البلازما الكمية (2)ـ

plas-blogالبلازما {4}  البلازما الكمية (2)ـ

في المقال الساب تم اعطاء نبذة مختصرة عن البلازما العادية و كيف تم التفكير او الانتقال من دراستها إلي مفهوم البلازما الكمية.ـ  و قبل البدأ في شرح المزيد من المفاهيم الاساسية عن البلازما الكمية, يجب تذكر مبدأ هام في فيزياء الكم ألا و هو أن هذا العلم يهتم بدراسة الجسيمات صغيرة الحجم جدا و التي تتغير خصائصها عن الجسيمات الكبيرة. ومثال ذلك أن للجسيم طبيعة مزدوجة أي طبيعة جسيمية و اخرى موجية.ـ

الطبيعة المزدوجة

و لمن لم يدرس هذا العلم الهام نوضح هنا أن الالكترون تاره يسلك سلوك جسيم و تاره يسلك سلوك الموجة. أي اننا لا نستطيع تعريفه على أنه جسيم له كتله محددة أو موجخ لها طول موجي مميز بل يسلك أي من الطبيعتين تبعا للظاهره الموجود فيها. و نتيجه لأن الالكترون له طبيعة مزدوجة تظهر لنا وى جديدة لم توجد في الاجسام الكبيرة مثال على ذلك ظاهرة النفق و هي ظاهرة عجيبه تبين أن الالكترون يمكن أن يتواجد في أماكن من المستحيل تواجده فيها إلا إذا إمتلك قدرا كبيرا من الطاقة. و لتبسيط ذلك تخيل أن شخص يمكنه الصعود إلى مبنى من 20 طابق ولكنه مقعد و يتحرك بستخدام كرسي طبي. تلك الانواع الجديدة من القوى لم يتخيلها شخص مريض و لكن عقول جبار,و لها اليوم تطبيقات هائله يعجز المقال عن شرحها و لكن أحد تطبيقات ظاهرة النفق هي الميكروسكوب الالكتروني.ــ

وهناك ايضا نقطة هامة يجب التعرف عليها ألا و هي طول موجة دي برولي. ظهرهذا المصطلح في عشرينات القرن العشرين علي يد العالم الفرنسي دي برولي, حيث قدر أن الجسيم المتحرك بسرعة ما و له كتلة صغيرة كا لالكترون مثلا و نتيجة للطبيعة الموجية فإننا يمكن حساب الطول الموجي له  بمعلومية الكتلة والسرعة  و ثابت بلانك من خلال المعادلة.ـ

الطول الموجي = ثابت بلانك علي (مضروب الكتلة في السرعة).ـ

نعود الآن إلى البلازما وما  بها من شحنات متحركة و متدكسة في حيز صغير جدا يقارب حجم الالكترون ذاته.  فمن أين جئنا بتلك المعلومة أن الظواهر الكمية في البلازما تظهر عندما يكون الحيز المتاح للالكترون يقارب حجمه.  لنفرض أن لدينا الكترون يتحرك بسرعة  107 متر علي الثانية فيكون طول الموجة المصاحب له  10-11 متر تبعا لعلاقة دي براولي السابقة.  و من المفاهيم الهامة و التي تم شرحها في المقال السابق هو كثافة الشحنات أي عدد الشحنات في وحدة الحجوم ( المتر المكعب ) . فاذا كان حاصل ضرب كثافة الشحنات في طول موجة دي برولي مرفوع للاس 3 اكبر من الواحد  فان الخصائص الكمية للالكترون لابد و أن تؤخذ في الاعتبار.ـ

 

Advertisements