طرفيه.
|
|
تم أكشاف نظرية الكم بعد استخدامها في تفسير ظاهرة إشعاع الجسم الأسود والتي لم يتمكن العلماء من تفسير هذه الظاهرة إلا عندما قدم العالم ماكس بلانك في عام 1900 تفسيرا معتمدا على نظرية الكم.. وهذه الظاهرة التي سنبدأ بها لتوضيح المفهوم الفيزيائي للنظرية الكمية والخاصية الجسيمية للإشعاع الكهرومغناطيسي..
|
