Follow us Youtube Rss Twitter Facebook
التميز خلال 24 ساعة
العضو المميز الموضوع المميز المشرف المميز
قريبا نبؤات تحققت في عصرنا
بقلم : أحمد علي
أحمد علي

الإهداءات


العودة   ملتقى الكلمة الحرة > ~*¤*~الملتقى العلمي ~*¤*~ > المنتدى العلمي

إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
قديم 06-02-2010   #11
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

الترانزستور
تمكّنت مختبرات شركة بل للهاتف، في ميوري هيلز في نيو جرزي بالولايات المتحدة، وبقيادة العالم وليم برادفورد شوكلي (1910 ـ ) بمفاجأة دنيا الإلكترونات بصمام ثلاثي الاقطاب يعتمد كلياً على المواد الصلبة، كتب له أن يقضي مع الزمن على سيطرة الصمامات الإلكترونية الخوائية.
نتيجة لهذا العمل، تتمتّع جميع اجزاء العالم اليوم بامكانية استعمال اجهزة راديو تعمل بالبطارية، نقالة وصغيرة الحجم وقليلة الكلفة.
الغرض منه تقويم وتكبير التيار المتردد.

تركيبه:
يتركب من ثلاث مناطق:
أ ـ الباعث وهو المنطقة التي القاعدة بحاملات الشحنة (ثقوب موجبة أو إلكترونات حرة) .
ب ـ القاعدة وهي المنطقة التي تقع بين الباعث والمجمع وسمكها صغير جداً بالنسبة لهما كما أن درجة تركيز الشوائب بها تقل كثيراً فيهما. ونظراً لرقتها ونقص شوائبها فإنها تمرر معظم حاملات الشحنة التي تصلها من الباعث إلى المجمع، وبذلك لا يقل تيار المجمع عن تيار الباعث إلا قليلاً.
ج ـ المجمع وهو المنطقة التي تجمع حاملات الشحنة القادمة من القاعدة.
نوعا الترانزستور:
أ ـ نوع (س. م. س) .
وفيه يكون الباعث والمجمع من شبه موصل سالب النوع وتكون القاعدمن شبه موصل موجب النوع.
ب ـ نوع (م. س. م) .
وفيه يكون الباعث والمجمع من شبه موصل موجب النوع وتكون القاعدة منم شبه موصل سالب النوع.
9 ـ تصنع قاعدة الترانزستور رقيقة جداً ويوضع بها نسبة قليلة جداً من الشوائب حتى تمرّر معظم الشحنات من الباعث إلى المجمع.
10 ـ يجب أن توصل القاعدة مع الباعث توصيلاً أمامياً ويوصل المجمع مع الباعث توصيلاً عكسياً حتى تمر الشحنات من الباعث إلى القاعدة إلى المجمع

أشباه الموصلات
1 ـ تنقسم المواد من حيث قدرتها على توصيل التيار الكهربي إلى ثلاثة أقسام:
1 ـ مواد جيدة التوصيل: ـ مثل المعادن كالنحاس والفضة والرصاص.
(أ) يرجع جودة توصيلها للكهربية لاحتوائها على إلكترونات حرة بأعداد وفيرة.
(ب) تزداد مقاومتها بارتفاع درجة الحرارة.
2 ـ مواد عازلة مثل الزجاج والمطاط والبلاستيك، ترجع عدم توصيلها للكهرباء لعدم احتوائها على إلكترونات حرة.
3 ـ أشباه الموصلات مثل الجرمانيوم والسيليكون.
أ ـ هي مواد ليست جيدة التوصيل للكهرباء كالموصلات وليست عازلة تماماً كالعازلات ولكن قدرتها على التوصيل تحتل موقعاً متوسطاً بينهما.
ب ـ ترتبط ذراتها بعضها ببعض في البلورة بروابط تساهمية.
ج ـ تقل مقاومتها بارتفاع درجة الحرارة حيث تكون الطاقة الحرارية كافية لكسر بعض هذه الروابط وتحرير بعض الإلكترونات.
د ـ تعتمد في خواصها الكهربية على ما يضاف إليها من شوائب.


4 ـ يمكن جعل بلورة الجرمانيوم موصلة للكهرباء بطريقتين:
أ ـ رفع درجة الحرارة.
ب ـ إضافة شوائب إلى البللورة النقية.
أولاً: رفع درجة الحرارة:
أ ـ في درجات الحرارة المنخفضة تكون الإلكترونات شديدة الإرتباط بذرات الجرمانيوم ويصعب تحريرها لذا تكون البلورة رديئة التوصيل للكهربية وتكون عازلة تماماً عند درجة الصفر المطلق.
ب ـ عند رفع درجة حرارة الجرمانيوم تصبح الطاقة الحرارية كافية لكسر بعض الروابط فتحرر بعض الإلكترونات وتصبح البلورة موصلة للكهربية، أي أن أشباه الموصلات تتميز بزيادة قدرتها على التوصيل الكهربي إرتفاع درجة الحرارة.
ثانياً: إضافة شوائب إلى البللورة النقية:
تزداد درجة التوصيل الكهربي لذرات الجرمانيوم في البلورة بإضافة نسبة قليلة جداً من بعض الشوائب إليها. وهذه الشوائب على نوعين مثل شائبة من عنصر خماسي التكافؤ مثل الزرنيخ وشائبة من عنصر ثلاثي التكافؤ مثل الألومنيوم.
5 ـ يعتمد التوصيل الكهربي في الجرمانيوم النقي الساخن على حركة كل من الإلكترونات والثقوب الموجبة.
6 ـ نحصل على الجرمانيوم الموجب النوع باستخدام شائبة ثلاثية التكافؤ مثل الألومنيوم تسمى شائبة متقبلة، وتعمل على إحداث ثقوب موجبة ويتم التوصيل الكهربي في البلورة نتيجة لحركة هذه الثقوب الموجبة.
7 ـ نحصل على الجرمانيوم السالب النوع باستخدام شائبة خماسية التكافؤ مثل الزرنيخ تسمى شائبة معطية، وتعمل على تواجد إلكترونات حرة ويتم التوصيل الكهربي في البلورة نتيجة لحركة الإلكترونات الحرّة.
8 ـ مقارنة بين الجرمانيوم السالب والجرمانيوم الموجب.

الجرمانيوم السالب
الجرمانيوم الموجب
البلورة تحتوي على شائبة من عنصر خماسي التكافؤ مثل الزرنيخ
البلورة تحتوي على شائبة من عنصر ثلاثي التكافؤ مثل الألومنيوم
تعمل شائبة الزرنيخ على تواجد إلكترونات حرة في التشابك البلوري
تعمل شائبة الألومنيوم على إحداث ثقوب موجبة في التشابك البلوري
يعتمد التوصيل الكهربي فيه على الإلكترونات الحرة
يعتمد التوصيل الكهربي فيه على الثقوب الموجبة

9ـ تسمى شائبة الزرنيخ شائبة معطية لأنها تعمل على تواجد الإلكترونات الحرة. وتسمى بلورة الجرمانيوم التي تحتوي على شوائب من الزرنيخ بلورة من النوع السالب، وذلك لأن التوصيل الكهري يتم فيها عن طريق الإلكترونات. وتكون البلورة من النوع السالب متعادلة كهربياً لأن الشحنات الموجبة لذرات الزرنيخ تتعادل مع الشحنات السالبة للإلكترونات المتحررة منه.
10 ـ تسمى شائبة الألومنيوم شائبة متقبلة لأنها تعمل على إحداث ثقوب موجبة في التشابك البلوري. وتسمى بلورة الجرمانيوم التي تحتوي على شوائب من الألومنيوم بلورة من النوع الموجب وذلك لأن التوصيل الكهربي يتم فيها عن طريق الثقوب الموجبة. تكون البلورة من النوع الموجب متعادلة كهربياً لأن الشحنات الموجبة للفجوات تساوي الشحنات السالبة لذرات المادة المتقبلة (الألومنيوم) .

أشهر التحويلات الفيزيائية

سجل لمشاهدة الصور
أشهر الثوابت
سجل لمشاهدة الصور
الاستفادة من النظائر المشعة في الحياة
ـ التخلص من الشحنات الكهربية التي تنشأ على سطوح الأجسام نتيجة للاحتكاك عند تصنيعها، كما في مصانع النسيج والورق.
2 ـ تحديد سمك الأجسام كما في مصانع الورق والبلاستيك والأشرطة المعدنية.
3 ـ في الصناعات الكيميائية:
(أ) تساعد في إتمام عملية البلمرة التي يتكون فيها مركبات معقدة من مركبات بسيطة.
(ب) زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية البطيئة.
4 ـ في الصناعات الغذائية:
(أ) تعقيم المواد الغذائية بعد تعليبها (وهي الطريقة الباردة للتعقيم) .
(ب) قتل الأطوار المعدية لبعض الديدان التي توجد في أجسام الحيوانات، مثل الطور المعدي للدودة الشريطية التي توجد في لحوم الأبقار.
(ح) قتل الحشرات وأطوارها الموجودة في الحبوب والبذور قبل تخزينها.
5 ـ في الطب:
(أ) علاج الأورام السرطانية.
(ب) علاج الغدة الدرقية.
(ح) الكشف عن مواضع الأورام الخبيثة في الجسم ومناطق ضيق الشرايين في الجسم.
(ء) تعقيم الأدوات الطبية والأدوية.
(هـ) الكشف عن الكسور في العظام.
6 ـ قياس الزمن:
يستخدم الكربون المشع ك وفترة نصف عمره (5760 سنة) في قياس الزمن لعدة آلاف من السنين، كما يستخدم اليورانيوم والثوريوم في قياس الزمن لعدة ملايين من السنين.
7 ـ تتبع المواد المشعة داخل الأجسام:
باستقبال الإشعاعات الصادرة منها بواسطة بعض الأجهزة مثل عداد جيجر أو جهاز السنتلوميتر، وتستخدم هذه الحقيقة فيما يأتي:
(أ) معرفة مواضع الكسور في الأنابيب المدفونة تحت سطح الأرض والتي تقوم بتوصيل سائل أو غاز.
(ب) معرفة مواضع الأورام الخبيثة في الجسم ومناطق ضيق الشرايين ومواضع الكسور في العظام.
(ح) في الأبحاث البيولوجية.
كيفية التعرف إلى موضع كسر في أنبوبة تنقل البترول مدفونة تحت سطح الأرض.
يضاف إلى البترول عند محطة الإرسال كمية ضئيلة من عنصر مشع ضعيف الإشعاعات وفترة نصف عمره قصيرة، ثم نتتبع سير المادة المشعة بأحد الأجهزة مثل عداد جيجر. وعندما تتسرب المادة المشعة من موضع الكسر يمكن استقبال الأشعة الصادرة منها وتحديد الموضع وإصلاحه.

الاندماج النووي
هو تفاعل يتم فيه اندماج نوى خفيفة لتكوين نوى أثقل ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة طبقاً لقانون آينشتين.
الوقود الاندماجي:
الوقود الاندماجي هو نظائر الهيدروجين وهو الديوتيريوم (يد) والتريتيوم (يد) ونظار الليثيوم (لث، لث) . ويحلظ أن الوقود الاندماجي يطلق عليه اسم الوقود الكوني لأنه موجود في النجوم.
مصادره:
1 ـ: الديوتيريوم (يد) يوجد في الماء الثقيل الذي يوجد في مياه البحار والمحيطات تكفي لإمداد البشرية بالطاقة لعدة ملايين من السنين. لذا فإن الديوتيريوم هو وقود المستقبل.
2 ـ التريتيوم (يد) وهو نادر الوجود ويحضر صناعياً بقذف الديوتيريم بالنيوترونات، وقذف البريليوم والليثيوم والبورون بالنيوترونات السريعة.
3 ـ نظائر الليثيوم توجد في الطبيعة.
الشروط اللازمة للاندماج النووي:
1 ـ رفع درجة حرارة الذرات إلى ملايين الدرجات المئوية لتتحول إلى حالة البلازما، وهي الحالة التي تظهر فيها النوى سابحة في وسط من الإلكترونات.
2 ـ استخدام ضغط كبير جداً يصل إلى مليارات الضغوط الجوية لتتغلب النوى على قوة التنافر بينها فتقترب النوى بعضها من بعض حتى يدخل كل منها في منطقة جذب الآخر فيحدث الاندماج النووي.

الانشطار النووي
الانشطار النووي هو تفاعل يتم فيه انشطار نواة ثقيلة إلى نواتين متقاربتين في الكتلة ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة طبقاً لقانون آينتشين.
الوقود الانشطاري هو اليورانيوم 235 والبلوتونيوم.

مصادره:
1 ـ اليورانيوم 235 ويوجد في الطبيعة مختلطاً مع نظائره وأهمها اليورانيوم 238 بنسبة 1: 140 وزناً.
2 ـ البلوتونيوم وهو لا يوجد في الطبيعة ويحضر صناعياً في المفاعلات النووية من اليورانيوم 238.

التفاعل المتسلسل:
هو التفاعل الذي يتم في كتلة معينة من اليورانيوم (235) أو البلوتونيوم عند قذفها بنيوترون فيشطر إحدى النوى ويخرج نيوترونات أو ثلاثة تشطر نوى أخرى فيزداد عدد النيوترونات الناتجة وبالتالي عدد النوى المنشطرة تدريجياً حتى يتم شطر كل نوى الكتلة المعينة وتنطلق طاقة هائلة.
شروط إتمام التفاعل المتسلسل في اليورانيوم:1 ـ أن يكون اليورانيوم 235 نقياً وخالياً من اليورانيوم 238 الذي يأسر النيوترونات السريعة الناتجة من انشطار اليورانيوم 235 فلا يتم التفاعل المتسلسل.
2 ـ أن تكون كمية اليورانيوم ذات حجم لا يسمح بهروب النيوترونات ويحتفظ بها داخل كتلة اليورانيوم ليستمر التفاعل المتسلسل ويعرف هذا الحجم بالحجم الحرج.
الحجم الحرج:
هو الحجم المناسب لكتلة معينة من مادة قابلة للانشطار مثل (يو أو بلو) التي إذا بدأ بها تفاعل انشطاري فإنه يستمر تلقائياً في جميع نوى هذه الكتلة.

البصريات
دراسة الضوء تسمى البصريات, ولها فرعان كبيران: البصريات الفيزيائية والبصريات الهندسية.
يدرس الفيزيائيون في البصريات الفيزيائية طبيعة الضوء والعمليات الفيزيائية التي تتسبب في انطلاقه من الأجسام وانتقاله من مكان إلى آخر. أما البصريات الهندسية فهي دراسة كيفية انتقال الضوء وتأثير المواد المختلفة في اتجاه انتقاله. مثل هذه الدراسة مهمة لفهم تطبيقات مثل العدسات والمرايا التي تستخدم في المناظير الفلكية والمجاهر والنظارات.
وهناك فرع جديد في علم البصريات ظهر في نهاية السبعينات هو البصريات اللاخطية. فمع تطور أشعة الليزر أمكن الحصول على أنواع منها ذات شدة عالية وذات ترابط عال بين فوتوناتها. وتحدث هذه الأنواع عند سقوطها على الأوساط الشفافة تغييراً في الخصائص الضوئية لهذه الأوساط، كمعاملات الانكسار، والامتصاص، والاستقطاب، ويطلق على الفرع الذي يتناول هذه الخصائص الضوئية الحديثة البصريات اللاخطية، وتسمى هذه الخصائص الظواهر الضوئية اللاخطية.
وأهم الظواهر الضوئية اللاخطية هي: ثنائية الاستقرار الضوئي، وانعكاسية الفعل، واسترجاع صور الأشياء في ماضيها باستخدام مرايا اقتران طور الموجات.

البيتاترون
الإستخدام: يستخدم البيتاترون في تعجيل الإلكترونات، أي جعل سرعتها كبيرة جداً باستخدام مجال مغناطيسي متردد، ثم توجّه بعد ذلك إلى هدف من البلاتين لتوليد أشعة سينية ذات طاقة عالية تستخدم في الأبحاث النووية.
نظرية عمله:
تعتمد فكرة التعجيل على تغيّر شدة المجال المغناطيسي المتردد حيث تزداد شدته تدريجياً من صفر إلى نهاية عظمى في الربع الأول من ذبذبة التيار. وفي هذه الأثناء تكتسب الإلكترونات سرعة وطاقة متزايدة تصل إلى أقصاها في نهاية ربع الذبذبة. أي في زمن قدره 1/240 من الثانية. وعندها توجه نحو سلك من البلاتين لتصطدم به فتتولد أشعة سينية ذات طاقة عالية تستخدم في إحداث تفاعلات نووية.
الجهاز الذي يعجل الإلكترونات هو البيتاترون.

تركيب الجهاز:
يتركب كما في الشكل من:
1 ـ أنبوبة زجاجية على شكل حلقة مفرغة من الهواء موضوعة في مستوٍ أفقي بين قطبين متقابلين لمغناطيس كهربي قوي يعمل بتيار متردد تردده 60 هيرتز، أي أن اتجاه التيار وكذلك اتجاه المجال المغناطيسي يتغيّر كل 1/120 من الثانية.
2 ـ يوجد بداخل الأنبوبة فتيلة من التنجستن تعمل كمصدر للإلكترونات، كما يوجد أيضاً بداخل الأنبوبة سلك من البلاتين يعمل كهدف توجّه إليه الإلكترونات بعد تعجيلها فتصطدم به فتولد أشعة سينية ذات طاقة عالية.

التأثير البيولوجي للإشعاعات النووية
ـ سقوط الشعر واحتراق الجلد.
2 ـ وقف قدرة الخلايا على الانقسام.
3 ـ تقليل مناعة الجسم ضد الأمراض.
4 ـ الإصابة بالشيخوخة المبكرة وانخفاض فترة العمر.
5 ـ ضعف الوظائف الحيوية للخلايا.
6 ـ حدوث اضطرابات في الجهاز العصبي.
7 ـ إحداث طفرات وراثية، أي صفات وراثية جديدة في الأبناء لا توجد في الآباء.
8 ـ الإصابة بالسرطان عند التعرض للإشعاعات فترة طويلة.
العوامل التي يتوقف عليها الخطر الناتج من الإشعاعات:
1 ـ حساسية العضو المسلط عليه الإشعاع.
2 ـ قوة نفاذ الإشعاع.
3 ـ فترة نصف عمر المادة المشعة.
4 ـ قدرة الجسم على التخلص من المادة المشعة.
5 ـ إذا ركزت الجرعة المشعة على عضو واحد أو انتشرت على جميع الأعضاء.
6 ـ التأثير البيولوجي النسبي للإشعاع.
أعضاء الجسم الأكثر حساسية للإشعاعات النووية:
1 ـ الخلايا المكونة للدم في الطحال ونخاع العظام.
2 ـ الغدد اللعابية والجهاز الهضمي.
3 ـ النسيج المبطن للجلد وعدسة العين.
4 ـ الخلايا الجينية.
الجرعات المشعة القاتلة هي:
أ ـ 1000 رم إذا وصلت إلى الجسم تدريجياً.
ب ـ 400 رم إذا وصلت إلى الجسم مرة واحدة.
أقصى جرعة مشعة متراكمة = 5 (؟ ـ 18)
حيث (؟) هي عمر الإنسان.

التراسل الضوئي
Optical Communication

لعل أول فكرة لاستخدام الضوء لنقل المعلومات قبل تكنولوجيا الألياف البصرية كان في إرسال ومضات ضوئية أطلق عليها شفرة مورس Morse . وكان لاكتشاف الليزر الفضل في إمكان التراسل الضوئي خلال الألياف البصرية. ففي شبكة التليفونات العادية تتحول الموجات الصوتية التي تدخل إلى الميكروفون إلى نبضات كهربائية، وتنتقل هذه النبضات خلال الأسلاك النحاسية إلى سماعة، حيث تتحول ثانية إلى موجات صوتية. أما في نظام التراسل الضوئي فيتم تحويل الموجات الصوتية التي تصل إلى ميكروفون التليفون إلى إشارات كهربية تنتقل من خلال مُشَفِّر Encoder ـ أي مكوّن للشفرة ـ يحولها إلى نبضات كهربائية يتم بها تشغيل جهاز ليزر النبضات فينتقل الضوء على هيئة سلسة من النبضات الضوئية خلال الألياف البصرية. وعند نهاية الرحلة يلتقط كاشف الضوء هذه النبضات ويحوّلها ثانية إلى نبضات كهربائية تغذى قارىء الشفرة Decoder الذي يترجمها إلى إشارات كهربائية ينتج عنها ذبذبات في المُستَقْبل يتولد عنها موجات صوتية. وتتمتع الألياف البصرية بأفضلية أكيدة على الأسلاك النحاسية في أنها لا تسرِّب الضوء، في حين أنه يمكن تسريب المعلومات من الأسلاك النحاسية، كما تتخلص الألياف البصرية من التداخل بين الخطوط التليفونية، وبهذا توفر الأمان والحفاظ على سرية المعلومات ولا تسمح بالتصنت. ويستخدم في التراسل الضوئي ليزر Injection laser diode لكفاءته العالية وصغر حجمه وقدرته على التحمل. وبتوفر المكونات المطلوبة لنظم التراسل الضوئي أصبحت الآن تستخدم في التراسل بالصوت والصورة بين المباني والمركبات والوصلات بين أجهزة الكمبيوتر ومراكزه وشبكات الاتصالات العامة لخدمة الجمهور. وفي عام 1985 أعلنت المملكة المتحدة عن مشروع إقامة شبكة اتصالات ضوئية لخدمة الجمهور تُغطى المنطقة الوسطى من الجزيرة البريطانية، وتقدمت لتنفيذ المشروع الشركات المتخصصة بعد أن وصلت الصناعة إلى توفير متطلبات نظام التراسل الضوئي طبقاً لمواصفات قياسية لمكونات الشبكة.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #12
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

التفاعلات النووية
هي التفاعلات التي تتم عند قذف نوى ذرات العناصر بجسيمات خاصة تعرف بالقذائف النووية.
أهميتها:

سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
1 ـ التفاعلات النووية هي الوسيلة لتحرير الطاقة المخزنة في النواة.
2 ـ الحصول على عناصر مشعة.
3 ـ الحصول على قذائف نووية.
أنواع التفاعلات النووية:

سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
يمكن تقسيم التفاعلات النووية إلى قسمين:
أولاً: حسب نوع القذيفة:
1 ـ تفاعلات البروتون المعجل.
2 ـ تفاعلات الديترون المعجل.
3 ـ تفاعلات دقيقة ألفا.
4 ـ تفاعلات النيوترون.
5 ـ تفاعلات الفوتونات.
6 ـ تفاعلات الأيونات الثقيلة.

ثانياً: حسب نوع التحول الناتج:
تفاعل الأسر:
وفيه تؤسر القذيفة بواسطة نواة الهدف وتخرج طاقة القذيفة بصورة فوتونات جاما.
تفاعل الجسيم جسيم:
وفيه تقذف نواة الهدف بقذيفة فيتبخر منها أحد الجسيمات مثل بروتون أو نيوترون أو دقيقة ألفا.
تفاعل انشطاري:
وفيه تنشطر نواة ثقيلة إلى نواتين متقاربتين في الكتلة ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة كبيرة وخروج بعض النيوترونات مثل تفاعل انشطار يو بواسطة نيوترونات بطيئة.
تفاعل اندماجي:
وفيه تندمج نواتين خفيفتين في نواة واحدة ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة طبقاً لقانون آينتشين، ومثال ذلك اندماج نظائر الهيدروجين وتكوين الهيليوم.
تفاعل تفتت:
ويحدث عند استعمال قذائف ذات طاقة عالية جداً، وفيه تنقسم النواة المركبة إلى عدة نوى صغيرة مختلفة عن بعضها في الكتلة.

ملاحظات:
1 ـ النيوترون أحسن القذائف النووية لأحداث التفاعل النووي.
لأنه جسيم متعادل لا يعاني تنافراً مع النواة فيصل إليها بسهولة ويحدث التفاعل بأقل الطاقات.
2 ـ الديترون أكفأ قذيفة نووية موجبة لإتمام التفاعل النووي.
لأن الديترون يتكون من بروتون ونيوترون يرتبطان برباط ضعيف. فعند قذف الديترون على نواة الهدف يمكن أن ينفصل البروتون عن النيوترون ويرتد بالتنافر بينما يصل النيوترون إلى النواة ويحدث التفاعل النووي.

الجسيمات الأولية
Elementary Particles

(الجسيمات الأساسية (Fundamental Particles: اسم جامع للجسيمات تحت الذرية التي تتكون منها المادة. والجسيمات الأساسية بعضها مستقر (stable) وهي الفوتون (Photon) والإلكترون (Electron) والنيوترينو (Neutrino) والبروتون (Proton) والنيوترون (Neutron) المقيد داخل نواة الذرة، أما النيوترون الحر خارج النواة فهو جسيم غير مستقر. وقد اكتشفت مجموعات أخرى من الجسيمات حديثاً في الأشعة الكونية (Cosmic Radiation)، كما تم اكتشاف بعضها أثناء تجارب الطاقة العالية باستخدام معجلات الجسيمات عالية الطاقة.
ويمكن تصنيف الجسيمات الأساسية وفقاً لأسس مختلفة، مثل نوع التفاعلات التي تسهم فيها هذه الجسيمات. فالهادرونات (Hadrons)[أي الباريونات (Baryons) والميزونات (Mosons)]تدخل في التفاعلات القوية) Strong Interactions)، أما اللبتونات (Leptons) فتدخل فقط في التفاعلات الضعيفة (Weak Interactions)[إلا إذا كان اللبتون يحمل شحنة كهربائية فإنه يدخل في التفاعلات الكهرومغنطيسية) Electro-magnetic Interations)]. وتستقل الفوتونات كمجموعة منفردة بين مجموعات الجسيمات الأولية، ولقد اكتشفت في الستينات من هذا القرن مجموعة من الجسيمات التي تعتبر جسيمات أولية، إذ يعتقد أنها هي اللبنات الأولية التي تتكون منها المادة، تلك هي الكواركات. والفكرة الأساسية هي أن جميع الهادرونات يمكن أن تتكون من ثلاثة كواركات (انظر: الكوارك) . ويتوقف متوسط عمر الجسيم غير المستقر على ما إذا كان ينحل بتفاعل قوى (ويكون متوسط العمر حوالي 10 ـ 23 ثانية) أو بتفاعل كهرمغنطيسي (حوالي 10 ـ 16 ثانية) أو بتفاعل ضعيف (حوالي 10 ـ 6 ثانية إلى 10 ـ 10 ثانية) والوحدة التي تقدر بها كتلة الجسيم الأساسي هي كتلة السكون للإلكترون.

الدفع
Propulsion

الدفع هو العلم الذي يختص بتوليد قوة يمكنها تحريك جسم ما. ويبنى الدفع مبدئياً على قانون نيوتن المثلث[قوانين نيوتن للحركة]القائل بأن لكل فعل رد فعل مساويا له في المقدار ومضاد له في الاتجاه. ومثل محرك الطائرة يوضح ذلك، فبينما يقوم المحرك. بزيادة كمية تحرك جزء من الهواء المحيط، وهو ما يصحبه أحياناً كارتفاع في ضغطه، تتولد قوة دفع على الطائرة في الاتجاه المضاد.
وتنقسم. أنظمة الدفع لمصدر الوسط الداسر (المسير) . فالمركبات التي تسير في وسط ما كالهواء (الطائرات) أو الماء (السفن والغواصات) عادة ما تستغل بعضاً من ذلك الوسط في توليد قوة الدفع بتغير كمية تحركه. أما المركبات التي تسبح في الفضاء الخارجي كسفن الفضاء فليس لها إلا أن تحمل معها زادها من الوسط الداسر وهو ما يشكل في الوقت نفسه الوقود الذي يسمى بالوقود الداسر.
وتختلف مصادر الطاقة اللازمة للدفع فعادة ما تصدر من التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء احتراق خليط من وقود ومؤكسد مثلما يحدث في أنظمة الدفع الكيميائية. وأكثر أنواع ذلك الوقود شيوعاً هو الذي ينتمي إلى سائله الهيدروكربرنات كالبنزين والكيروسين والمازوت. وتعتمد بعض أنظمة الدفع الكيميائية على الأوكسيجين المتوفر في الهواء الجوي ـ أنظمة متنفسة الهواء ـ كما في معظم محركات الطائرات، بينما تحمل أخرى مخزونها من المواد المؤكسدة ـ أنظمة غير متنقسة الهواء ـ كما في المحركات الصاروخية. وفي أحيان قليلة تؤالف بعض المحركات بين الطريقتين فتستغل ولو جزئياً الأكسيجين الجوى.
وتعتبر الطاقة النووية من مصادر الطاقة غير الشائعة في أنظمة الدفع، حيث يستعمل مائع في تبريد مفاعل نووى ممتص للحرارة الناتجة عن عمليات الانشطار النووى. ويمكن استغلال ارتفاع طاقة هذا المائع مباشرة كوسط داسر أو غير مباشرة في إدارة تربين يدور بدورة الوحدة الدافعة النووية في حين لم تزل التطبيقات الطيرانية في مراحل التطوير.
ولعل النوع الثالث لمصادر الطاقة وهو الكهربائية هو أبعدها عن التطبيق في مجالات الدفع التقليدية[الدفع الأيونى، الدفع الاكترو ماجنتيك، الدفع المغنا هيدروديناميكى]بيد أنه ذو قيمة في آفاق التنقل بين الكواكب!.
ويهتم علم الدفع بتلبية الطلب على قوة الدفع (دفع) للجسم المتحرك. ويتباين ذلك الطلب بحسب طبيعة الحركة. حيث تحتاج تلك الحركة إلى التغلب على مقاومة الوسط المحيط وكذلك على القصور الذاتي للجسم وزيادة طاقة وضعه. ويختلف الطلب على قوة الدفع بتباين ظروف الأداء ما بين سرعات وارتفاعات وكذلك بحسب معدلات التغير فيهما. وبازدياد هذه التباينات فإن محركات الدفع تواجه تحدياً قاسياً لتلبية تلك المتطلبات مع الاحتفاظ بمعدلات كفاءة مرتفعة في الوقت نفسه.
وتقاس كفاءة المحركات عادة بمعدلات استهلاكها للوقود، فبالنسبة للمحركات التي تستعمل الهواء الجوى أو الماء المحيط بها كوسط داسر فإن كفاءة استهلاك الوقود تقاس بالاستهلاك النوعي للوقود، أما المحركات الصاروخية التي تحمل الوسط الداسر معها فإن الكفاءة المرادفة هي الدفع النوعي. غير أن كفاءة استهلاك الوقود ليست هي العامل الأوحد للحكم على مدى ملاءمة محرك ما لاداء المهمة المناطة به فيشمل ذلك عوامل أخرى كالوزن، الحجم، الثمن، تكاليف الصيانة وغيرها...
ويشمل نظام الدفع الأجزاء الخاصة بتوليد قوة الدفع، وهي المكون الرئيسي للمحرك، بالإضافة إلى أجزاء وأنظمة فرعية تعمل على خدمتها، كنظام التحكم ـ نظام تغذية الوقود ـ نظام التزييت ـ نظام التبريد ـ نظام البدء،... ويتناول الدفع أداء وتصميم وتشغيل وصيانة هذه الأنظمة.

الديناميكا الحرارية
Thermodynamics

الديناميكا الحرارية فرع يهتم بدراسة التغيرات في الطاقة التي تصاحب العمليات الكيميائية والفيزيائية, وتتعلق الديناميكا الحرارية ببحث كيفية إنتاج الحرارة وانتقالها من موقع إلى آخر وتأثيرها على المادة وكيفية تخزينها. ويمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى أنواع أخرى من الطاقة وبالعكس. فعند احتراق الفحم الحجري على سبيل المثال, يتحول جزء من الطاقة الكيميائية التي تربط بين جزيئاته إلى حرارة. وتشمل الدينامية الحرارية أيضاً علم التقريس الذي يدرس المواد عند درجات منخفضة جداً من الحرارة. ومبادئ الدينامية الحرارية ضرورية لفهم كل أنواع الآلات الحرارية, التي تشمل آلات الديزل والبنزين والبخار كما تشمل آلات أجهزة التبريد.
وتمكننا الديناميكا الحرارية من أن نتوقع إمكانية حدوث التفاعل الكيميائي تلقائياً تحت ظروف معينة، وبذلك فإنه يمكننا توفير كثير من الجهد والوقت والمال ببعض حسابات الديناميكا الحرارية. كذلك يمكن باستخدام قوانين الديناميكا الحرارية تعيين مدى تلقائية التفاعل من خلال تعيين موضع الاتزان وحساب ثابت الإتزان. وتتلخص الديناميكا الحرارية في قوانين ثلاثة تسمى القانون الأول، والثاني، والثالث للديناميكا الحرارية. القانون الأول هو قانون بقاء الطاقة، حيث ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكنها يمكن أن تتحول من صورة إلى أخرى، فمثلاً إذا اختفت كمية من الطاقة الميكانيكية فإنها يمكن أن تظهر في صورة كمية مساوية لها من الطاقة الحرارية. والقانون الأول لا يضع قيوداً على أي تغير كيميائي أو فيزيائي إلا من حيث بقاء الطاقة. والقانون الثاني يضع الأساس لتحديد إمكانية توقع تلقائية مثل هذا التغير. وهو يؤدي إلى حقيقة أن جميع العمليات الطبيعية تميل إلى السير تلقائياً نحو حالة الاتزان ويمكن الحصول على دوال الحالات لما يسمى الطاقة الداخلية للنظام E والمحتوى الحراري للنظام H كتطبيق على القانون الأول. ويمكن الحصول على دالة تسمى الإنتروبى S من القانون الثاني وهي دالة حالة، وتعتمد على الحالة الموجود عليها النظام بغض النظر عن طريقة الوصول إلى هذه الحالة. والإنتروبى يمكن تفسيره على أنه مقياس للعشوائية أو عدم الترتيب لأي نظام. فالنظام الأقل ترتيباً له إنتروبى أعلى والأكثر ترتيباً له إنتروبى أقل. وحيث أن عدم الترتيب أكثر احتمالاً من الترتيب فإن أية عملية تكون تلقائية في التحول من الترتيب إلى عدم الترتيب أي من الحالة ذات الإنتروبى الأقل إلى الحالة ذات الإنتروبى الأكبر، أي أن العملية التلقائية تكون مصحوبة بزيادة في الإنتروبى ولهذا ينص القانون الثاني على أن أية عملية تلقائية تكون مصحوبة بزيادة في الإنتروبى. ومن البديهي أن نلاحظ أنه عندما تمتص مادة الحرارة فإن عشوائية جزيئات هذه المادة تزداد وبالتالي يمكننا القول إن إنتروبى المواد يزداد بارتفاع درجة الحرارة وينقص بانخفاضها. وحيث أن البلورة هي أكثر صور المادة ترتيباً فهي أقلها من ناحية الإنتروبى، وعند الصفر المطلق تكون جزيئات المادة في البلورة في قمة الترتيب. وبالتالي تكون منخفضة الأنتروبى ومن هنا ينتج القانون الثالث الذي ينص على أنه «عند الصفر المطلق فإن إنتروبى البلورة المثالية (الكاملة) يكون صفراً.

السيكلوترون
تركيب السيكلوترون:
يتركب السيكلوترون من الأجزاء التالية:
1 ـ القلب:
ويتكون من غرفتين معدنيتين مجوفتين (د 1، د 2) كل منهما على شكل حرف (D)، وتحصر الغرفتان بينهما فجوة طولية صغيرة.
2 ـ مصدر للجسيمات المراد تعجيلها:
وهي البروتونات أو الديوترونات أو جسيمات ألفا، وتوضع في منتصف الفجوة الطولية بين الغرفتين.
3 ـ مصدر لفرق جهد متردد عالي التردد:
تتصل الغرفتان بمصدر جهد متردد (100000) فولت وتردده 10 مليون هيرتز يعمل على توليد مجال كهربي متغير الاتجاه في الفجوة بين (د 1، د 2) .
4 ـ الأسطوانة المعدنية:
يوضع القلب داخل أسطوانة معدنية بحيث يكون معزولاً عنها، ويفرغ الهواء من الأسطوانة ومن الغرفتين حتى لا تتصادم جزيئات الهواء مع الجسيمات المعجلة فتنحرف عن مسارها وتفقد جزءاً من طاقتها.
5 ـ المغناطيس الكهربي:
توضع الأسط وانة بما فيها بين قطبي مغناطيس كهربي قوي بحيث يكون اتجاه مجاله المغناطيسي عمودياً على مستوى سطحيها.
6 ـ اللوح الحارف:
وهو لوح معدني سالب الشحنة يعمل على جذب الجسيمات الموجبة في نهاية مسارها الحلزوني عند خروجها من فتحة القلب ويوجهها إلى الهدف للتفاعل معه.
يستخدم لتعجيل الجسيمات الموجبة مثل البروتونات والديوترونات وجسيمات ألفا، فتزداد سرعتها إلى درجة كبيرة جداً فيمكن استخدامها كقذائف توجه نحو نوى الذرات في تجارب النشاط الإشعاعي الصناعي.
وتعتمد فكرة التعجيل على تغير اتجاه المجال الكهربي في الفجوة بين الغرفتين (د 1، د 2) . فعندما يعبر الجسيم الفجوة يكتسب سرعة وطاقة، فإذا تكررت هذه العملية عدة مرات تزداد طاقته تدريجياً حتى تصل طاقته إلى أقصاها في نهاية مسارة فيوجه نحو الهدف لإحداث التفاعل النووي.
شرح نظرية عمله:
1 ـ عند تشغيل فرق الجهد العالي المتردد يعمل على تغيير اتجاه المجال الكهربي في الفجوة بين الغرفتين كل نصف دورة من دورات التيار. وعندما يكون جهد (د 1) سالباً وجهد (د 2) موجباً، يتحرك الجسيم الموجب من منتصف الفجوة (م) إلى (د 1) بتأثير المجال الكهربي الموجود في المسافة بين الغرفتين بقوة قدرها س ح، فيكتسب الجسيم طاقة تعمل على زيادة سرعته الخطية (ع) فيدخل الغرفة (د 1) .
2 ـ نظراً لأن الغرفة (د 1) مجوفة فإن شدة المجال الكهربي بداخلها = صفر فلا يؤثر على الجسيم داخل الغرفة سوى المجال المغناطيسي بقوة (س م ع) . تعمل القوة المغناطيسية على تحريك الجسيم داخل الغرفة (د 1) في مسار دائري لتقطع نصف دورة في نصف الزمن الدوري للتيار المتردّد.
3 ـ في اللحظة التي يُتم الجسيم نصف دورة يتبدل الجهد بين الغرفتين، أي يتبدل اتجاه المجال الكهربي، فتصبح (د 1) موجبة و(د 2) سالبة. فيندفع الجسيم نحو (د 2) فيتم تعجيله أثناء عبوره الفجوة بواسطة المجل الكهربي مرة ثانية. ونتيجة لذلك يكتسب الجسيم عجلة وتزداد سرعته الخطية.
4 ـ يدخل الجسيم الغرفة (د 2) بسرعة أكبر ويتحرك في مسار دائري ذي نصف قطر أكبر ويقطعه في نصف الزمن الدوري للتيار المتردد.
5 ـ وهكذا يتكرر ما سبق ويكتسب الجسيم مزيداً من الطاقة في كل لحظة يعبر فيها الفجوة. وتتزايد تبعاً لذلك سرعته الخطية (ع) ونصف قطر مساره الدائري فيدور في مسار حلزوني حتى يصبح نصف قطر مساره الدائري مساوياً لنصف قطر الغرفة وتصل طاقته إلى أقصاها. فيخرج الجسيم في نهاية مساره من الفتحة المخصصة لذلك فيمر بالقرب من اللوح الحارف فيوجه بواسطة اللوح الحارف نحو الهدف.

ملاحظة:
أ ـ السيكلوترون لا يعجل النيوترونات لأنها متعادلة كهربياً، أي غير مشحونة، وبذلك لا تتأثّر بالمجال الكهربي وهو الذي يقوم بعملية التعجيل. كما أنه لا يعجل الإلكترونات بسبب الزيادة النسبية الكبيرة في كتلة الإلكترونات عند اكتسابها للطاقة، وبذلك لا يستطيع الإلكترون أن يقطع القوس الدائري داخل الغرفتين في نصف زمن ذبذبة التيار فلا يمكن تعجيله لأن التيار يغيّر اتجاهه قبل وصول الإلكترون إلى الفجوة.
ب ـ يعمل على تعجيل الإلكترونات مما يكسبها طاقة إضافية في كل دورة كما يعمل على أن تتحرك في مسار دائري ذي نصف قطر ثابت.
أقصى سرعة للأيون المعجّل بواسطة السيكلوترون.
أقصى سرعة (ع) قصوى = م. س. س/ك

الصمامات ومقوماتها
الصمام الثنائي هو ابسط انواع الانابيب الخوائية (2 ـ أ)، وهو يستطيع تغيير تيار متناوب (مثل تيار المولد الرئيسي) إلى سلسلة من النبضات (تيار مستمر) بعملية معروفة بالتقويم. يعطي الصمام الثنائي ذو الانود الواحد تقويما نصف موجيّ (2 ـ ب) . لكن فعّالية العملية تتحسّن بتقويم الموجة الكاملة (2 ـ ح) . للحصول على تيار مستمر خال من النبضات، يمكن وصل التيار النابض بعناصر اضافية في الدائرة، كالمكثّفات وصمامات الخنق، التي تجعله «املس».
أصبح من العادي اليوم الاستغناء عن الصمامات الثنائية لاستبدالها بالمواد النصف موصّلة الصلبة. فجميع الدوائر الحديثة تقريباً في الأدوات المنزلية الكهربائية تصنع من اجزاء صلبة.
مع أن الصمام الصلب الثنائي (2 ـ ج) هو أصغر بكثير من الصمام الخوائي المعادل له، فانه يقوم تماماً بوظيفة التقويم ذاتها، عندما يستعمل في دوائر من النوع ذاته (2 ـ ث)، مع هذا الفرق انه ليس مجهّزاً بفتيلة (مسخّن) .
فضلاً عن ذلك، استطاع المخترع الامريكي لي دي فورست (1873 ـ 1961) تحسين الصمام الثنائي عندما توصل عام 1906 إلى التحكّم بسيل الإلكترونات بين المصعد (الكاثود) والمهبط (الانود)، وذلك باضافة إلكترود ثالث إلى الصمام (3) . ثم توصّل، باستعمال عدد مناسب من العناصر الأخرى. كالمكثفات والمقاومات في الدائرة الكهربائية إلى جعل الصمام الثلاثي صالحاً ليقوم بوظيفة مضخّم للفلطيّة (3 ـ ب) .

الصوتيات
دراسة الصوت تسمى الصوتيات. ويتكون الصوت من الاهتزازات التي ينتجها جسم وتنتقل خلال وسط, مثل الهواء أو الماء أو جدران المباني. وفهم الصوت مهم لتصميم القاعات الكبيرة ومعينات السمع ومسجلات الأشرطة وأجهزة الفونوغراف ومكبرات الصوت. وتشمل دراسة الصوت كذلك الموجات فوق الصوتية التي تختص بالاهتزازات التي تكون تردداتها أعلى من مدى السمع البشري.
الطاقةالطاقة هي القدرة على بذل شغل أنواع الطاقة:
1 ـ الطاقة الديناميكية وتشمل طاقة الوضع وطاقة الحركة.
طاقة الوضع:
هي قدرة الجسم على بذل شغل نتيجة وضعه وتساوي مقدار الشغل الذي بذل لإعطاء الجسم وضعه.
طاقة الحركة:
هي قدرة الجسم على بذل شغل نتيجة حركته وتساوي نصف كتلته مضروبة في مربع سرعته.
2 ـ الطاقة الحرارية:
هي صورة الطاقة الحركية المبددة بالاحتكاك.
3 ـ الطاقة الداخلية:
هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة تركيبة الكيميائي المميز له أي هي طاقة الروابط الكيميائية وتظهر هذه الطاقة في التفاعلات الكيميائية على هيئة حرارة أو حرارة وضوء مثل حرق الفحم ونواتج البترول.

قانون بقاء الطاقة:
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث.
مصادر الطاقة:
1 ـ الشمس.
2 ـ الطاقة النووية.
3 ـ الوقود الحفري: وهو الفحم والبترول والغاز الطبيعي.
وحدات قياس الطاقة:
كل أنواع الطاقة تقاس بالجول وهناك وحدات أخرى مثل الأرج والسعر والإلكترون فولت.
1 ـ الطاقة الديناميكية تقاس بالأرج والجول:
الأرج: هو الشغل المبذول بقوة قدرها (1) داين لمسافة (1) سم.
الجول: هو شغل = 10 مليون أرج = 107أرج.
2 ـ الطاقة الحرارية تقاس بالسعر:
هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء 1°م من 14,5°م إلى 15,5°م.
3 ـ الطاقة النووية تقاس بالإلكترون فولت:
الإلكترون فولت: هو الطاقة التي يكتسبها الإلكترون تحت تأثير فرق جهد مقداره واحد فولت أو هو الشغل اللازم لنقل إلكترون بين نقطتين فرق الجهد بينهما (1) فولت ويرمز له بالرمز (أ.ف) .
العلاقة بين المادة والطاقة:
أثبت آينشتين عام 1905 أن الطاقة والكتلة صورتان مختلفتان لشيء واحد ومن الممكن تحويل كل منهما إلى الأخرى. ولحساب الطاقة المكافئة لأي كتلة أو العكس استخدام آينشتين المعادلة الآتية:
حيث (ط) الطاقة بالأرج، (ك) الكتلة بالجرام، (ع) سرعة الضوء بالسنتيمترات في الثانية وتساوي 3 × 1010 سم/ث.

الفيزياء الذرية والجزيئية وفيزياء الإلكترون
تعنى بمحاولات فهم التركيب الذري والجزيئي وحركة الإلكترونات وخواصها.
وتركز هذه الدراسات بصفة خاصة, على سلوك وترتيب وحركة وطاقة الإلكترونات التي تدور حول النوى الذرية. وقد كشفت البحوث في الفيزياء الذرية والجزيئية وفيزياء الإلكترون عن الكثير فيما يخص تركيب المادة.
على سبيل المثال, تأكد للعلماء أن المواد يختلف بعضها عن الآخر في ترتيب الذرات في الجزيئات. وبسبب هذا الاختلاف نجد أن الطريقة التي تمتص بها المادة الكهرومغنطيسية وتبثها مختلفة في كل مادة عن الأخرى.
ونتيجة لهذا يتمكن العلماء من تمييز المادة بناء على النشاط الكهرومغنطيسي وحده. ولهذه الطريقة في تمميز المواد تطبيقات مهمة في الطب وفي الحالات المعينة التي تنشأ في الصناعة عندما تكون كميات المادة المعينة قليلة جداً.

الفيزياء النووية
تعنى بدراسة تركيب وخصائص النواة الذرية, وتركز بصفة خاصة على النشاط الإشعاعي والانشطار والاندماج. والنشاط الإشعاعي عو العملية التي بموجبها تطلق بعض النوى تلقائياً جسيمات عالية الطاقة أو أشعة. وتستخدم المواد المشعة لعلاج السرطان ولتشخيص الأمراض ولمتابعة العمليات الكيميائية والفيزيائية.
والانشطار هو عملية انقسام النواة الذرية إلى جزءين متساويين تقريباً مع إطلاق قدر هائل من الطاقة. ومن الانشطار تأتي طاقة القنابل الذرية والمفاعلات النووية.
أما الاندماج فهو عملية التحام نواتي ذرتين لتكونا نواة عنصر أثقل, ويحدث بالدرجة الأولى في حالة الهيدروجين والعناصر الخفيفة الأخرى. وتنتج عملية الاندماج, التي تطلق أكبر من طاقة الانشطار, طاقة القنبلة الهيدروجينية.

القدرة
إذا قام بأحد العمال مثلاً برفع عدد من أكياس الإسمنت إلى سطح عمارة في زمن معين، وقام عامل ثانٍ برفع العدد نفسه من الأكياس في زمن أقل، نقول إن العامل الثاني أقدر على انجاز الشغل من العامل الأول، لأنه أنجز الشغل المطلوب في زمن أقل.
تعرف القدرة بأنها معدّل الشغل المبذول في وحدة الزمن.
وتقاس القدرة بوحدة الواط.
الواط: قدرة قوة أو آلة تنجز شغلاً مقداره جول واحد في ثانية واحدة.
ومن مضاعفات الواط: الكيلو واط= 1000 واط.
الحصان الميكانيكي = 746 واط = 3/4 كيلو واط.
يعد الحصان الميكانيكي الوحدة العملية للقدرة، فهو قدرة آلة تُنجز شغلاً مقداره (746) جولاً في الثانية الواحدة.

القنبلة الذرية (الانشطارية)
نظرية عمل القنبلة الذرية:

1 ـ يستخدم فيها كمية من اليورانيوم 235 أو البلوتونيوم ذات حجم أكبر قليلاً من الحجم الحرج.
2 ـ تقسم هذه الكمية إلى عدة أجزاء لكل منها حجم أقل من الحجم الحرج وتوضع بعيدة بعضها عن بعض بمسافات مناسبة.
3 ـ يوضع في منطقة تجمع اليورانيوم مواد مولدة للنيوترونات مثل خليط من صخر الراديوم وعنصر البريليوم.
4 ـ ولإحداث الانفجار، تفجر أولاً المواد المتفجرة فتتجمع أجزاء اليورانيوم. وفي لحظة تجمعها يصبح الحجم أكبر قليلاً من الحجم الحرج فيبدأ التفاعل المتسلسل بأحد النيوترونات، ويتم في زمن قصير جداً. وتنطلق طاقة هائلة تكافىء قوة انفجار (20) ألف طن منم مادة (T.N.T) أقوى مادة متفجرة.
العوامل التي تتركز فيها القوة التدميرية للقنبلة الذرية:
تتركز القوة التدميرية للقنبلة الذرية في العوامل الأربعة الآتية:
1 ـ صدمة الانجفار:
وهي الصدمة التي تنشأ نتيجة تولد ضغط هائل في لحظة الانفجار وتسبب التدمير الكلي والجزئي في دائرة قطرها 3,5 كيلومترات من مركز الانفجار.
2 ـ الإشعاع الحراري:
وهي الطاقة الحرارية الناتجة من انشطار نوى اليورانيوم 235 أو البلوتونيوم وتسبب حرائق شديدة.
3 ـ الإشعاعات النووية:
وتشمل فوتونات جاما ذات الطاقة العالية والنيوترونات السريعة وتسبب موت الكائنات الحية في دائرة قطرها حوالي 2 كيلومتر من مركز الانفجار.
4 ـ المتخلفات المشعّة:
وهي نواتج انشطار اليورانيوم 235 أو البلوتونيوم، وتشمل أكثر من (30) نظيراً مشعاً وتعرف (بالغبار الذري) . وينقلها الهواء إلى مسافات مختلفة، وهي تشع بيتا السالبة التي تسبب أضراراً كثيرة للإنسان (انظر التأثير البيولوجي للإشعاعات النووية) .

القنبلة الهيدروجينية (القنبلة الحرارية)
تحتوي القنبلة الهيدروجينية على قنبلة ذرية وعلى نظائر الهيدروجين الديوتيريوم والتريتيوم، وقد يضاف إليها نظير الليثيوم لث. وتحاط نظائر الهيدروجين والقنبلة الذرية بأغلفة قد يصنع أحدها من يورانيوم 238.
تفجير القنبلة الهيدروجينية والتفاعلات الاندماجية التي تحدث فيها:
تفجر أولاً القنبلة الذرية فتتولد عنها ملايين الدرجات المئوية ومليارات الضغوط الجوية فتندمج نظائر الهيدروجين ثم ينشطر اليورانيوم 238 بالنيوترونات السريعة جداً الناتجة من عملية الاندماج وتكون محصلة هذه التفاعلات الثلاثة طاقة كبيرة.
التفاعلات الاندماجية (النووية الحرارية) التي تتم في القنبلة الهيدروجينية.
القوة التدميرية للقنبلة الهيدروجينية:
1 ـ أقوى ألف مرة من القنبلة الذرية.
2 ـ تسبب تدميراً كاملاً لمسافة 10 أميال، ويصل تأثيرها الحراري إلى عشرين ميلاً.
3 ـ ينتشر غبارها الذري إلى ارتفاع 30 ألف قدم فوق سطح الأرض ويسبب التهابات شديدة قد تؤدي إلى الوفاة.
4 ـ من أخطر المواد المشعة الناتجة من الانفجار نظير الأسترونشيوم ست وله فترة نصف عمر حوالي 27 سنة. وإذا سقط على الأرض يمتص من التربة بواسطة النباتات، وينتقل من النباتات إلى الحيوانات ويتجمع في أجسامها تدريجياً. وعندما يتغذى الإنسان على ألبانها أو لحومها، يتجمع في جسمه العنصر المشع ويترسب في عظامه. وإذا زادت نسبته في العظام فإنه يسبب سرطان العظام ويدمر الأنسجة ويؤدي إلى الوفاة.
ملحوظة:
التفاعلات الاندماجية يطلق عليها التفاعلات النووية الحرارية لأنها لا يتم إلا في درجات الحرارة العالية.
أهم المشاكل في استخدام التفاعلات النووية الحرارية (أي مشاكل ترويض الطاقة الهيدروجينية) كمصدر للطاقة في الحياة السلمية:
1 ـ كيفية الحصول على ملايين الدرجات المئوية لتحويل ذرات الهيدروجين إلى حالة البلازما.
2 ـ كيفية توفير مليارات الضغوط الجوية.
3 ـ كيفية الاحتفاظ بهذا الضغط الهائل داخل حجرة أو وعاء دون أن تنفجر.
الطريقة التي أتبعها العلماء للتغلب على مشاكل ترويض الطاقة الهيدروجينية:
1 ـ يتم الحصول على ملايين الدرجات المئوية بإمرار تيار كهربي شدته مئات الآلاف من الأمبيرات داخل حجرة واسعة مفرغة إلى ضغط 0,1 مم/ز وبها كمية بسيطة من نظائر الهيدروجين التي تتحول إلى حالة البلازما.
2 ـ بواسطة مجال مغناطيسي قوي تتجمع البلازما في شريط رفيع في وسط الحجرة وبعيداً عن الجدران، ويتوفر فيه الحرارة والضغط اللازمين للاندماج فتتم التفاعلات النووية الحرارية وتنطلق طاقة هائلة.
والمشكلة في الطريقة السابقة هي في كيفية الحصول على تيار كهربي شدته مئات الآلاف من الأمبيرات لأن ذلك يستلزم فوق جهد مئات الملايين من الفولتات. ولكن أمكن باستخدام التفريغ الخاطف الحصول على شريط البلازما وتمت فيه التفاعلات الاندماجية.
الأبحاث الحديث في ترويض الطاقة الهيدروجينية:
يحاول العلماء إتمام التفاعلات النووية الحرارية بدون استخدام حرارة عالية وضغط شديد وذلك باستخدام ذرة الهيدروجين الميزونية. وفيها يدور حول النواة ميزون باي السالب بدلاً من الإلكترون، لذا يكون حجمها أصغر من حجم ذرة الهيدروجين العادية 273 مرة.
وقد وجد أن ذرة الهيدروجين الميزونية عندما تقترب من ذرة ديوتيريوم فإن ميزون باي السالب يمكنه أن يدور حول نواة الديوتيريوم بالإضافة إلى دورانه حول نواته الأصلية. ونتيجة لذلك تقترب النواتين إحداهما من الأخرى حتى يندمجا ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة ويتكون نظير للهيليوم أو التريتيوم.

القوة
القوة كمية متجهة. تعرف بثلاثة عناصر هي المقدار والاتجاه ونقطة التأثير. وتمثل القوة بقطعة مستقيمة، تبدأ من نقطة تأثيرها وبالاتجاه الذي تعمل فيها القوة ويكون طول القطعة المستقيمة متناسباً مع مقدار القوة، وممثلاً له. ويشار إلى اتجاه القوة بوضع سهم عند رأس القطعة المستقيمة، ليدل على اتجاهها ويسمى امتداد القطعة المستقيمة، الممثلة للقوة بخط عمل القوة.ووحدة القوة هي نيوتن.
الكهرباء والمغنطيسية
الكهرباء والمغنطيسية تتصلان اتصالاً وثيقاً حتى إن العلماء كثيراً ما يشيرون إليهما معاً بمصطلح الكهرومغنطيسية. فحركة الشحنات الكهربائية يمكن ان تحدث تأثيرات مغنطيسية, والقوى المغنطيسية يمكن أن تحدث تأثيرات كهربائية. ومعرفة هذه العلاقة أدت إلى تطوير مولدات كهربائية ضخمة وتطوير الأجهزة الإلكترونية مثل المذياع والتلفاز والحاسوب.
المبادىء الالكترونيَّة الأساسيَّة
في الإلكترونيات، يبدأ كل شيء مع الالكترونات، وهي اجزاء كل ذرّة. فقد قام العلماء برسم الصورة الحديثة للذرّة بجهد كبير، مع ان احدا لم يرها، لأنها صغيرة لدرجة انه من الصعب حتى على المجاهر الإلكترونية الأكثر قدرة ان تكشف عنها. لكن هنالك أيضاً ما هو اصغر من الذرّة: الإلكترونات الصغيرة جدا والمشحونة سلبا والتي يمكن تصوّرها تدور من بعيد حول النواة المركزية التي فيها يتركّز معظم كتلة الذرّة.

حركة الإلكترونات:
الذرّات غير مشحونة عادة، لكن بامكانها اكتساب إلكترون اضافي، فتصبح بذلك مشحونة سلباً، أو فقدان إلكترون، فتصبح مشحونة ايجابا. هذه المقدرة عند بعض الذرّات على «تبادل» الإلكترونات بسهولة هي التي تمكّن سيلا منها (تيارا كهربائيا) بالجريان في موصّل. باستعمال بطارية أو مولّد، يمكن تجميع فائض من الإلكترونات في أحد طرفي هذا الجهاز واحداث نقص منها في الطرف الآخر، فتتولّد عن ذلك قوة كهرطيسية دافعة. إذا وُصل موصّل بهذين الطرفين، تسبّب هذه القوة انسياب الإلكترونات (أو بالاحرى «انجرافها» إذ أن معدل انسيابها نادرا ما يزيد عن 2 سم بالدقيقة) من الطرف السالب حيث الفائض إلى الطرف الموجب حيث النقص. هذا الاتجاه هو عكس الاصطلاح المتفق عليه والذي يفترض جريان التيار الكهربائي من الموجب إلى السالب.
تعمل الموصّلات في الدوائر الإلكترونية (بشكل اسلاك أو شرائط من النحاس الرفيع على مادة عازلة كالباكسولين) بمثابة مسارات للإلكترونات تنساب فيها بحرية من جزء من الدائرة إلى آخر. لكن لا بد من وجود عناصر معيّنة لضبط الانسياب، ولتمكين تيّارات محددة من الإلكترونات من المرور في مختلف اجزاء الدائرة كالصمامات والترانزستورات. هذه العناصر معروفة بالمقاومات، وهي متوفرة ضمن مدى واسع من المقادير يتراوح بين جزء واحد من الاوم (وحدة قياس المقاوم) حتى عشرات الملايين من الاومات.

المفاعل الحراري
الأجزاء الرئيسية التي يتكون منها المفاعل الحراري:
1 ـ هيكل المفاعل:
ويتكون من عدد كبير من أنابيب الألومنيوم المفتوحة الطرفين والموضوعة في صفوف أفقية.
2 ـ الوقود الانشطاري:
ويشمل اليورانيوم الطبيعي الذي ينقى من الشوائب ويشكل على هيئة أسطونات تغلف بالألومنيوم وتوضع في أنابيب الجزء الأوسط من هيكل المفاعل.
3 ـ المادة المهدئة:
يستخدم الجرافيت مادة مهدئة لأنه لا يمتص النيوترونات ووزنه الذري صغير.
4 ـ المادة المنظمة:
يستخدم البورون أو الكادميوم مواد منظمة لأنها تمتص النيوترونات بسرعة. ويعمل منها أربعة أعمدة يستخدم عمودان لتنظيم التفاعل المتسلسل، ويستخدم الأربعة معاً لإيقاف التفاعل المتسلسل فوراً إذا زاد عن المعدل المطلوب.
5 ـ السياج الواقي:
ويتكون من الخرسانة المسلحة بسمك 2,5 ـ 3,5 أمتار، وذلك لمنع تسرب الإشعاعات النووية.
6 ـ المواد المبردة:
يستخدم الماء العادي المضغوط أو غازات خاملة أو تيارات من الهواء وذلك لامتصاص الحرارة من المفاعل، حتى لا ترتفع درجة الحرارة وتنصهر أسطوانات اليورانيوم وأنابيب الألومنيوم ويمتلى المفاعل بالمواد المشعة.
شرح عمل المفاعل الحراري:
1 ـ تخفض أعمدة التنظيم ثم توضع أسطوانات اليورانيوم في أنابيب هيكل المفاعل وتغلق فتحات الأنابيب بسدادات سميكة متعددة الطبقات.
2 ـ توضع كتل الجرافيت (المادة المهدئة) بين أنابيب هيكل المفاعل.
3 ـ يرفع أحد أعمدة التنظيم قليلاً فيبدأ التفاعل المتسلسل بإحدى النيوترونات.
4 ـ يشطر النيوترون نواة يورانيوم 235 ويخرج ثلاثة نيوترونات يؤسر أحدها بواسطة نواة يورانيوم 238 التي تتحول في النهاية إلى نواة بلوتونيوم، ويهرب الآخران إلى الجرافيت. ويفعل التصادمات المرنة مع ذرات الكربون يصلان إلى السرعة الحرارية ويدخل كلٌّ منهما في أسطوانة يورانيوم ويشطر نواة 235 ويتكرر ما سبق.
5 ـ تضبط أطوال أعمدة التنظيم للحصول على التفاعل المتسلسل بالمعدل المطلوب.
6 ـ تمرر المواد المبرة لامتصاص الحرارة من المفاعل.

أجهزة التفاعلات النووية
هي أجهزة يتم فيها التفاعل المتسلسل في اليورانيوم الطبيعي أو البلوتونيوم كما يتم فيها تنظيم التفاعل المتسلسل والسيطرة عليه.
وتنقسم المفاعلات النووية إلى:
1 ـ المفاعلات الحرارية:
وفيها تعرض النيوترونات الناتجة من الانشطار إلى مادة مهدئة لتقليل سرعتها لتصل إلى السرعة الحرارية اللازمة لشطر يورانيوم 235.
2 ـ المفاعلات السريعة والمولدة:
لا يستخدم فيها مادة مهدئة والغرض منها إنتاج البلوتونيوم الذي يستخدم في صناعة القنابل الذرية.

المكونات
المادة المستخدمة
ملاحظات
الوقود النووي
نظيراليورانيوم
(235)

بكمية تكفي لحدوث التفاعل المتسلسل.(الكتلة الحرجة)
مادة مهدئة
الكربون(الجرافيت)أو الماء الثقيل وغيرها
تعمل علىإبطاء سرعة النيوترونات الناتجة عن الانشطار
مادة منظمة
قضبان منالكادميومأ والبورون
الغرض منهاالتحكم في عدد النيوترونات التي تسبب استمرار الانشطار النووي وسرعته، ولذلك توضع بين قضبان الوقود النووي، حيث لها القدرة على امتصاص النيوترونات، وبذلك يسير التفاعل بمعدل مأمون، كما يمكن إيقاف التفاعل بواسطتها عند إدخال عدد كاف من القضبان
مادة مبردة
الماء عادة
فائدته نقل الحرارةالناتجة عن الانشطار النووي إلى مبادل حراري، ومنه إلى توربين لتوليد الطاقة الكهربائية

ملاحظة:
يحاط المفاعل النووي بسياج واق من الخرسانة المسلحة والرصاص، وفائدته الوقاية من الحرارة العالية، ومنع تسرب إشعاعات ألفا وبيتا وجاما الناتجة عن التحلل التلقائي للوقود النووي.

الميكانيكا
الميكانيكا: فرع من علم الفيزياء يبحث في تأثير القوى على الأجسام الصلبة والسائلة والغازية في حالة الحركة والسكون. فهي تدرس, على سبيل المثال, كيف تعمل القوة على جسم لتنتج تسارعاً. وسماها العرب الأقدمون علم الحيل. يعتمد المهندسون على علم علم الميكانيكا لتحديد الإجهادات والتشوهات في أجزاء الآلات كالتروس المُسنَّنة أو الأجزاء التركيبية كأعمدة التحميل. كما يستخْدم المهندسون أسس الميكانيكا في تصميم وتصنيع الأجزاء المختلفة الأحجام سواء كانت شديدة الدقة كأجزاء الحاسوب، أو شديدة الضخامة كالسدود. كذلك يستخدمها علماء الفلك في إجاء تنبؤاتهم بتحركات النجوم والكواكب والأجرام الكونية، كما يستخدمها علماء الطبيعة في بحوثهم عن الجسيمات الذرية.
تنقسم الميكانيكا إلى قسمين الإستاتيكا والديناميكا فالإستاتيكا تُعني بالبحث في طبيعة الأجسام في حالة السكون أو الحركة في سرعة ثابتة واتجاه ثابت. أما الديناميكا فتُعني بالبحث في طبيعة الأجسام المتغيرة السرعة أو الاتجاه أو كليهما، وعلاقتهما بالقوى المؤثرة الأخرى.
وتعني ميكانيكا الجوامد بالبحث في حركة المواد الصلبة والأجسام الجامدة القابلة للتشكل والقوى التي تُسبِّب هذه الحركة. أما الميكانيكا المتصلة فتتعامل مع المواد المتغيرة الشكل، مثل الغازات والسوائل والأجسام الصلبة المرنة. ويشمل علم الميكانيكا المتصلة نظرية المرونة، وهي دراسة التشكيلات الارتدادية للمواد الصلبة، ونظرية اللدونة؛ أي دراسة التشكيلات الدائمة للمواد الصلبة، وديناميكا الموائع أي دراسة حركة الموائع، وكذلك الديناميكا الهوائية؛ أي دراسة الغازات وحركتها حول الأجسام، وأخيراً الهيدروليكا وهي دراسة السوائل في حالة السكون أو الحركة.

الميكروفون
جهاز يعمل على تحويل الصوت إلى طاقة كهربائية. وتنتقل هذه الطاقة مباشرة عبر أسلاك أو خلال موجات راديو، إلى مُستقبل مرتبط مع مكبر للصوت، أو أداة أخرى تحوله إلى صوت. وقد اتخذ أول ميكروفون شكل هاتف البث الذي طوره المخترع الأمريكي ألكسندر جراهام بِل عام 1876 م. واليوم تستخدم الميكروفونات في أنظمة مخاطبة الجمهور، وفي بث العروض التلفازية والإذاعية، وفي تسجيل الصوت للأفلام، وفي طبع الأسطوانات، وفي تسجيلات الكاسيت. وتُستَخدم الميكروفونات أيضاً في الإذاعاتُ الشعبية وإذاعات الهُواة.
النشاط الإشعاعي الطبيعي والنشاط الإشعاعي الصناعي
النشاط الإشعاعي الطبيعي هو نشاط العناصر المشعة الموجودة في الطبيعة مثل اليورانيوم.
أما النشاط الإشعاعي الصناعي فهو نشاط العناصر المشعة المحضّرة من التفاعلات النووية.
وفي النشاط الإشعاعي الطبيعي يشع العنصر دقائق ألفا وبيتا مع خروج فوتونات جاما، ويتحول العنصر المشع إلى عنصر مشع آخر وهكذا حتى يستقر العنصر عندما يُصبح رصاصاً. أما في النشاط الإشعاعي الصناعي فإن العنصر يشع إما دقيقة بيتا السالبة ويستقر، وإما دقيقة بيتا الموجبة ويستقر بالإضافة إلى خروج فوتونات جاما.

النظائر المشعّة
يوجد في الطبيعة أكثر من 270 نظيراً ثابتاً، ونحو 50 نظيراً آخر مشعاً، بما فيها نظائر اليورانيوم والراديوم. وتسمى هذه النظائر التي تقذف جسيمات أو أشعة نظائر مشعة.
وكل العناصر التي هي أثقل من البزموت (عدده الذري 83) مشعة. وتنحل (تتفكك) هذه الذرات المشعة وتتحول إلى نظائر لعناصر أخر أخف وزناً. فهي تنتمي إلى ثلاث سلاسل انحلال مشعة تبدأ بـ 238U و 235U و 232Th. وتنحل هذه الذرات الثقيلة إلى نظائر مختلفة، وتستمر هكذا حتى تتحول إلى نظائر الرصاص المستقرة الثابتة. أما السرعة التي تنحل بها النظائر المشعة فتقاس بنصف العمر، أو بالوقت اللازم حتى تنحل ذرات عينة ما إلى النصف. ولكلِّ نظير نصف عمر معين. وبعض النظائر في السلاسل المشعة تنحل ببطء. فنظير الراديوم 226Ra مثلاً، له نصف عمر يصل إلى 1,600 سنة. وبعض العناظر الأخرى تنحل بسرعة فائقة، حتى أن أنصاف أعمار بعضها يساوي جزءاً صغيراً من ثانية. ويمكن للنظائر ذات أنصاف الأعمار القصيرة أن توجد في الطبيعة. فهي تتكون باستمرار عن طريق الانحلال الذي يحصل للنظير الأم الأثقل في السلاسل.
ويوجد قليل من النظائر المشعة المتناثرة التي لا تنتمي إلى السلاسل، بين العناصر الأخف من البزموت. من هذه العناصر عنصر البوتاسيوم ـ40، والروبيديوم ـ87، والمسريوم ـ146، واللوتيتيوم ـ176، والرينيوم ـ187.
النظائر المشعة صناعياً: تمكّن العلماء من إنتاج كثير من النظائر المشعة صناعياً. وهي ليست موجودة في الطبيعة، ولو وجدت لانحلت منذ زمن بعيد. يمكن إنتاج هذه النظائر صناعياً، إما في السيكلوترونات، وغيرها من الأجهزة المسرِّعة للجسيمات، أو في المفاعلات النووية. يمكن للعلماء ـ مثلاً ـ أن يقذفوا نظيراً من نظائر الصوديوم 23Na بديوترونات ذات طاقة عالية في السيكلوترون. والديوترون جسيم مكون من بروتون ونيوترون، وإذا اصطدم بذرة صوديوم 23Na، حدث تفاعل نووي، يغدو فيه النيوترون جزءاً من نواة الذرة، وينطرح بروتون منتجاً 24Na. كذلك تصنع النظائر المشعة بتعريض العناصر في مفاعل نووي إلى عدد ضخم من النيوترونات. فذرات الصوديوم 23Na، على سبيل المثال تقتنص نيوترونات من المفاعل وتتحول إلى 24Na. ويؤدي انشطار (أو انفلاق)اليورانيوم إلى نشوء أكثر من 450 نظيراً مشعاً، وأكثر من 100 نظير ثابت مستقر.
وقد تمكن العلماء من إنتاج نحو 1,700 نظير مشع، شملت كافة العناصر. واليوم يوجد للعديد من العناصر 15 نظيراً صناعياً أو أكثر.
كذلك أمكن إنتاج كل العناصر التي لا توجد في الأرض. ومن هذه العناصر التكنيتيوم والبروميثيوم اللذان يوجدان في بعض النجوم ـ والعناصر 93 إلى 109، وهي ما تعرف بعناصر ما فوق اليورانيوم.
ولهذه العناصر المشعة أنصاف أعمار قصيرة، ولهذا اختفت من الأرض بالانحلال إلى عناصر أخرى. وقد شذ البلوتونيوم عن ذلك، فقد وجد العلماء كميات قليلة جداً من نظير البلوتونيوم 244Pu في الأرض.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #13
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

النظام المتري
النظام المتري: مجموعة من الوحدات تستخدم للقيام بأي من عمليات القياس؛ كقياس الطول أو الحرارة أو الزمن أو الوزن. وهو نظام لا يضاهيه من حيث البساطة أي نظام قياس استخدم حتى الآن.
تم استحداث هذا النظام على أيدي مجموعة من العلماء الفرنسيين في العقد الأخير من القرن الثامن عشر الميلادي، وتمت مراجعته عدة مرات. وهو يُسمى في هيئته الحالية رسمياً باسم النظام العالمي للوحدات. أما التسمية متري فأصلها هو وحدة قياس الطول الأساسية، المتر.

استخدام النظام المتري:
ترجع سهولة استخدام النظام المتري إلى سببين؛ فهو أولاً يتبع النظام العشري ـ أي أن الوحدات المترية تتزايد وتتناقص في المقدار بالعشرات. كذلك فإن جميع القياسات في النظام المتري مبنية على سبع وحدات أساسية، بينما يحتاج النظام البريطاني لأكثر من عشرين وحدة، وذلك لمجرد إجراء القياسات المألوفة. وتتطلب القياسات للأغراض المتخصصة زيادة العديد من هذه الوحدات الأساسية.
التنظيم العشري: ولمعظم الوحدات المترية بادئات تبين علاقتها بالوحدة الأساسية، ولكل بادئة نفس المعنى بغض النظر عن الوحدة الأساسية. وهذا الاتساق يزيد من سهولة القياس على الطريقة المترية.
وتُستَخدم البادئات الإغريقية لتبيان مضاعفات أي وحدة أساسية فتجعل الوحدة أكبر. على سبيل المثال هكتو تعني مائة مرة وكيلو تعني ألف مرة. أما البادئات اللاتينية فستستخدم للدلالة على قواسم الوحدة الأساسية فتجعلها أصغر. مثلاً: سنتي تعني 1/100 وملي تعني 1/1000 ويتضمن هذا المقال كل البادئات وعلاقاتها بالوحدة الأساسية.
وحدات القياس المترية: تتكون قاعدة النظام المتري من سبع وحدات، ونقتصر على أربع منها فقط في معظم عمليات القياس التي نؤديها في حياتنا اليومية. 1 ـ المتر وهو الوحدة الأساسية للطول أو المسافة. 2 ـ الكيلوجرام وهو الوحدة الأساسية لكتلة الجسم أو وزنه على سطح الأرض. 3 ـ الثانية وهي وحدة الزمن الأساسية. 4 ـ الكلفين وهي الوحدة الأساسية لدرجة الحرارة. يقوم معظم الناس عند قياس درجة الحرارة مترياً باستخدام الدرجات المئوية. وتساوي وحدة كلفين درجة مئوية واحدة، غير أن نقطتي الابتداء في هذين النظامين لقياس درجة الحرارة مختلفتان.
أما الثلاث وحدات الأساسية الباقية فإنها ذات استخدامات متخصصة لدى العلماء والمهندسين وهي: 5 ـ الأمبير، الوحدة الأساسية للقياس في الكهرباء. 6 ـ المول وحدة القياس الأساسية لمقدار أي مادة تدخل في تفاعل كيميائي أو غيره. 7 ـ الشمعة القياسية وهي الوحدة الأساسية لقياس شدة الإضاءة. كذلك يضم النظام المتري وحدتين إضافيتين لقياس الزوايا هما الزاوية نصف القطرية (الراديان) والإستراديان (الراديان الفراغي). انظر: الزاوية نصف القطرية.

البادئات المترية:
هذه البادئات يمكن إضافتها إلى معظم الوحدات المترية لزيادة أو نقص مقدارها، فكيلومتر مثلاً يساوي ألف متر، والبادئات سنتي، كيلو وملي هي الأكثر شيوعاً.
البادئة الزيادة أو النقصان في الوحدة إكسا 1,000,000,000,000,000,000 (كوينتيليون واحد)
بيتا 1,000,000,000,000,000 (كوادريليون واحد)
تيرا 1,000,000,000,000 (تريليون واحد)
جيجا 1,000,000,000 (بليون واحد)
ميجا 1,000,000 (مليون واحد)
كيلو 1,000 (ألف واحد)
هكتو 100 (مائة واحد)
ديكا 10 (عشرة)
ديسي 0,1 (جزء من عشرة)
سنتي 0,01 (جزء من المائة)
ملي 0,001 (جزء من الألف)
مايكرو 0,000,001 (جزء من الألف)
نانو 0,000,000,001 (جزء من البليون)
بيكو 0,000,000,000,001 (جزء من التريليون)
فمتو 0,000,000,000,000,001 (جزء من الكرادريليون)
أتو 0,000,000,000,000,000,001 (جزء من الكونيتليون)
بعض التواريخ المهمة في تطور النظام المتري:
1670 م الفرنسي جابريل يقترح نظاماً عشرياً للقياس مبنياً على جزء من محيط الأرض.
1671 م الفلكي الفرنسي جين بيكارد يقترح استخدام طول البندول الذي يتأرجح مرة واحدة في الثانية كمعيار لوحدة الطول.
1790 م المجلس الوطني الفرنسي يطلب من الأكاديمية الفرنسية للعلوم إنشاء نظام للموازين والمقاييس. سمِّي النظام الذي استحدثته الأكاديمية باسم النظام المتري.
1795 م تبنت فرنسا النظام المتري ولكن سمحت للناس بمواصلة استخدام وحدات أخرى.
1837 م أجازت فرنسا قانوناً يفرض على كل فرنسي البدء في استخدام النظام المتري في 1 / 1 / 1840 م.
1866 م أجاز الكونجرس في أمريكا استخدام النظام المتري ولكن لم يفرض استخدامه.
1870 ـ 1875 م عُقد مؤتمر عالمي لتحديث النظام المتري ولتبني معايير قياس جديدة للكيلوجرام والمتر، وقد شاركت 17 دولة في المؤتمر.
1875 م تم توقيع معاهدة المتر في نهاية مؤتمر 1870 ـ 1875م وأنشأت المعاهدة منظمة دائمة، وهي وكالة الموازين والمقاييس، لتعديل النظام المتري حسب الحاجة.
1889 م استحدثت معايير جديدة للمتر والكيلوجرام مبنية على تلك التي تبناها مؤتمتر 1870 ـ 1875م وأرسلت للدول التي وقعت اتفاقية المتر.
1960 م في مؤتمر عام للموازين قامت الدول التي تستخدم النظام المتري بتبني صيغة معدلة من النظام.
1965 م بدأت بريطانيا في التحول للنظام المتري.
1970 م بدأت أستراليا عملية تحول للنظام المتري مبرمجة على عشر سنوات.
1971 م أوصت إحدى الدراسات التي قام بها الكونجرس أن تقوم الولايات المتحدة بالتخطيط للتحول للنظام المتري.
1975 م بدأت كندا في التحول التدريجي نحو النظام المتري.
1975 م أجاز الكونجرس الأمريكي قانون التغيير للنظام المتري والذي نادى بالتحول الاختياري لهذا النظام.
1983 م تم في مؤتمر عام للموازين والمقاييس تبني معيار قياسي جديد للمتر.
1988 م أجاز الكونجرس الأمريكي القانون المعروف باسم القانون الجامع للتجارة والتنافس وقد احتوى القانون على فقرة تطلب من كل وكالات الحكومة الفيدرالية استخدام النظام المتري في كل المعاملات الرسمية ابتداءً من عام 1992 م.

النظرية الميزونية
تفسير هذه النظرية القوى الكامنة في النواة التي تعمل على ربط النويات والتي تساوي طاقة الترابط النووي.
فروض النظرية الميزونية:
1 ـ ميزونات باي وتشمل ميزون باي الموجب II+ وميزون باي السالب II- والمتعادل - وتعرف هذه الميزونات بالميزونات الثقيلة وهي المسؤولة عن ربط النويات.
2 ـ يتم الجذب بين البروتون والنيوترون بواسطة التأثير المتبادل لميزون باي الموجب فيتحول البروتون إلى نيوترون والنيوترون إلى بروتون.
3 ـ يتم الجذب بين النيوترون والبروتون بواسطة التأثير المتبادل لميزون باي السالب فيتحول النيوترون إلى بروتون والبروتون إلى نيوترون.
4 ـ يتم الجذب بين بروتونين وكذلك بين نيوترونين بواسطة التأثير المتبادل لميزونات باي المتعادلة.
5 ـ تبادل الميزونات يتم بسرعة عظيمة جداً وينشأ عن ذلك قوة الربط بين النويات ويكون - مجموعة طاقة حركة الميزونات = طاقة الترابط النووي.

انقلاب الجمهرة
Population Inversion

المادة في الحالة الطبيعية تكون ذراتها مستقرة وموزعة في مستويات الطاقة وفقاً لما يمثله الشكل (1) الذي يبين أن عدد الذرات في مستوى الطاقة الأدنى E 1 يكون أكبر من عددها في المستوى الذي يعلوه E 2، ويتناقص العدد تباعاً في مستويات الطاقة الأعلى E 3 ثم E 4... وإذا استثيرت الذرة (كما يحدث في جهاز توليد الليزر نتيجة ضخ الطاقة hv) فإن توزيع عددها في مستويات الطاقة يتغير نتيجة لانتقال إلكترونات من المستويات الأدنى إلى المستويات التي تعلوها. وعندما تنتقل إلكترونات من المستوى E 1 إلى المستوى E 2 بحيث يصبح عدد الذرات في المستوى E 1 أقل من عددها في المستوى E 2 (كما بالشكل (2) يقال للذرات إنها في حالة «تعاكس إسكاني»، ويكون هذا الوضع غير مستقر، وتحاول الذرات بطبيعتها أن تعود إلى الحالة المستقرة بانتقال إلكترون من المستوى E 2 إلى المستوى E 1، وكل إلكترون يفعل ذلك يتخلى عن طاقة قدرها hv (هي الطاقة المنبعثة وقدرها (E 1 - E 2 = hv) (أي لها التردد نفسه للفوتون الساقط من الضخ) . وتكون حركة كل من الفوتونين في الاتجاه نفسه.
وعند ضخ الفوتونات ذات التردد v لكي تسقط على الذرات يحدث أحد أمور ثلاثة (يوضحها الشكل 3): (أ) إذا كانت طاقة الفوتون الساقط (الذي يضخّ) لا تساوي (E 2 - E 1) فإنه يمر بين ذرات المادة دون أن يتفاعل معها (الشكل أ) . (ب) وإذا كانت طاقة الفوتون الساقط تساوي الفرق (E 2 - E 1) وكان عدد الذرات بالمستوى الأدنى E 1 أكبر من عددها بالمستوى الأعلى E 2 فإن الذرة تمتص الفوتون الساقط عليها (بانتقال الكترون من E 1 إلى E 2 ـ الشكل ب) . (ج) وإذا كانت طاقة الفوتون الساقط تساوي الفرق (E 2 - E 1) وكانت الذرات في حالة تعاكس اسكاني (أي أن عددها بالمستوى E 1 أقل من عددها بالمستوى E 2) فإن الذرات المستحثة يمكنها أن تشع الطاقة الممتصة الزائدة (E 2 - E 1) لتعود الذرة إلى المستوى E 1 حيث تكون أكثر استقراراً (الشكل ج) . وقبل أن تجد الذرات فرصة للعودة إلى المستوى الأدنى للطاقة E 1 فإن الفوتونات الساقطة تصطدم بالذرة المستحثة والتي تعود عندئذ إلى مستوى الطاقة الأدنى، ويصحب ذلك انبعاث فوتون له التردد (v) نفسه. وتواصل الفوتونات الساقطة سيرتها مصحوبة بالفوتونات المنبعثة. وفي جهاز توليد أشعة الليزر يتزايد عدد هذه الفوتونات وتتصاعد طاقتها كلما طالت مسيرتها، الأمر الذي يتحقق بوجود السطحين العاكسين. وفي نهاية الأمر تتمكن الفوتونات عالية الطاقة من اختراق السطح نصف العاكس، منطلقة إلى خارج مولد أشعة الليزر على شكل حزمة دقيقة من الأشعة المكثفة والمتوازية والمترابطة، هي حزمة أشعة الليزر.

سجل لمشاهدة الصور
الشكل 1

سجل لمشاهدة الصور
الشكل 2
سجل لمشاهدة الصور
الشكل 3
انكماش فتزجيرالد لورنتز
لقد أوضح ألبرت اينشتين * في نظريته النسبية الخاصة * أنه من أهم الأسباب التي أدت إلى العديد من المشاكل واللبس الذي وقع فيه العلماء في أواخل القرن التاسع عشر ترتبط بالطريقة التي نتبعها في قياس أطوال الأجسام وكتلها، وخاصة الأجسام التي تتحرك بالنسبة إلينا. وكذلك عند قياسنا للفترة الزمنية بين حدثين متتاليين. وقد أوضح أينشتين أن هناك طريقتين مختلفتين لقياس طول جسم من الأجسام. فعلى سبيل المثال، نفرض أن المطلوب قياس طول إحدى عربات قطار متحرك. في هذه الحالة يمكن إجراء هذا القياس بواسطة مشاهد بداخل العربة، أي مشاهد ساكن بالنسبة للعربة ويتحرك معها. ولنفرض أنه، بحسب قياسات هذا المشاهد، وجُد أن طول العربة (ل.) . أما إذا قام مشاهد آخر، يقف على رصيف المحطة، بإجراء عملية القياس لنفس العربة أثناء مرور القطار أمامه متحركاً بسرعة منتظمة (ى) فإنه في هذه الحالة سوف يستخدم وسائل أخرى مناسبة كي يتمكن من حساب طول العربة، ولنفرض أنه قدر طول العربة بالقيمة (ل) حسب قياساته هو. ومن الطبيعي أن يختلف التقديران. وقد وجد أينشتين باستخدام «تحويلات لورنتز» * أن العلاقة بينهما هي:
ل= ل ؟ 1 ـ ى 2/ج 2 حيث ج هي سرعة الضوء، وحيث أن سرعة القطار ى تكون عادة أصغر كثيراً من سرعة الضوء ج فإن ى 2/ج 2 تكون أصغر من الواحدالصحيح. وعلى ذلك فإن ل تكون أصغر من ل.، أي أن تقدير المشاهد الواقف على رصيف المحطة لطول العربة التي تتحرك بالنسبة إليه يكون أقل من تقدير المشاهد الساكن بالنسبة للعربة لهذا الطول. أي أن المشاهد الذي تتحرك العربة بالنسبة إليه يخيل إليه كما لو كان طول العربة قد انكمش. وقد عرفت هذه النتيجة باسم «انكماش فتزجيرالد» على اسم العالم الأيرلندي فتزجيرالد الذي يقال إنه أول من استخدم تعبير «انكماش الطول» عام 1893 عند محاولته تفسير النتيجة السلبية لتجربة ميكلسون ـ مورلى *. كما يطلق على هذه الظاهرة أيضاً «انكماش لورنتز».
ومن المهم أن ندرك أن الانكماش هنا ليس انكماشاً فيزيائياً، ولكنه نشأ عند المقارنة بين طريقتين مختلفتين للقياس: في إحداهما يكون الجسم المراد تقدير طوله متحركاً بالنسبة للمشاهد الذي يقوم بعملية القياس، وفي الثانية يكون الجسم ساكناً بالنسبة للمشاهد. وبصورة أخرى نقول إنه إذا تحرك قضيب بالنسبة لمشاهد ما في اتجاه طوله، فإن القضيب يظهر للمشاهد كما لو كان قد انكمش. أما إذا تحرك القضيب في اتجاه عمودي على طوله فإنه لا يظهر أي انكماش. وقد ارتبطت هذه النتيجة بما يعرف باسم «تناقض إرِنفست» *.

الحركة المستقيمة
Rectilinear Motion

يعبر عن المسافة التي يقطعها جسم متحرك في وحدة الزمن بالسرعة. وَتعرف السرعة المتوسطة: النسبة بين المسافة المقطوعة والزمن الذي تم فيه قطع تلك المسافة.
وتقاس السرعة بوحدة مسافة / وحدة زمن؛ أي (م/ث) أو (كم/ساعة).
وعند لحظة معينة تسمى السرعة بالسرعة اللحظية للسيارة إن السرعة التي تتغير باستمرار زيادة كان ذلك أو نقصاناً تسمى حركة ذات تسارع. ويعرف التسارع كالآتي:
التسارع: المعدل الزمني للتغير في السرعة.

الحركة الدائرية المنتظمة
Uniform Circular Motion

لو ربطت حجراً بطرف خيط، وأمسكت بيدك الطرف الآخر للخيط، ثم قمت بتحريك الحجر في مسار دائري في مستوى، فإنك ستلاحظ أنه:
ـ عليك أن تشد الخيط دائماً بقوة لإجبار الحجر على الاستمرار في الحركة الدورانية.
ـ تزداد قوة الشد في الخيط بزيادة سرعة دوران الحجر.
ـ إذا أفلت الخيط، فإن الحجر سوف ينطلق باتجاه المماس للمسار الدائري الذي كان يسلكه لحظة الإفلات.
إن الحركة التي يتحركها الحجر المربوط بالخيط تسمى حركة دائرية منتظمة وتعرف على النحو الآتي:
الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة جسم في مسار دائري بحيث يمسح زوايا متساوية في أزمنة متساوية.
حتى يتحرك جسم حركة دائرية منتظمة، يستلزم ذلك التأثير فيه بقوة ثابتة المقدار، وباتجاه متعامد مع اتجاه حركة الجسم؛ أي باتجاه مركز الدائرة التي يدور فيها الجسم، وحسب قانون نيوتن الثاني، فإن هذه القوة سوف تكسب الجسم تسارعاً باتجاهها؛ أي باتجاه مركز الدائرة؛ لذلك فإن هذه القوة تسمى القوة الجابذة (المركزيّة)، والتسارع الناشىء عنها بالتسارع الجابذ (المركزيّ). أما بالنسبة لسرعة الجسم الانتقالية، فيبقى مقدارها ثابتاً، وتأخذ اتجاه المماس للمسار الدائري عند أي نقطة عليه.
حركة الأجسام في مجال الجاذبية الأرضية في قانون نيوتن في الجذب العام:
لقد عمم نيوتن وجود هذه القوى بين جميع الأجسام في الكون مهما صغرت أو كبرت؛ أي أن هنالك قوة تجاذب متبادلة بين أي جسمين في الكون، فمثلاً تجذب الأرض القمر نحو مركزها، ويجذب القمر الأرض بالقوة نفسها نحو مركزه أيضاً، وكذلك التفاحة التي قيل إنها سقطت على رأس نيوتن تجذب الأرض كما تجذبها الأرض وبالقوة نفسها. وقد افترض نيوتن أن قوة التجاذب بين أي جسمين تتحدد بالعوامل الآتية:
أ ـ كتلة كل من الجسمين.
ب ـ المسافة بين مركزي الجسمين.
وينص قانون نيوتن في الجذب العام على أن:
تتناسب قوة الجذب المتبادلة بين أي جسمين في الكون تناسباً طردياً مع حاصل ضرب كتلتي الجسمين، وعكسياً مع مربع المسافة بينهما.

الحركة التذبذبية والتوافقية البسيطة
1 ـ الحركة التذبذبية Oscillatory Mtion:
الحركة التذبذبية: نمط من أنماط الحركة يتحرك فيها الجسم حول موضع سكونه، بحيث تكرر نفسها عدداً من المرات، في فترات زمنية متساوية.
والذبذبة الكاملة: الحركة التي يعملها الجسم المتذبذب في الفترة الزمنية بين مروره بنقطة معينة في مسار حركته مرتين متتاليتين.
وتسمى أكبر إزاحة للجسم المهتز من موضع سكونه اتساع الحركة التذبذبية ، كما يسمى الزمن اللازم لإتمام ذبابة كاملة الزمن الدوري. كما يسمى عدد الذبذبات الكاملة التي يتمها الجسم خلال وحدة الزمن بتردد الجسم.
التردد (ت د)= عدد الذبذبات الكاملة التي ينجزها الجسم / الزمن المستغرق في إتمامها ذبذبة/ث أو هيرتز.
الزمن الدوري = الزمن المستغرق في إتمام عدد معين من الذبذبات / عدد الذبذبات المنجزة 2 ـ الحركة التوافقية البسيطة Simple Harmonic Motion:
ومن الأمثلة على الحركة التوافقية البسيطة ما يأتي:
ـ حركة كتلة معلقة بطرف نابض (حركة أفقية أو رأسيّة).
ـ الحركة التذبذبية لفرعي شوكة رنانة.
ـ الحركة التذبذبية لوتر.
ـ الحركة التذبذبية لدقائق الوسط الناقل للموجات الميكانيكية.
ـ الحركة التذبذبية للإلكترونات في سلك يسري فيه تيار كهربائي متناوب.
وبصورة عامة تنشأ الحركة التوافقية البسيطة بفعل قوة تؤثر في الجسم، وتتناسب طردياً مع الإزاحة التي تحدث للجسم عن موضع سكونه، ويكون اتجاه القوة في عكس اتجاه الإزاحة دائماً كما في الشكل، أي أن: ق ر= ث؟س وتسمى هذه القوة بالقوة المعيدة (أو المرجعة) (Restoring force) لأنها تحاول إرجاع النابض لوضعه الأصلي. ومن شأن هذه القوة أن تحرك الجسم (جيئة وذهاباً)، كما هو الحال في الرقّاص (البندول) أو في جسم مربوط بنابض.
الحركة التوافقية البسيطة: الحركة التذبذبية التي تتناسب فيها القوة المعيدة تناسباً طردياً مع الإزاحة الحادثة للجسم المهتز وفي اتجاه معاكس لها.

تاريخ اكتشاف الذرة
سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
تحويلات لورنتز
لقد تعرض العالم الهولندي هـ.أ. لورنتز *، أثناء قيامه بإجراء بعض التطبيقات على معادلات ماكسويل الخاصة بالمجال الكهرومغنطيسي *، تعرّض لمشكلة أساسية تتعلق بالعلاقات الرياضية بين القياسات الخاصة بالمكان والزمان التي يجريها كل من مشاهدَيْن يحتركان بسرعة نسبية منتظمة عندما يرصدان نفس الحادثة. فقد وجد لورنتز أنه لو كان لدينا مشاهدان أ، ب مثلاً فإن المشاهد أ يعين أية حادثة «د» تقع تحت إدراكه بأربع كميات: (س، ص، ع) مثلاً لتعيين مكانها بالنسبة لمجموعة متعامدة من المحاور (م س، م ص، مع) . ثم يعين زمان حدوث الحادثة وليكن ن. وبذلك تتعين الحادثة تماماً حسب قياسات المشاهد أ على الصورة: د[(سَ، صَ، عَ)، ن]كذلك المشاهد الآخر ب عندما يرصد أية حادثة «دَ» تقع تحت إدراكه، فإنه يعينها هو الآخر بأربع كميات خاصة به هو: (سَ، صَ، عَ) بالنسبة لمجموعة من المحاور المتعامدة (مَ سَ، مَ صَ، مَ عَ) لتعيين مكانها، نَ لتعيين لحظة حدوثها. أي أن دَ[(سَ، صَ، عَ)، نَ]والمشكلة تنشأ عندما يرصد المشاهدان أ، ب نفس الحادثة، أي عندما د = دَ، وكان المشاهد ب مثلاً يتحرك بسرعة منتظمة ى بالنسبة للمشاهد أ. والسؤال المطروح في هذه الحالة: ما هي العلاقات التي تربط الكميات الأربع التي تعين الحادثة د بالكميات الأربع التي تعين الحادثة دَ؟ بمعنى أنه لو عرفت إحدى المجموعتين فإنه يمكن تعيين المجموعة الأخرى. ولتيسير الإجابة نفرض أنه عند بدء الزمن، أي عندما ن = نَ= صفر كان المشاهدان معا وكانت محاورهما متطابقة. ولنفرض أن سرعتهما النسبية ى في اتجاه م س. في هذه الحالة تكون العلاقات المطلوبة، حسب قواعد الميكانيكا
النيوتونية هي:
سَ = س ـ ى ن، صَ = ص، عَ = ع، نَ = ن إلا أن لورنتز عندما تصدى لهذه المشكلة عام 1896 رفض استخدام هذه العلاقات على الصورة السابقة، إذ أنها لا تؤدى إلى محافظة معادلات ماكسويل على صورتها عند تحويلها بموجب هذه العلاقات من مجموعة المشاهد ب إلى مجموعة المشاهد أ. وقد تمكن لورنتز من استنباط الصورة التي يجب أن تكون عليها هذه العلاقات كي تحافظ على صورة معادلات ماكسويل، ووجد أنها سَ = B (س ـ ى ن)، صَ = ص، عَ = ع، نَ = B (ن ـ ى/ج 2 س)
حيث B = 1/؟ 1 ـ ى 2/ج 2، ج هي سرعة الضوء وسميت هذه العلاقات باسم «تحويلات لورنتز»، كما سميت المجموعة الأولى باسم «تحويلات جاليليو». ويلاحظ أن تحويلات لورنتز تؤول إلى تحويلات جاليليو عندما تكون السرعة النسبية للمشاهدين ى صغيرة بالنسبة لسرعة الضوء ج بحيث يمكن إهمال الكمية ى 2/ج 2. وقد تمكن أينشتين عام 1905 من اشتقاق تحويلات لورنتز مستنداً فقط على الفرضين الأساسيين للنسبية الخاصة *.

تغير الكتلة مع السرعة
في ميكانيكا النسبية الخاصة *. ثبت أن كتلة الجسم المتحرك تتغير تبعا لسرعته فتزداد بازدياد تلك السرعة. وبصورة أدق، إذا تحرك جسم بسرعة منتظمة ع بالنسبة لمشاهد ما، فإن كتلة الجسم ك بالنسبة لهذا المشاهد تحقق العلاقة:
ك = ك/1 ـ ع 2/ج 2 حيث ج هي سرعة الضوء.
ومن هذه العلاقة يتضح أن ك = ك. عندما ع = صفر. أي أن ك. هي كتلة الجسم عندما يكون ساكناً بالنسبة للمشاهد ويطلق عليها اسم «الكتلة الفعلية للجسم» * (proper mass)، كما تسمى أيضاً «بكتلة السكون» * (rest mass) .
ومن أهم نتائج هذه العلاقة والتي لم تكن معروفة في الميكانيكا النيوتونية *، أنه أمكن إيجاد علاقة مباشرة بين الكتلة والطاقة لجسم متحرك[انظر: العلاقة بين الكتلة والطاقة].
وقد ارتبط بهذه العلاقة مفهوم خاطىء وهو أنه عندما تزداد سرعة الجسم ع بحيث تصبح مساوية لسرعة الضوء أي عندما ع = ج فإن كتلة الجسم ك تصبح لا نهائية في الكبر. وهذا الاستنتاج غير صحيح إذ أنه في حالة «الفوتون» * وهو الجسم الذي يتحرك بسرعة الضوء تكون سرعة السكون ك. مساوية للصفر. وحسب العلاقة السابقة تصبح كتلة الفوتون ك = صفر/صفر، وهذه كمية غير معينة رياضياً.

تناقض الساعة
بعد ظهور النظرية النسبية الخاصة * التي وضعها إلبرت أينشتين عام 1905 ظهرت عدة تناقضات ظاهرية فيما يتعلق بنتائج هذه النظرية. ومن أهم هذه التناقضات تناقض إرنست *، وتناقض الساعة. والغريب أن أينشتين نفسه هو أول من كتب عن التناقض الأخير عام 1905 م، ثم عاد وكتب عنه ثانية عام 1911، ولم يقم بأية محاولة لتفسير ما يشوبه من لبس أو غموض.
ويتلخص هذا التناقض في أننا لو عتبرنا مشاهدين أ، ب يجلسان معاً وكل منهما معه ساعة لتحديد الوقت، والساعتان متطابقتان تماماً. ثم تحرك أحدهما وليكن ب بسرعة منتظمة مبتعداً عن زميله، الذي ظل ساكناً، في رحلة طويلة ثم ارتد عائداً إلى زميله أ. وبحسب ظاهرة اتساع الفترات الزمنية * في النسبية الخاصة فإن تقدير المشاهد أ لزمن الرحلة يكون أكبر من تقدير ب له. إذ أن المشاهد أ يخيل إليه أن الساعة التي يحملها زميله ب المتحرك بالنسبة إليه تؤخر. وحيث أن المسألة في الحركة النسبية متماثلة تماماً. أي أنه يمكن اعتبار أن المشاهد أ هو الذي تحرك في الاتجاه المضاد لحركة ب، بينما ترك زميله ساكناً. وحيث أن أ يحمل الآن الساعة المتحركة والتي تظهر للمشاهد ب كما لو كانت تؤخر. فإنه في هذه الحالة يكون تقدير ب لزمن الرحلة أكبر من تقدير أ لها، وبذلك يكون هناك تناقض بين النتيجتين. وقد ثبت بعد ذلك أن هذا التناقض ظاهري، إذ أنه لكي يرتد أي من المشاهدين عائداً لزميله فيجب أن يقف أولاً ثم يرتد بنفس السرعة، وهذا يقتضى تأثير قوة خارجية لتوقف الجسم ثم بعد ذلك تكسبه سرعة مساوية في الاتجاه المضاد. وهذا لا يدخل في نطاق النسبية الخاصة لأنها قاصرة على حركة المشاهدين بسرعة منتظمة وبدون عجلة. وذلك يدخل في نطاق النظرية النسبية العامة *. وقد تم حل هذه المسألة حلا كاملاً في نطاق النسبية العامة عام (1952) .

تواريخ مهمة في الفيزياء
القرن الرابع قبل الميلادقدم أرسطو نظريات في مجالات عديدة من الفيزياء
القرن الثالث قبل الميلاداكتسف أرخميدس قانون العتلة وقوانين تتعلق بسلوك السوائل
القرن الثاني الميلاديتصور بطليموس أن الأرض ساكنة تدور حولها النجوم والكواكب والشمس والقمر
1017 م اخترع البيروني أول جهاز لقياس كثافة المواد
1020 م وضع العالم العربي ابن الهيثم أساس علم البصريات في عدة كتب فيزيائية مهمة مثل كتاب المناظر الذي درس فيه الضوء وانكساراته وطبيعة الإبصار وتشريح العين
1135 م أجرى الخازن أولى التجارب لإيجاد العلاقة بين وزن الهواء وكثافته
1270 م أجرى روجر بيكون دراسات في البصريات
1543 م نشر نيكولاس كوبرنيكوس نظريته بأن الأرض والكواكب تتحرك في مدارات دائرية حول الشمس
1600 م اكتشف جاليليو قوانين مهمة في حقول فيزيائية كثيرة, بصفة خاصة في الميكانيكا
1687 م نشر نيوتن قوانينه للحركة
1690 م نشر كريستيان هايجنز نظرية موجية الضوء
1798 م ذكر بنيامين طومسون وكاونت رمفورد أن حركة الجسيمات خلال مادة تنتج حرارة
1801 م - 1803مأحيا توماس يونج النظرية الموجية للضوء
1803 م أعلن جون دالتون لأول مرة نظريته الذرية عن تركيب المادة
القرن التاسع عشر الميلاديأنتج مايكل فارادي وجوزيف هنريكل على حده الكهرباء من المغتطيسية
1847 م اكتشف جيمس جول أن الحرارة والطاقة يمكن أن يتحول كل منهما للآخر بمعدل ثابت
1864 م نشر جيمس كلارك ماكسويل نظريته الكهرومغنطيسية للضوء
1887 م أثبتت تجربة مايكلسون ومورليعدم وجود الأثير
1895 م اكتشف ويلهلم ك. رونتجن الأشعة السينية
1896 م اكتشف أنطوان هنري بكويريل الإشعاع الطبيعي
1898 م استخلصت ماري كوري وزوجها بييرعنصر الراديوم المشع
1900 م نشر ماكس بلانك نظريته الكمية
1905 م نشرأينشتاين نظريته النسبية الخاصة مزلزلاً أركان التصور النيوتوني للكون
1911 - 1913 م اقترح إرنست رذرفورد ونيلز بورنماذج على شكل نظام كوكبي للذرة
1915 م أعلن أينشتاين نظريته النسبية العامة
1924 م قدم لوي دي بروغلي النظرية الموجبة للإلكترون
1925م - 1926مطور كل من إيرفين شرودينجر وفرنر هيسينبرج, كل على حده, نظماً لتنسيق الفيزياء الكمية.
1930 م تنبأ بول ديراكب وجود البوزيترون وهو إلكترون موجب الشحنة
1931 م أنشأ السير جون كوكروفت وأرنست والتنأول معجل جسيمات
1932 م اكتشف جايمس شادويك وجود جسيمات متعادلة في نواة الذرة، أطلق عليها فيما بعد النيوترونات
1938 م تمكن أوتو هان وفرتز ستراسمانمن شطر ذرة اليورانيوم
1942 م حقق إنريكو فيرمي وزملاؤه أول تفاعل نووي متحكم فيه
1945 م أول تفجير لقنبلة ذرية في نيومكسيكو، تبعه إلقاء قنبلتين في نفس السنة على اليابان
1947 م اخترع جون باردين ووالتر. براتين وويليام شوكلي الترانزستور
1960م صنع ثيودور ميمان أول ليزر
1964 م اقتراح موري جل - مان وجورج زفايجوجود جسيمات الكوارك جسيمات أساسية
1974 م اكتشف بيرتون ريختر وصمويل. سي. سي.تنج نوعاً من الجسيمات تحت الذرية سمي بجسيم إبساي أو جسيم جي
1983 م اكتشف باحثون تحت قيادة كارلو روبيا ثلاثة جسيمات تحت ذرية, هي جسيمات +w و -w و z?
1995 م إكتشف العلماء في مختبر فرمي الجسيم تحت الذري الكوارك فوقي
2000 م إكتشف العلماء في مختبر فرمي جسيماً تحت ذري سمي تاو نيوترينو

حوادث المفاعلات النووية
حتى 21 ديسمبر 1990 كان هناك 423 مفاعلاً نوويا تعمل في 24 بلداً على نطاق العالم. منها 112 مفاعلاً في الولايات المتحدة. وتقع «الحوادث الروتينية» التي يشار إليها بالأحداث غير العادية من وقت لآخر أثناء تشغيل هذه المفاعلات. وقد صنفت الوكالة الدولية للطاقة الذرية هذه «الأحداث غير العادية» على أنها أحداث لا تتعلق بالسلامة (بمتوسط تكرار 5ر0 إلى حدث/أسبوع/مفاعل)، وأحداث متعلقة بالسلامة (5ر0 حدث/شهر/مفاعل)، وأحداث ذات إضرار بالسلامة (5ر0 إلى 1 حدث/سنة/مفاعل) وخلال الفترة من 1970 ـ 1990 أدى كثير من اوحداث غير العادية إلى إغلاق المفاعلات. فعلى سبيل المثال كان هناك 195 حادثاً في الولايات المتحدة في الفترة ما بين مايو وسبتمبر 1984 فقط. وبصفة عامة لم تسفر حالات الاغلاق هذه وأمثالها عن انطلاق إشعاعات في البيئة مع أن قليلاً منها أدى إلى تلوث بعض العاملين أو المناطق المحصورة حول المعامل.
وبالرغم من الاجراءات والاحتياطات المعقدة التي تتخذ لمنع وقوع حادث كبير، وقعت عدة حوادث، كان أهمها حادث ثرى مايل أيلاند بالولايات المتحدة عام 1979، وحادث تشيرنوبيل باتحاد دول الكومنولث عام 1986 (انظر: مفاعل نووى) .
حادث ثرى مايل أيلاند: في الصباح الباكر من يوم 28 آذار/مارس 1979 أصيب المفاعل المبرد بالماء المضغوط الذي تصل قدرته إلى 880 ميجاواط في Three Mile Island Unit 2، الذي كان يعمل بكامل طاقته تقريباً، بتوقف التغذية العادية بالمياه مما أدى إلى تعطل التوربين ومن بعده توقّف المفاعل. وتبعاً لذلك حدثت سلسلة من الأحداث أدت نتيجتها إلى ضرر شديد في قلب المفاعل. ووصلت درجات الحرارة محلياً في قلب المفاعل إلى حد ذوبان الوقود.
وقد انطلقت في البيئة مواد انشطارية إشعاعية، تضمنت بشكل رئيسي، الغازات الخاملة (زينون ـ 133 وزينون ـ 135) ومقادير ضئيلة من اليود ـ 131. لم يقتل أحد نتيجة الحادث، ولم يكن هناك أثر ملحوظ للإشعاع على صحة الجمهور. وأدى الحادث إلى إجلاء نحو 22000 شخص من المناطق المحيطة بالموقع.
كارثة تشيرنوبيل: تقع محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، على بعد 130 كم شمال كييف، باتحاد دول الكومنولث،. وفي 26 أبريل 1986 في الساعة 1 و23 دقيقة صباحاً وقع انفجار في الوحدة رقم 4 بها ونتيجة للحادث حصل تفتت في الوقود، وانفجارات بخارية وهدروجينية، وارتفعت درجة حرارة المفاعل المحترق إلى عدة آلاف درجة مئوية مؤدياً إلى انصهار قلب المفاعل وانطلاق الإشعاعات من عناصر الوقود المدمرة خلال فترة 10 أيام.
وأدى الحادث إلى انطلاق كميات ضخمة من النويدات المشعة في الغلاف الجوى. وكان من بين هذه النويدات المهمة من الناحية الطبية الحيوية: سترنشيوم ـ 90 واليود ـ 131 والسيزيوم ـ 137.
وانتقلت المواد المشعة المنبعثة من تشيرنوبيل إلى مسافات بعيدة ووصلت إلى أماكن تبعد آلاف الكيلومترات عن مصدرها. فقد عبرت الحدود إلى بولندا وجنوب فنلندا السويد والنرويج. وإلى ألمانيا، واليونان وعبر الجمهوريات السوفياتية (سابقا) والبلدان الاسكندنافية والمملكة المتحدة.
تركز الاهتمام في بداية الأمر على اليود ـ 131 الذي تأكله الأبقار خلال رعيها ويظهر في ألبانها. كما تلوثت الخضر الورقية والفواكه المزروعة في الخارج مما أدى إلى التخلص منها. وقد اتخذت تدابير خاصة في اسكندنافيا والمملكة المتحدة للحد من نقل المواشي وذبحها.
ومع أن مجموع الوفيات نتيجة للحادث كان 31 شخصاً في البداية، فقد أعلنت حكومة اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (سابقاً) أن جملة الوفيات تراوحت بين 250 و300 شخص بعد أربع سنوات من الحادث. وتوضح البيانات الطبية عن الفتترة 1986 ـ 1990، في منطقة المراقبة الدقيقة حول تشيرنوبيل، ارتفاعاً بنسبة 50 في المائة في متوسط تكرار الإصابة بأمراض الغدة الدرقية والأورام الخبيثة ونمو الأنسجة (وازداد سرطان الدم بنسبة 50 في المائة)، بالإضافة إلى زيادة خطيرة في حالات الإجهاض وولادة أطفال بتشوهات جينية.

خواص الدقائق الأساسية في الذرة
الجسيم
الكتلة.جرام
الكتلة.وك ذ
الشحنة النسبية
الشحنة الفعلية.كولوم
الإلكترون
9.109×10-28
0.00055
-1
-1.6×10-19
البروتون
1.673×10-24
1.00728
+1
+1.6×10-19
النيوترون
1.675×10-24
1.00867
صفر
-

طاقة الترابط النووي
سجل لمشاهدة الصور
هي الطاقة المساوية لمقدار الشغل اللازم إعطاؤه للنواة لتبتعد نوياتها بعضها عن بعض تماماً، وهي تكافىء النقص في كتلة نويات النواة.
حسابها: طاقة الترابط النووي = (مجموع كتل نويات النواة ـ كتلة النواة الفعلية) × 931,44 م.أ.ف كسر الترابط:
هو طاقة الربط للنوية الواحدة بالنواة.
كسر الترابط = طاقة الترابط النووي/رقم الكتلة منحنى كسر الترابط:
هو منحنى بياني يوضح العلاقة بين كسر ترابط نوى ذرات العناصر ورقم كتلتها.

ملاحظات:
1 ـ يمكن إيجاد كسر الترابط لنواة أي عنصر بمعلومية رقم كتلته وطاقة ترابطه النووي.
2 ـ أثبت النوى الخفيفة هي نواة الهيليوم ولهذا فإن أكثر النوى الخفيفة استقراراً هي التي لها رقم كتلة مضاعف لرقم 4 لأن النوى المستقرة تميل نوياتها لتكوين مجاميع من دقائق ألفا داخلها.
3 ـ النوى الخفيفة تكون مستقرة إذا احتوت على أعداد متساوية من البروتونات والنيوترونات حتى رقم كتله (40) . فمثلاً الأكسجين أ فيها عدد البروتونات = عدد النيوترونات ولذا فهي من النوى الخفيفة المستقرة.
4 ـ النوى التي لها رقم كتلة أكبر من (40) لضمان استقرارها فإنها تميل لزيادة عدد نيوتروناتها قليلاً عن عدد البروتونات للمساعدة هي تقليل قوة التنافر داخل النواة.

طاقة التفاعل النووي
هي الطاقة المكافئة للفرق بين مجموع كتل النوى الداخلة في التفاعل النووي والناتجة منه.
أ + ب = ح + ء = ط ويكون التفاعل ماصاً للطاقة إذا كان مجموع كتل النوى الناتجة أكبر من مجموع كتل النوى الداخلة في التفاعل.
ويكون مولداً للطاقة إذا كان مجموع كتل النوى الناتجة أقل من مجموع كتل النوى الداخلة في التفاعل.
والتفاعلات المولدة للطاقة تشمل الانشطار النووي والاندماج النووي.

طاقة الليزر
استعمل الليزر في سلسلة مدهشة من أوجه الاستعمال خلال حياته القصيرة: من إحداث ثقوب في الماس إلى إجراء عمليات دقيقة في العين، ومن قياس الفضاء بين القمر والأرض إلى كشف أصغر الحركات. ولا يبدو مستقبله أقل روعة، بما يبشرنا به من تلفيزيون ذي ثلاثة أبعاد وقوة نووية زهيدة الثمن. من الواضح إذن أن الليزر ليس مصدراً عادياً للضوء.
ما هو الليزر
الليزر النبضي هو، في الأساس، جهاز لخزن الطاقة ثم لاطلاقها دفعة واحدة وأحداث حزمة كثيفة جداً من الضوء. قلب الليزر بلورة أو أنبوب غاز أو سائل تضخ فيه الطاقة (1) . يتم ذلك عادة باحاطته بجهاز ينتج وميضاً قوياً من الضوء أو حزمة كثيفة من الموجات الاشعاعية أو الالكترونات.
أول ليزر نبضي أخترعه ثيودور هـ. ميمان عام 1960 وكان يحتوي على بلورة من ياقوت، ويحدث وميضاً قصيراً من الضوء الأحمر. أما اليوم، فالليزرات ذات الموجة المتواصلة تحدث حزماً متواصلة من الأضواء ذات الوان عدة، ومنها ما يطلق أشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية.

نشاطات الفوتونات
يحث الذرات لاطلاق فوتوناتها وصول فوتونات أخرى، فينتج عن ذلك اشعاع ضوئي. للضوء المضخوخ في الليزر تواترات متنوعة، لكن الضوء المنطلق منه هو أشد بكثير وله تواتر واحد.
كل فوتون يسبب انفلات فوتون آخر، وهكذا تسير جميع الفوتونات معا محدثة موجات ضوئية متزامنة تماماً. يقال في هذه الحالة الضوء متوافق الطور أو منسجم (في الضوء العادي جميع الموجات متفاوتة الطور) . بما أن جميع الموجات متزامنة، فبعضها يقوي البعض الآخر، وهكذا يكون ضوء الليزر قوي التألق. أن الليزر مبني بحيث أنه لا يطلق إلا حزمة ضيقة جداً من الضوء تكاد لا تنتشر قط. فحتى في مسافة كمسافة القمر لا يتعدى عرض حزمة الليزر الموجهة من الأرض 3 كيلو مترات (3) . فالحزمة الضيقة من الضوء الحاد المنسجم تحتوي على كمية هائلة من الطاقة المركّزة، فإذا صوبت حزمة ليزر إلى نقطة واحدة من الفضاء بواسطة عدسة، فأنها تسخّن الهواء إلى حالة التوهج، فيشع نوراً ويقلي حرارة، كما بأمكانها أن تثقب صفيحة فولاذية.

أوجه استعمال أخرى لليزر:
يمكن استعمال حزم الليزر أيضاً لقياس المسافات والسرعات الكبيرة. فقد اطلقت حزمة ليزر نحو القمر لتعكسها إلى الأرض مرآة خاصة وضعها هناك ملاّحو أبولو، فتمكّنا بذلك من قياس دقيق جداً لبعد القمر. في علم الارصاد الجوية تستعمل حزم الليزر لكشف طبقات الهواء غير المرئية والحركات والغيوم، وهي مفيدة أيضاً في دراسات تلوث الهواء.
فضلاً عن ذلك، أن حرارة الليزرات المرتفعة تؤمّن لها أوجه استعمال عدة في الطب والصناعة. فإذا وجهت حزمة ليزر إلى داخل العين بقوة غير كافية لإيذاء العدسة، تجمعها العدسة على الشبكية فتلحم بدون ألم قطعة منفصلة عنها وتصحح النظر الضعيف (4) . باستطاعة حزم الليزر أيضاً أتن تذيب ناميات جلدية دون اجراء عمليات جراحية، وذلك بأطلاق الحزم على طول أنابيب ليفية بصرية تولج داخل الجسم بدون ألم. في الصناعة تفصّل بالليزر نماذج الآلات، وتثقب قطع من ألماس لتصبح قوالب لصنع الاسلاك الرفيعة، وتقص وتلحم القطع لصنع الدوائر الالكترونية الدقيقة (7) .
حتى الاتصال بواسطة حزم الليزر بدلاً من موجات الراديو أصبح من المرغوب فيه اليوم. لأن حزم الضوء تستطيع أن تحمل عدداً من أقنية الاتصال يفوق كثيراً ما تستطيع موجات الراديو حمله. يمكن أيضاً تقل المعلومات والاصوات والصور بواسطة حزمة ليزر تسير في مسار مغلق من نوع خاص لتحاشي فقدان شيء من قوتها عند مرورها خلال الضباب والسديم في الهواء.
من أغرب نتائج أحداث الضوء المنسجم في الليزرات نشوء الهولوغرافيا التي تمكّن من صنع صور ذات ثلاثة أبعاد (5 و6 و8) .
ثمّة مجال آخر يمكن أن يحدث فيه الليزر ثورة، هو الطاقة النووية. تجرى الآن بحوث لمعرفة ما إذا كان الانصهار النووي الحراري (التفاعل الذي يحصل في القنبلة الهيدروجينية وفي النجوم) يمكن بدؤه بواسطة الليزر بدلاً من تفريغ كهربائي قوي.

علماء الفيزياء والمال
سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
فترة نصف عمر العنصر المشع
سجل لمشاهدة الصور
هي الفترة الزمنية التي تلزم لإنقاص عدد الذرات المشعة للعنصر إلى نصف قيمتها الابتدائية.
ملاحظة: تختلف فترة نصف العمر للنظير المشع باختلاف نوع العنصر، وقد وجد أنه كلما قلت فترة نصف عمر النظير المشع زادت شدة إشعاعه.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #14
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

فروع الفيزياء
تتفرع الفيزياء إلى مجموعتين كبيرتين: الفيزياء التقليدية والفيزياء الحديثة, والاختلاف بينهما, في الدرجة الأولى, هو في الاهتمام والتركيز.
فالفيزياء التقليدية تعنى بالأسئلة حول الحركة والطاقة, وأقسامها خمسة:

سجل لمشاهدة الصور
الفيزياء الحديثة فتركز على دراسة التركيب الأساسي للعالم المادي, وتشمل حقولها الكبيرة:
سجل لمشاهدة الصور
فروع أخرى
الجيوفيزياء: هي دراسة الأرض وجوها ومياهها بوساطة مبادئ الفيزياء.
الفيزياء الحيوية: تطبق أدوات ووسائل الفيزياء لدراسة الأحياء والعمليات الحيوية.
الفيزياء الرياضية: هي دراسة النظم الرياضية التي تمثل الظواهر الطبيعية.
فيزياء الصحة: تتعلق بحماية الذين يعملون في مجال الإشعاع أو قريباً من الإشعاع.
فيزياء الكم: تشمل مجالات عديدة تبنى فيها الدراسة على النظرية الكمية, التي تعنى بالماء والإشعاع الكهرومغنطيسي وتفاعلاتهما.

فيزياء الجسيمات
فرع من فروع الفيزياء يدرس الجسيمات الذرية. وتشمل هذه الجسيمات تحت الذرية الأجزاء الأساسية الثلاثة للذرة وهي البروتونات موجبة الشحنة, والإلكترونات سالبة الشحنة, والنيوترونات المتعادلة كهربائياً. فالبروتونات والنيوترونات تكون نواة الذرة, بينما تدور الإلكترونات حول هذه النواة.
وهناك جسيمات كثيرة داخل النواة غير ثابتة وغير مرئية, وهذه الجسيمات تظهر قبيل انحلال (تفكك) الذرة إلى جسيمات أدق. وقد تفرعت فيزياء الجسيمات من الفيزياء النووية بعد أن اكتشف الباحثون هذه الجسيمات الدقيقة غير الثابتة. وأدى اكتشافهم هذا إلى ان البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات أدق منها. ويجري فيزيائيو الجسيمات الأبحاث باستخدام أجهزة تسمى معجلات الجسيمات. وتستطيع هذه الأجهزة أن تدفع بالحسيمات تحت الذرية إلى سرعات عالية جداً. وعندما تبلغ سرعات هذه الجسيمات قيماً قريبة جداً من سرعة الضوء, يسمح لها بالتصادم مع المادة. ويدرس الفيزيائيون الشظايا التي تنتج من التصادمات ويقيسون طاقاتها. وبهذه الكيفية يأملون أن يفهموا كيف تترابط الجسيمات الأولية لتكون البروتونات والنيوترونات والجسيمات تحت الذرية الأخرى.
وفي بعض الأحيان تنتج الطاقة المنبعثة من التصادم جسيمات جديدة, يفنى معظمها في أقل من جزء من البليون من الثانية. ويتتبع علماء الفيزياء مسارات مثل هذه الجسيمات بطرق مختلفة:
ومن هذه الطرق تصوير الآثار التي تتركها الجسيمات أثناء مرورها خلال بعض المواد الشفافة. وهناك طريقة أخرى للتتبع تستخدم جهازاً يرسل إشارة كهربائية عندما يمر أي جسيم من خلاله, وتحول هذه الإشارة إلى حاسوب يعيد تركيب ممرات الجسيمات الناتجة عن التصادم.
ويسعى علماء فيزياء الجسيمات إلى التعرف على كل الجسيمات الأولية وإلى استنتاج نظرية رياضية عن سلوكها. كما يريدون أن يكتشفوا أصل الكتل التي تحملها الجسيمات المختلفة. فبعضهم يعتقد أن هذه الكتل تنتج عن فعل البوزونات التي تسمى بوزونات هيجز, غير أن وجود هذه البوزونات لم تتم برهنته بطريقة مباشرة حتى الآن.

فيزياء الحالة الصلبة
وتسمى أيضاً فيزياء المادة المكثفة.
يمكن تصنيف المواد الصلبة وفق الكيفية التي تتفاعل بها الإلكترونات والنوى في الذرات المختلفة. ويهتم الفيزيائيون الذين يدرسون المواد الصلبة بتأثر خصائص هذه المواد بعوامل مثل الحرارة والضغط. فبعض المواد الصلبة مثلاً, تفقد كل المقاومة الكهربائية عند الدرجات المنخفضة جداً, مما يجعلها تتحول إلى موصلات فائقة. وأبحاث التركيب الإلكتروني للمواد الصلبة ذات أهمية خاصة في فهم سلوك أشباه الموصلات التي هي أساس الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

فيزياء الموائع والبلازما
فيزياء الموائع الحديثة مبينة على مبادئ ميكانيكا الموائع التقليدية. ويعتبر فهم سلوك وحركة الموائع أمراَ مهماَ لتصميم وصناعة السيارات والسفن والطائرات والصواريخ, كما هو مهم لدراسة الأحوال الجوية. أما فيزياء البلازما فتعنى بدراسة الغازات التي تسمى البلازما. فعندما تزيد طاقة الغاز على قدر معين يصبح الغاز مؤيناً, أي مكوناً من جسيمات مشحونة كهربائياً, لانفصال الجسيمات سالبة الشحنة عن الجسيمات موجبة الشحنة.
ويسمى هذا الغاز البلازما, ويستخدم في أضواء النيون وفي المصابيح الفلورية. ويدرس الفيزيائيون كيف يمكن التحكم في البلازما من أجل استخدامها لإنتاج طاقة الاندماج لتوليد الكهرباء.

قواعد وفوانين
سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
قوانين الثبات للتفاعلات النووية
في أي تفاعل نووي يكون المقدار الكلي للطاقة ثابتاً. فأي نقص في الكتلة يتبعه انبعاث كمية مكافئة من الطاقة، وأي زيادة في الكتلة يتبعها امتصاص كمية مكافئة من الطاقة وذلك طبقاً لمعادلة آينشتين ط= ك× ع 2 ـ قانون بقاء كم الحركة:
في أي تفاعل نووي يظل كم الحركة ثابتاً.
بمعنى أن كتلة المواد الداخلة في التفاعل × سرعتها = كتلة المواد الناتجة من التفاعل × سرعتها.
3 ـ قانون بقاء الشحنة:
في أي تفاعل نووي يظل عدد الشحنات ثابتاً.
بمعنى أن مجموع الأرقام الذرية للنوى الداخلة في التفاعل = مجموع الأرقام الذرية للنوى الناتجة من التفاعل.
4 ـ قانون بقاء عدد النويات:
في أي تفاعل نووي يظل عدد النويات ثابتاً.
بمعنى أن مجموع أرقام الكتلة للنوى الداخلة في التفاعل = مجموع أرقام الكتلة للنوى الناتجة من التفاعل.

قوانين كبلر
Kepler Laws

يقول نيوتن: إن أعماله وإنجازاته قامت على أكتاف علماء آخرين مثل: تيخو براهي (Thycho Brahe) ويوهانز كبلر (Johannes Kepler) وكانت هذه الأعمال هي الأساس في تحليل نيوتن لحركة الكواكب. وقد وجد تيخو وكبلر أن أعمالها متممة لبعضها بعضاً؛ إذ وجد كبلر أنه بحاجة ماسة لمعطيات تيخو الدقيقة؛ وبالمقابل وجد يتخو أن تحليلات كبلر الرياضية أساسية لعمله، فاستمرت هذه العلاقة بين العالميْن حتى وفاة تيخو. وقام كبلر باستخدام أوراق تيخو وبحوثه التي حصل عليها من مجلس الوصاية. وبسبب ذلك توصل إلى أن مدارات الكواكب حول الشمس لا تكون دائرية بل إهليجليّة (قطوع ناقصة). وتمكن من وضع ثلاثة قوانين للحركة الكوكبية.
لقد توصل كبلر إلى أن الكواكب تدور حول الشمس في مدارات إهلجيلجيَّة، والشمس في إحدى بؤرتي القطع الناقص. وهذا هو القانون الأول لكبلر.
كذلك لاحظ كبلر أن سرعة الكوكب تكون كبيرة كلما كان الكوكب قريباً من الشمس، وتكون صغيرة كلما كان الكوكب بعيداً عن الشمس.
لاستمرار كبلر في بحوثه المتعلقة بحركة الكواكب، توصل بعد مرور عشر سنوات تقريباً إلى أن مربع الزمن الدوري للكوكب يتناسب طردياً مع مكعب متوسط بعده عن الشمس. وهذا هو القانون الثالث لكبلر.

قوانين نيوتن في الحركة
تتحرك الأجسام من حولنا بأنماط حركية مختلفة، فأنت تشاهد سيارة تبدأ حركتها من السكون، وتشاهدها عندما تدور في منعطف أو تتوقف؛ كما أنك تشاهد جسماً مقذوفاً إلى الأعلى فكيف يتحرك في أثناء صعوده وسقوطه؟ وطائرة تطير في الهواء، أو سمكة تسبح في الماء؛ فكيف تتحرك هذه الأجسام؟ وما الذي يحركها؟ هل تتحرك من تلقاء نفسها أم هنالك مؤثرات خارجية تجعلها تتحرك؟ وما العلاقة بين هذه القوى المؤثرة وطبيعة الحركة الناتجة؟ وما القوانين التي تضبط حركة هذه الأجسام؟ هذه الأسئلة وأخرى كثيرة يمكنك الإجابة عنها بعد دراسة قوانين نيوتن في الحركة، هذا مع الانتساب للأهمية الكبرى والدور المهم الذي تمثله بالنسبة لعلم الميكانيكا، واتساع تطبيقها.
قانون نيوتن الأول في الحركة (قانون القصور)
إن الأجسام الساكنة تبقى كذلك ما لم تؤثر فيها قوة خارجية. وهذا ينطبق على الأجسام المتحركة، لأنه إذا كانت الأجسام الساكنة قاصرة عن تغيير حالة سكونها بنفسها، فإن الأجسام المتحركة قاصرة عن تغيير حالتها الحركية بنفسها أيضاً.
إن هذه الصفة في الأجسام التي تجعلها غير قادرة على تغيير حالتها الحركية، هي خاصية طبيعية تسمى خاصية القصور (Inertia). وقد أطلق هذا الأسم أصلاً (غاليلو)؛ ثم أصبح مرادفاً لقانون نيوتن الأول. والقصور لغة تعني العجز؛ أما فيزيائياً فيعني عدم قدرة الجسم على تغيير حالته الحركية مقداراً أو اتجاهاً أو كليهما.
إن الأهمية الكبرى لقانون نيوتن الأول في الحركة تكمن في استخدامه لتعريف القوة. فإذا انعدمت القوة المؤثرة في جسم ما فإن ذلك يؤدي إلى ثبات الحالة الحركية، في حين أن وجود القوة يؤدي إلى تغيير الحالة الحركية. وعلى ذلك فالقوة كل مؤثر خارجي يغيّر أو يحاول التغيير من حالة الجسم الحركية مقداراً أو اتجاهاً، أو كليهما معاً.

قانون نيوتن الثاني في الحركة
إذا أثرت قوة محصلة في جسم أكسبته تسارعاً، يتناسب مقداره تناسباً طردياً مع مقدار القوة المحصلة، ويكون اتجاهه في اتجاه القوة المحصلة نفسها وَيمكن تمثيل هذا القانون رياضياً باستخدام العلاقة التالية:
ق م = ك ت.
حيث
ق م = محصلة القوة المؤثرة في جسم
ك = كتلة الجسم
ت = التسارع الذي هو معدل التغير في السرعة بالنسبة إلى الزمن.
ويكون التسارعُ موجباً (بالنسبة لاتجاه حركة الجسم)، إذا كانت القوة المحصلة باتجاه الحركة فيؤدي إلى زيادة سرعته؛ ويكون سالباً إذا كان اتجاه القوة المحصلة بعكس اتجاه حركة الجسم، تتناقص سرعة الجسم إلى أن يتوقف في النهاية. أي أنه إذا كانت إشارة (ت) مثل إشارة (ع) فالتسارع موجب. وإلا يكون سالباً.
وَإذا كانت القوة المحصلة صفراً، فإن التسارع الذي يكتسبه الجسم = صفراً، وهذا هو قانون نيوتن الأول. وعلى ذلك فإن القانون نيوتن الأول يمكن اعتباره حالة خاصة من قانون نيوتن الثاني؛ أو أن القانونين يمكن اعتبارهما قانوناً واحداً هو قانون نيوتن في الحركة.
ومن قانون نيوتن الثاني يمكن أن نجد طريقة مناسبة لقياس محصلة القوى المؤثرة في جسم معروف الكتلة بحساب تسارعه.
تقاس القوة بوحدة النيوتن، عندما تقاس الكتلة بوحدة (كغ)، والتسارع بوحدة (م/ث2). ويعرف النيوتن بأنه القوة التي إذا أثرت في جسم كتلته (1) كغ، أكسبته تسارعاً باتجاهها مقداره (1) م/ث2.

قانون نيوتن الثالث في الحركة
إن التأثير بقوة في جسم يتطلب تفاعلاً (أي تأثيراً متبادلاً) بين هذا الجسم وجسم آخر. فإذا دفعت جسماً حدث تفاعل بين يدك وذلك الجسم؛ وإذا تعلقت بحبل فهنالك تفاعل بينك وبين الحبل ينشأ عنه قوة تؤثر فيك، وقوة أخرى تؤثر في الحبل.
لكل فعل رد فعل، مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.
إن قوى الجذب المتبادلة سواء بين الأجرام السماوية، أو الجسيمات الأولية هي أيضاً تطبيق لقانون نيوتن الثالث؛ والشمس تجذب الأرض بقوة تجبرها على الدوران حولها، وكذلك النواة تجذب الالكترون وهكذا.

ما وَرَاء الذَّرة
احدى الخصائص التي يتميز بها العلم هي السعي لتفسير مجموعة من الظاهرات المختلفة انطلاقاً من عدد قليل من المفاهيم الاساسية. نظرية جون دالتون (1766 ـ 1844) الذرية هي مثل بارز على ذلك، إذ انها تعتبر أن مواد مختلفة عدة هي مكوّنة جميعها من بعض أنواع الذرة، وان الذرات هي مواد البناء الاساسية لكل ما هو مادي في العالم. في أواخر القرن التاسع عشر واوائل القرن العشرين، تضافرت الدلائل على أن للذرات نفسها بنية داخلية. وبحلول عام 1932، كان العلماء قد تحققوا من أن الذرات هي تجمّعات لجسيمات أصغر منها: البروتونات والنيوترونات (التي تؤلف معا نواة صغيرة مشحونة ايجابا) مع إلكترونات تدور حولها وهي ذات شحنة سالبة.
التفاعلات بين الجسيمات
لا يكفي، لاعطاء وصف كامل للمادة، تعيين مقوّماتها، بل من الضروري أيضاً وصف الطريقة التي تتماسك بها هذه المقوّمات، أي لا بد من وصف الطريقة التي بها تتفاعل هذه فيما بينها. يمكن تمييز أربعة أنواع من التفاعلات: اثنان منها معروفان تماماً، إذ يظهران بسهولة في العناصر المادية العادية. فهناك التفاعل التجاذبي (6) الذي يُحدِث بين الأجسام تجاذباً يتوقف على كتلها، لكن تأثيره ضئيل جداً في تركيب بنية الذرّة ولا يقوم بأي دور في ترابط اجزائها، لكنه مسؤول عن القوّة التي تتجاذب الاجرام السماوية؛ اما التفاعل الكهرطيسي (7) بين الجسيمات المشحونة كهربائياً، فقوته تفوق بملايين الاضعاف التفاعل التجاذبي، وهي مسؤولة عن التجاذب بين نواة الذرة والكتروناتها المدارية. فضلاً عن ذلك، ثمّة تفاعلات مختلفة تماماً تحدث داخل النواة نفسها. هنا تتماسك البروتونات والنيوترونات بشدة رغم التنافر الكهرطيسي بينها. هذا «التفاعل الشديد» لا علاقة له بالشحنة ولا يتأثر بها، لأنه يعمل بين النيوترونات، كما يعمل بين البروتونات، وهو أقوى من التفاعل الكهرطيسي بحوالي 7000 ضعف.
النوع الرابع، المعروف «بالتفاعل الضعيف»، تساوي قوّته حوالي جزء من ألف من قوة التفاعل الكهرطيسي. وهو يظهر في بعض العمليات التي تحدث فيها تحولات لبعض الجسيمات كما في انحلال بيتا الاشعاعي.

مجالات القوة
تحدث الأنواع الأربعة من التفاعلات في الفضاء الحر. تستعمل احدى النظريات لشرح هذا «التأثير من بعيد»، فكرة مجال القوة، القائلة أن الجسيم المشحون يؤثر في الفضاء المحيط به، بحيث إذا وضع جسيم مشحون آخر في هذا الفضاء عينه، فانه يتأثر بدوره بذلك التأثير. تسمّى منطقة التأثير هذه مجالاً كهرطيسياً.
هنالك نموذج تفسير مختلف يعتمد على الميكانيكا الكمية مستعيناً بفكرة تبادل جسيمات مفترضة. فكما يتفاعل جسيمان مشحونان ببثّ الفوتونات (جسيمات الضوء) وامتصاصها، كذلك يفسَّر التفاعل التجاذبي بتبادل جسيمات مفترضة تسمّى غرافيتونات. في عام 1935 رأى هيديكي يوكاوا (8) أن التفاعلات القوية، التي تبقي النواة متماسكة، متأتّية عن تبادل جسيم وكتلة يتمّ بين الالكترون والبروتون. هذا الجسيم معروف الآن باسم باي ميزون (أو بيون) .

جسيمات اساسية أخرى
حتى عام 1932، كان يظن انه يمكن، بثلاثة جسيمات فقط، تفسير البنية الذرية. لكن منذ ذلك الحين، تعقدت الأمور باكتشاف جسيمات عديدة اضافية بفضل دراسة الأشعة الكونية وتجارب استخدمت فيها مسارعات الجسيمات (1، 9) . فقد تبين أن الاصطدامات المرتفعة الطاقة تؤدي إلى توليد جسيمات جديدة عرف منها حتى الآن ما يربو على 200، وأكثرها غير مستقرة (2) .
تصنف هذه الجسيمات تحت الذريّة العديدة في مجموعات: فالجسيمات التي تشترك في التفاعلات الشديدة تسمى هادرونات (ومنها النيوترون والبروتون والهيبرون والميزون)، والجسيمات التي لا تشترك في التفاعلات الشديدة تسمّى لبتونات (ومنها الالكترون والنيوترينو) . لا تزال المشكلة التوصل إلى نظريّة موحّدة تفسر وجود هذه الكثرة من الجسيمات وتصرفاتها.

مجموعات الجسيمات
وزع علماء الفيزياء الجسيمات تحت الذرية إلى ثلاث مجموعات أساسية هي:
وهذه المجموعات الثلاثة هي الجسيمات الأولية, بمعنى أنها لاتبدو مكونة من وحدات أصغر, وأحجامها أدق بكثير من أن يتم قياسها حالياً. فالجسيمات الأولية أدق بمقدار 100 مليون مرة من الذرة.

سجل لمشاهدة الصور
اللبتونات
اكتشف علماء الفيزياء ستة أنواع من اللبتونات, وهي الإلكترونات, والميونات, والتاوات, إضافة إلى ثلاثة أنواع من اليوترينوات التي ليس لها شحنة كهربائية. أما بقية اللبتونات فلها شحنة سالبة.
الكواركات
لا تشبه الكواركات اللبتونات؛ فهي لا توجد بمفردها في الطبيعة, إنما تتحد دائماً لتكون الجسيمات المعروفة باسم الهدرونات. والهدرونات الثابتة الوحيدة هي البترونات والنيوترونات التي تتكون من مجموعات متحدة من نوعين من الكواركات هي الكواركات الفوقية والكواركات التحتية. وتحمل كل واحدة من هذه الكواركات شحنة كهربائية تساوي ثلث أو ثلثي شحنة الإلكترون. وقد تعرف علماء الفيزياء أيضاً على كواركات غير ثابتة؛ منها الجسيمات الغربية, والمسحورة, والقاعدية, وقد تتحد الكواركات لتكون مايربو على 300 نوع من الهدرونات.
البوزونات
تقوم البوزونات بنقل القوى بين الجسيمات. وتشمل الأنواع المعروفة من البوزونات الفوتونات, والقلونات, والويكونات, أو البوزونات الضعيفة. وتحمل الفوتونات - التي هي في الأصل جسيمات من الضوء - القوة الكهربائية التي تحفظ الإلكترونات داخل الذرة. ويمكن للويكونات أن تغير أي نوع من الكواركات أو اللبتونات إلى نوع آخر.
مصادر الإشعاعات التي تتعرض لها الكائنات الحية والإنسان
ـ العناصر المشعة الموجودة في التربة والصخور.
2 ـ الأشعة الكونية.
3 ـ المفاعلات الذرية ومعجلات القذائف.
4 ـ الغبار الذري الناتج من تفجير القنابل الذرية والهيدروجينية.
5 ـ أجهزة الأشعة السينية المستخدمة في العلاج والكشف.
6 ـ الأجهزة المحتوية على مواد مضيئة دذاتياً مثل الساعات.
7 ـ الكبرون المشع ك، وهو موجود في جميع أجسام الكائنات الحية مع الكربون العادي ك بنسبة 1: 25000 وهو يشع بيتا السالبة.

مقارنة بين التفاعلات الكيميائية والتفاعلات النووية
التفاعلات الكيميائية
التفاعلات النووية
تتبع قانون بقاء الماد
ةتتبع قانون بقاء الطاقة
تتبع قوانين النسب الثابتة والمتضاعفة
لا تتبع هذه القوانين
ينتج عنها طاقة صغيرة
ينتج عنها طاقة هائلة
تتم بانتقال أو مشاركة الإلكترونات بين أغلفة التكافؤ أو بالمساهمة بينها
تتم بين النوى وينتج عنها تكوين نوى عناصر جديدة
تحتاج غالباً لحرارة بسيطة لكي يبدأ التفاعل حتى تتقارب مستويات الطاقة من بعضها فيحدث انتقال الإلكترونات أو المساهمة بينها
يحتاج بعضها لمعجلات القذائف. والتفاعلات الاندماجية تحتاج إلى ملايين الدرجات المئوية ومليارات الضغوط الجوية
نظائر العنصر الواحد تعطي نفس النواتج في التفاعلات الكيميائية
نظائر العنصر الواحد لا تعطي نفس النواتج في التفاعلات النووية
يد+ أ ـ يد 2 أ ماء عادي
لث + يد ـ هـ + هـ + طاقة
2 يد + أ ـ يد 2 أ ماء ثقيل
لث + يد ـ هـ + هـ + ق + طاقة
لا تتغير نوعية العنصر
تتغير نوعية العنصر

مقارنة بين السيكلوترون والبيتاترون من حيث
أ ـ نوع الجسيمات المعجلة ـ ب ـ الاستخدام ـ ج ـ فكرة التعجيل ـ د ـ المجال المغناطيسي ـ هـ ـ السرعة الزاوية ـ و ـ المسار.
السيكلوترون
البيتاترون
أ ـ يستخدم في تعجيل الجسيمات الموجبة الشحنة مثل البروتونات، الديوترونات ودقائق ألفا
أ ـ يستخدم في تعجيل الإلكترونات
ب ـ تستخدم الجسيمات الموجبة المعجلة كقذائف في التفاعلات النووية
ب ـ توجه الإلكترونات المعجلة نحو سلك من البلاتين فتصطدم به فتولد أشعة سينية ذات طاقة عالية تستخدم في التفاعلات النووية
ج ـ تعتمد فكرة التعجيل على تغير اتجاه المجال الكهربي في الفجوة بين (د 1، د 2) . فعندما يعبر الجسيم الفجوة يتم تعجيله فتزداد سرعته. وبتكرار تغير اتجاه المجال يكتسب الجسيم طاقة إضافية كلما عبر الفجوة، حتى تصل طاقته إلى أقصاها في نهاية مساره، ثم يوجه نحو الهدف لإحداث التفاعل النووي
ج ـ تعتمد فكرة التعجيل على تغير شدة المجال المغناطيسي المتردد. حيث تزداد شدته تدريجياً من صفر إلى نهاية عظمى في الربع الأول من ذبذبة التيار أي في زمن قدره 1/240 من الثانية، وفي هذه الفترة تكتسب الإلكترونات سرعة وطاقة متزايدة تصل إلى أقصاها في نهاية هذه الفترة الزمنية. وعندما توجه نحو سلك البلاتين لتصطدم به فتتولد الأشعة السينية ذات طاقة عالية
د ـ المجال المغناطيسي المستخدم يكون موحد الاتجاه والشدة
د ـ المجال المغناطيسي متردد متغير الشدة والاتجاه
هـ ـ السرعة الزاوية للجسيمات المعجلة ثابتة لا تعتمد على (ع أو س)
هـ ـ السرعة الزاوية للإلكترونات المعجلة متزايدة تتناسب طردياً مع السرعة الخطية (ع)
و ـ تتحرك الجسيمات المعجلة في مسار حلزوني
و ـ تتحرك الإلكترونات المعجلة في مسار دائري

وجه المقارنة القنبلة الذرية القنبلة الهيدروجينية
فكرة العملتعتمد على إحداث تفاعل انشطاري في وقت قصيرتعتمد على إحداث تفاعل اندماجي بين نظائر الهيدروجين باستخدام تفاعل انشطاري متسلسلنوع التفاعل النوويتفاعل انشطاري متسلسلتفاعل اندماجيالقنبلة الذريةالقنبلة الهيدروجينية وقودها اليورانيوم 235 أو البلوتونيوموقودها نظائر الهيدروجين وقد يضاف إليها نظير الليثيوم لث وتحاط نظائر الهيدروجين والقنبلة الذرية بغلاف من اليورانيوم 238 وقودها محدد بحجم حرجوقودها غير محدد بحجم معين تستخدم فيها مواد عاكسة للنيوتروناتلا تستخدم فيها مواد عاكسة للنيوترونات قوتها التدميرية أقل 1000 مرة من القنبلة الهيدروجينيةقوتها التدميرية أكبر 1000 مرة من قوة القنبلة الذرية
ميكانيكا الكم
ميدانٌ من ميادين علم الفيزياء، يصف تركيب الذرّة وحركة الجسيمات الذرية، ويوضح كذلك كيف تمتص الذرات الطاقة في شكل ضوء، وكيف تطلقها، ويوضح طبيعة الضوء.
تمضي ميكانيكا الكم إلى ما يتجاوز الحدود القصوى للفيزياء التقليدية، التي تقوم على أساس القوانين التي صاغها العالم الإنجليزي السير إسحق نيوتن. وهي تُعد من المُنجَزَات العلمية الكبرى التي تحققت في القرن العشرين. وبالإضافة إلى أهميتها النظرية، فقد ساهمت في تطوير أجهزة عملية مثل أجهزة الليزر والترانزستور، كما مكنت العلماء من تحقيق فهم أفضل للروابط والتفاعلات الكيميائية.
فهم ميكانيكا الكم: تتحرك في الذرة جسيماتٌ صغيرةٌ ذاتُ شحنة كهربائية سالبة. ويُطلق على هذه الجسيمات الإلكترونات وتتحرك في مدارات حول نواة ذات شحنة موجبة. وتوضح ميكانيكا الكم أن الإلكترونات لا يمكنها التحرك إلا في مدارات بعينها، وكلّ مدار يدعى المدر المُكمَّى وله قيمة معينة من الطاقة. وعندما يكون إلكترون ما في مدار محدد فإنه يوجد في مستوى بعينه من مستويات الطاقة، ولا يطلق الطاقة أو يمتصها. ويظل الإلكترون في هذه الحالة العادية، طالما أن ذرته على حالها، ولكن إذا ما أثرت قوى جارجية على هذه الذرة، فإن الإلكترون يمكن أن يتغير متنقلاً إلى مدار مكمّى آخر.
وعندما يقفز الإلكترون من مدار ذي طاقة أعلى إلى مدار ذي طاقة أقل، فإنه يطلق الطاقة على شكل ضوء، وهذا الضوء يُطلق في صورة حزمة صغيرة من الطاقة تدعى كوانتم أو فوتون. وتساوي طاقة الفوتون هذه الفرق في الطاقة بين المدارين اللذين حدث القفز من أحدهما إلى الآخر. والإلكترون يمكنه كذلك أن يمتص فوتوناً، ويقفز من مدار ذي طاقة أدنى إلى مدار ذي طاقة أعلى. وبهذه الطريقة فإن ميكانيكا الكم توضح العملية التي من خلالها تُطلق الذرة فوتونات الضوء وتمتصها.
كان العلماء في السابق يعتقدون أن الضوء موجةٌ تنبعث على شكل دفق متواصل، ولكننا الآن نعرف أن للضوء خواصّ كل من الجسيمات (الفوتونات) والموجات. وللفوتون طاقة تتناسب مع تردد الموجات؛ أي مع عدد الذبذبات في الثانية.
وتوضح ميكانيكا الكم إن الإلكترونات وغيرها من الجسيمات الذرية للمادة مرتبطة بالموجات كذلك. وهذه الموجات التي تسمى موجات المادة لها أطوال موجبة محددة. والطول الموجي يتناسب في كل الأحوال مع تردد الموجات ومع كمية حركة الجسيمات. وهذه الكمية تُحسب بضرب كتلة الجسيمات في سرعتها. وتقدم موجات المادة تفسيراً لترتيب الإلكترونات في مدارات منفصلة.

نظرية بوهر للتفاعل النووي
تفسر هذه النظرية مراحل التفاعل النووي وتتلخص فيما يأتي:
1 ـ عند قذف نواة الهدف بقذيفة فإنها تمتص القذيفة ويتكون نواة مركبة نواة الهدف + قذيفة ـ نواة مركبة 2 ـ تتوزع طاقة القذيفة على نويات النواة بالتساوي فترتفع درجة حرارتها إلى ملايين الدرجات المئوية فتتصادم النويات وفي النهاية يتركز جزء كبير من الطاقة الإضافية على إحدى النويات فتتغلب على القوى النووية وتنفصل عن النواة.
نواة مركبة ـ نواة نهائية + قذيفة أو قذائف مطرودة 3 ـ النواة المركبة تشبه قطرة سائل ارتفعت درجة حرارتها فتبخر بعض جزيئاتها. فالنواة المركبة يتبخر بعض نوياتها والنوية المتبخرة قد تكون بروتوناً أو نيوتروناً أو بروتوناً مع نيوترون (ديترون) أو 2 بروتون مع 2 نيوترون (دقيقة ألفا) .
4 ـ إذا كانت القذيفة طاقتها ضعيفة وغير قادرة على تبخير إحدى النويات تأسرها النواة وتصبح نواة نهائية وتخرج منها طاقة القذيفة على هيئة فوتونات جاما.

علاقات بين الوحدات
سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #15
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

أكسدة واختزال
تمثل تفاعلات الأكسدة والاختزال نوعاً مهماً من العمليات الكيميائية التي تحدث في حياتنا اليومية، فالطعام الذي نأكله يتأكسد في أجسامنا ليمدنا بالطاقة اللازمة للحركة والعمل، والسيارة والطائرة تتحركان بالطاقة الناتجة عن أكسدة الوقود، وكذلك نحصل على التيار الكهربائي من البطاريات بعمليات الأكسدوالاختزال والحديد يصدأ نتيجة تعرضه لعملية أكسدة. كما أن استخلاص الفلزات مثل الحديد والألومنيوم يتم باختزال خاماتها.ونظراً لأهمية عمليتي الأكسدة والاختزال سنتناولهما بالدراسة في هذه الوحدةعملية الأكسدة هي عملية يتم فيها فقد الإلكترونات.
عملية الاختزال هي عملية يتم فيها اكتساب الإلكترونات

الاتزان الكيميائي الديناميكي
تعريف: حالة النظام عندما تثبت تركيزات المواد المتفاعلة والمواد الناتجة، وبالتالي تكون سرعة التفاعل الأمامي مساوية لسرعة التفاعل العكسي.
ولكي يصل أي نظام للاتزان الكيميائي الديناميكي يشترط فيه ما يلي:
(1) وجود تفاعلين متعاكسين.
(2) عند حدوث الاتزان يظل التفاعلان الطردي والعكسي جاريين وبنفس السرعة.
(3) يؤدي أي تغيير في اتزان النظام, كالتغير في درجة الحرارة أو التركيز أو الضغط إلى الإخلال بالاتزان.
خواص الاتزان الكيميائي:
يمكننا تلخيص المبادىء والخواص المتعلقة بالاتزان الكيميائي فيما يلي:
1) أن الاتزان هو حالة تكون عندها خواص المجموعة المتزنة المنظورة ثابتة مع الزمن.
2) الاتزان الكيميائي ذو طبيعة ديناميكية (نشط),إذ إنه على الرغم من أن تركيز المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل لا يتغير مع مرور الزمن عند حالة الاتزان, إلا أن التفاعل لا يتوقف, بل يسير في اتجاهين متعاكسين وبسرعة واحدة.
3) إن التفاعلات الكيميائية تتجه تلقائياً نحو تحقيق الاتزان.
4) إن خواص المجموعة عند الاتزان ثابتة في الظروف المعينة, ولا تعتمد على المسار الذي سلكته المجموعة لتصل إلى حالة الاتزان.
5) إذا اختل الاتزان بفعل مؤثر خارجي, فإن المجموعة تغير من خواصها بحيث تعاكس فعل المؤثر الخارجي, وتقلل من أثره ما أمكن, وتعود إلى حالة الاتزان.
6) ثابت الاتزان هو طريقة لوصف المجموعة عند حالة الاتزان, ويعتمد على خواص المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل ودرجة الحرارة.

الأحماض الأمينية
Amino Acids
يوجد ما يقرب من ثلاثمائة حمض أميني. وقد اكتشف أول حمض أميني عام 1806 م وأطلق عليه «أسبراجين» لوجوده بفطر الأسبرجس. والأحماض الأمينية التي تدخل في تركيب البروتينات عددها عشرون حمضاً فقط، وهي أحماض ألفا أمينية حيث أن كل حمض منها يحتوى على مجموعة كربوكسيل حرة، ومجموعة أمين حرة متصلتين بذرة الكربون ألفا بالإضافة إلى مجموعة أو سلسلة جانبية (R) وذرة هيدروجين، وتختلف المجموعة الجانبية للأحماض ألفا أمينية في تركيبها الكيميائي. فهي ذرة هيدروجين في الجليسين، أو أكثر تعقيداً مثل مجموعة الجوانيدين في الأرجنين. ويستثنى من ذلك حمض البرولين لعدم احتوائه على مجموعة أمين حرة لدخولها في تكوين حلقى، لذلك يطلق عليه حمض إيمينى.
وأحماض ألفا الأمينية لها تَشَكُل فراغي من نوع (L) وذلك لأن ذرة الكربون الألفا غير متماثلة، كما أن لها نشاطاً ضوئياً فيمكن لأيسومراتها الضوئية أن تعمل على إدارة مستوى الضوء المستقطب جهة اليمين (+) أو جهة اليسار (-) . وتتأين هذه الأحماض في المحاليل المائية وتتفاعل كالأحماض أو كالقواعد، كما أن الأحماض الأمينية أحادية الكربوكسيل أحادية الأمين تتأين تأيناً كاملاً مكونة أيونا ثنائى القطب متعادلاً كهربائياً يعرف باسم زفيتر أيون.
ويمكن تقسيم هذه الأحماض الأمينية التي تدخل في تركيب البروتينات تبعاً لخواص المجموعات الجانبية حيث تصفى كل مجموعة خاصيتها على الجزىء كله. أما بالنسبة لخاصية تأين المجموعة الجانبية فيمكن تقسيم الأحماض الأمينية إلى: أحماض أمينية متعادلة، أو حمضية، أو قاعدية. وبالنسبة لخاصية قطبية المجموعة الجانبية يمكن تقسيم هذه الأحماض إلى: أحماض أمينية غير قطبية، وقطبية متعادلة الشحنة، وقطبية سالبة الشحنة، وقطبية موجبة الشحنة. وهناك تقسيم ثالث يعتمد على القيمة الغذائية للحمض الأمينى، وعليه فتوجد أحماض أمينية أساسية؛ وهي التي لا يستطيع الجسم تكوينها بالمعدل اللازم للنمو الطبيعي للأطفال أو المحافظة على صحة وحيوية الكبار، لذلك يجب أن يحصل عليها الجسم عن طريق الغذاء، وهي متوفرة في البروتينات الحيوانية والأسماك والبيض. وهناك أحماض أمينية غير أساسية، وهي التي يمكن أن يكونها الجسم داخلياً ولا يسبب نقصها خطورة على صحته. أما التقسيم الرابع فيعتمد على أساس أيضى حيث توجد: أحماض أمينية جلوكوجينية، أي يمكن أن تتحول داخل الجسم إلى سكر الجلوكوز، وأحماض أمينية كيتوجينية، أي يمكن تحولها داخلياً إلى أجسام كيتونية، كما أن هناك أحماضاً أمينية تجمع بين الخاصيتين.
وتتحول أحماض ألفا الأمينية داخل جسم الإنسان إلى عدد من المركبات المهمة، فمثلاً الحمض الأمينى تيروزين يكّون أصباغ الميلانين التي تلوّن الجلد والشعر والعيون، كما يتحول حمض الهستدين إلى مركب الهستامين. وتتحد أحماض ألفا الأمينية مع بعضها البعض بروابط ببتيدية مكونة سلاسل ببتيدية مختلفة من حيث عدد ونوع وترتيب الأحماض الأمينية الداخلة في تكوينها. وتتشكل هذه السلاسل الببتيدية فراغياً لتكون العديد منالبروتينات ذات الأهمية الحيوية مثل الإنزيمات والأجسام المضادة والهرمونات الببتيدية مثل هرمون الإنسولين، والجلوكاجون وبعض الموصلات العصبية. وتتفاعل أحماض ألفا الأمينية أيضاً مع عديد من المركبات الأخرى عن طريق مجموعة الكربوكسيل أو مجموعة الأمين، وكذلك المجموعة الجانبية. وتساهم بعض هذه التفاعلات المختلفة في التقدير الكيفى والكمى للأحماض الأمينية مما يؤدي إلى معرفة تتابع هذه الأحماض في السلسلة الببتيدية واستنباط التركيب الأولى لبعض البروتينات. وهناك عديد من الأمراض الوراثية التي تصاحبها زيادة كبيرة في تركيز الأحماض الأمينية بالدم أو البول. ويرجع ذلك إلى نقص بعض الإنزيمات التي تساعد في أيض وتحول هذه الأحماض الأمينية داخل جسم الإنسان.

الأحماض النووية
Nucleic acids
أحماض موجودة بداخل نواة الخلية، والحمض النووى هو حامل الشفرة الوراثية. ويتكون الحمض النووى من وحدات تسمى النيوكليوتيدات تتكون كل منها من أربعة مركبات هي سكر خماسي، وحمض الفوسفوريك، وواحدة من أربع وحدات من قواعد خماسية الكربون، منها اثنتان من البيورينات، واثنتان من البيرميدينات. والأحماض النووية نوعان حمض الديؤكسى ريبوز النووى ويرمز له بالأحرف DNA أو الدنا: وحمض الريبوز النووى ويرمز له بالأحرف RNA أو الرنا.


الأحماض والقواعد
الأحماض هي المواد التي تتفكك في المحلول المائي لتعطي بروتونات.
القواعد هي المواد التي تتفكك في المحاليل المائية لتعطي أيونات الهيدروكسيد، أو التي تتفاعل مع البروتونات المائية.
المواد المترددة: هي المواد التي تحمل خواص الحمض والقاعدة معاً.
الملح هو المادة الناتجة من تفاعل حمض مع قاعدة.
نظريات الأحماض والقواعد:
لافوازيه (1777 م): اقترح أن الأحماض تحتوي أكسجين.
ديفي (1816 م): اكتشف أن حمض الهيدروكلوريك (HCl) لا يحتوي على الأكسجين، فهذا يعني قصور نظرية لافوازيه. واقترح ديفي أن الأحماض تحتوي على هيدروجين.
ليبج (1838م): عرف الحمض بأنه المركب الكيميائي الذي يحتوي على الهيدروجين الذي يمكن أن يحل محله عنصر فلزي.
وهناك ثلاث نظريات حديثة لتعريف الحمض والقاعدة، هي نظرية أرينيوس ونظرية برونشتد-لوري ونظرية لويس.
ويمكن المقارنة بين النظريات الثلاث لتعريف الأحماض والقواعد في الجدول التالي:
النظرية و تعريف الحمض ومع تعريف القاعدة
أرهينوس مادة تذوب في الماء وتعطي أيون الهيدروجين (بروتون)مادة تذوب في الماء وتتفكك معطية أيون هيدروكسيد
برونشتد-لوريمادة تمنح بروتون أو أكثرمادة تستقبل بروتون أو أكثر
لويس مادة تستقبل زوج أو أكثر من الإلكترونات مادة تمنح زوج أو أكثر من الإلكترونات
وتنقسم الأحماض حسب طبيعتها إلى قسمين:
أ ـ الأحماض العضوية: يتكون جزيء هذه الأحماض من عناصر الهيدروجين والكربون والأكسجين، ويمكن تقسيم هذه الأحماض حسب عدد مجموعات الكربوكسيل في الصيغة الكيميائية إلى الأقسام التالية: أحادية الكربوكسيل وثنائية الكربوكسيل وثلاثية الكربوكسيل وعديدة الكربوكسيل.
ب ـ الأحماض المعدنية (غير العضوية).تقسم هذه الأحماض بدورها حسب عدد أيونات الهيدروجين التي تعطيها الصيغة الكيميائية للحمض في أي مذيب مناسب كالماء إلى: أحادية البروتون وثنائية البروتون وعديدة البروتون.
- تحضير الأحماض:
في الصناعة:
أ ـ تحضر الأحماض ثنائية العنصر غالباً بالاتحاد المباشر بين الهيدروجين والعنصر اللافلزي ثم إذابة المركب الناتج (غاز) في الماء.
ب ـ تحضر الأحماض ثلاثية العنصر (الأكسجينية) بالاتحاد المباشر بين الأكسجين والعنصر اللافلزي للحصول على أنهيدريد الحمض ثم إذابته في الماء.
في المختبر:
يمكن تحضير الحمض الأقل ثباتاً بتفاعل ملحه مع حمض أكثر ثباتاً.
طرق أخرى:
أ _ التحليل المائي لهاليدات اللافلزات وبعض الفلزات.
ب _ أكسدة العناصر اللافلزية في محلول مائي خال من القلويات.
- تحضير الأملاح:
توجد عدة طرق لتحضير الأملاح منها:
(1) الاتحاد المباشر بين العناصر المكونة للملح.
(2) بالنسبة للأملاح التي تذوب في الماء فإنها تحضر بتفاعل الحمض المخفف مع الفلز أو أكسيده أو كربوناته. وكذلك مع هيدروكسيد الفلز أو كربوناته.
(3) بالنسبة للأملاح التي لا تذوب في الماء فتحضر بالتبادل المزدوج وبالترسيب وعادة تستخدم نيترات الفلز المراد تحضير ملحه مع ملح الصوديوم الذي يحتوي على الشق الحمضي للملح المطلوب فيترسب الملح الذي لا يذوب في الماء ويفصل بالترشيح.
وتقسم القواعد إلى عدة مجموعات كالتالي:
أ ـ أكاسيد وهيدروكسيدات العناصر الفلزية للمجموعتين (IIA-IA) من الجدول الدوري وهي قابلة للذوبان في الماء:
ب ـ أكاسيد وهيدروكسيدات العناصر الفلزية التي لا تذوب في الماء.
جـ ـ المركبات الهيدروجينية لبعض عناصر (VA) من الجدول الدوري.
د ـ الأمينات العضوية والقواعد النيتروجينية.
* ويمكن تقسيم القواعد بالنسبة لعدد مولات أنيونات الهيدروكسيد التي تعطيها الصيغة الكيميائية للقاعدة عند ذوبانها في الماء إلى أحادية الحمضية وثنائية الحمضية وثلاثية الحمضية وعديدة الحمضية.
- الخواص العامة للأحماض والقواعد:
أ- معظم الأحماض تذوب في الماء وتكوَّن محاليل مخففة، ولها طعم حامض.
ب- بعض الأحماض خصوصاً المركزة مثل حمض الكبريتيك تأثيرها متلف وحارق لجلد الإنسان والملابس.
جـ تؤثر محاليل الأحماض والقواعد على بعض الصبغات فتغير من ألوانها، فمثلاً تؤثر الأحماض في صبغة تباع الشمس فتغير لونه إلى اللون الأحمر وكذلك تؤثر القواعد في صبغة تباع الشمس فتغير لونه إلى الأزرق.
د ـ تتفاعل الأحماض المخففة مع الفلزات التي تسبق الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية وينتج ملح الحمض ويتصاعد غاز الهيدروجين.
هـ تتفاعل الأحماض مع القواعد وينتج ملح الحمض والماء غالباً.
و- تتفاعل الأحماض مع أملاح الكربونات والكربونات الهيدروجينية وينتج ملح الحمض وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون ز- تتفاعل محاليل القواعد القلوية مع أملاح الأمونيوم وينتج ملح وماء وغاز الأمونيا ذو الرائحة المميزة، وهذا يستخدم للكشف عن أملاح الأمونيوم.
حـ - تتفاعل بعض القواعد مع الأملاح وينتج هيدروكسيد الفلز وملح.
ط - تتميز هيدروكسيدات بعض الفلزات بصفة التردد حيث يمكنها التفاعل مع الأحماض كقواعد ومع القواعد كأحماض منتجة ملحاً وماء. مثل هيدروكسيد الخارصين وهيدروكسيد الألومنيوم.
والجدول التالي يبين الأحماض القوية والقواعد القوية الشائعة:
الأحماض القوية
الاسم و الصيغة
حمض الهيدروكلوريكHCl
حمض الهيدروبروميكHBr
حمض الهيدرويوديكHI
حمض البيركلوريكHClO4
حمض النيتريكHNO3
حمض الكبريتيكH2SO4

القواعد القوية
الاسم و الصيغة
هيدروكسيد الصوديومNaOH
هيدروكسيد البوتاسيومKOH
هيدروكسيد الكالسيومCa(OH)2
هيدروكسيد الباريومBa(OH)2
هيدروكسيد الإسترانشيومSr(OH)2

الألكانات:
هي مركبات هيدروكربونية أليفاتية مشبعة، وتُعد هذه المركبات أقل المركبات الهيدروكربونية نشاطاً في الظروف العادية، ولذلك سميت قديماً البارافينات (أي قليلة الميل للتفاعل).
الجدول التالي يُوضح الصيغ الجزيئية والتركيبية وأسماء الألكانات العشرة الأولى ودرجات غليانها:
والاشكال التالية تبين نماذج للمركبات الأولى للالكانات.

تسمية الألكانات:
تسمى المركبات العضوية حسب نظامين، التسمية الشائعة والتي قد تختلف من مكان إلى آخر، وتسمية دولية محددة تبعاً لنظام الإيوباك والتي تعتمد على اسم الألكان.
والألكانات قد تكون غير متفرعة كما مر معنا أو متفرعة أي تحتوي على مجموعات جانبية كما في الصيغتين التاليتين:
قواعد تسمية الألكانات حسب الأيوباك 1 ـ نحدد أطول سلسلة متصلة من ذرات الكربون.
2 ـ نرقم ذرات الكربون في هذه السلسلة من أحد طرفيها إلي الطرف الآخر بحيث تأخذ ذرة الكربون المتصلة بالمجموعة الجانبية أصغر رقم.
3 ـ نحدد المجموعة أو المجموعات من حيث موقع إتصالها بالسلسلة.
4 ـ نكتب الرقم الدال على موقع اتصال المجموعة الجانبية بالسلسلة ثم اسم المجموعة، ويتم الفصل بين الرقم والاسم بخط قصير.
5 ـ في حالة وجود أكثر من مجموعة جانبية مثل ميثيل (- CH3) وإيثيل (- C2H5) فإن أولوية كتابة المجموعة برقمها تتم طبقاً للترتيب الأبجدي أي إيثيل قبل ميثيل.
6 ـ عند اتصال مجموعتين متماثلتين مثل مجموعتي ميثيل (- CH3) بنفس ذرة الكربون في السلسلة، فنستخدم كلمة ثنائي ونضع قبلها نفس رقم ذرة الكربون مرتين.

الألكينات
الألكينات مركبات هيدروكربونية تحتوي على رابطة تساهمية ثنائية بين ذرتي كربون ويشتق اسم الألكين من الألكان المقابل باستبدال المقطع (ين) بالمقطع (ان)، وصيغتها العامة CnH2n+2
خواص الألكينات

المركبات الأولى من الألكينات والتي تحتوي بين (2-4) ذرات كربون تكون على شكل غازات، بينما المركبات التي تحتوي بين (5-15) ذرة كربون تكون في حالة سائلة، والمركبات التي تحوي 61 ذرة كربون فأكثر هي مواد صلبة.
ونظراً لاحتواء الألكينات على رابطة ثنائية فإنها مواد نشطة جداً، وذلك لميلها الشديد لإشباع ذرات الكربون المرتبطة بروابط ثنائية وتحويلها إلى روابط مفردة، ولهذا فالألكينات هيدروكربونات غير مشبعة، لها القدرة على إضافة ذرات أو جزيئات أخرى وتسمى تفاعلاتها تفاعلات إضافة.

الاسمIUPACالصيغة الكيميائيةدرجة الغليان °سدرجة الانصهار °سالإيثين ---EtheneCH2= CH2-104-169بروبين--- PropeneCH2= CH-CH3-45-185بيوتين---ButeneCH2= CH-CH2-CH36.3-1852-ميثيل بروبين2-Methyl PropeneCH2= C = CH3-7-140بنتين---PenteneCH2= CH-(CH2)2-CH3
30-138هكسين---HexeneCH2= CH-(CH2)3-CH364-140هبتين---HepteneCH2= CH-(CH2)4-CH393-119أوكتين---OcteneCH2= CH-(CH2)5-CH3121-102نونين---NoneneCH2= CH-(CH2)6-CH3146-81ديكين---DeceneCH2= CH-(CH2)7-CH3171-66
الألياف
Fibres

اصطلاح يطلق على أنواع مختلفة من المواد الليفية. بعضها ألياف طبيعية natural fibres وألياف من صنع من صنع الإنسان man made fibres.
والألياف الطبيعية إما من أصل نباتي كالقطن والجوث والكتان وإما من أصل حيواني كالصوف ووبر الجمل والحرير الطبيعي.
وتنقسم الألياف من صنع الإنسان إلى قسمين: الأول الألياف السليلوزية cellulosic fibres وهذه تصنع من لب الخشب wood pulp ومن أمثلتها الرايون viscose rayon وألياف خلات السليلوز cellulose acetate fibres ويطلق على هذين النوعين اسم الحرير الصناعي artificial silk.
والقسم الثاني من ألياف صنع الإنسان هي الألياف التي تصنع من البوليمرات المصنعة Synthetic polymers وتعرف هذه بالألياف العضوية المخلّقة Synthetic organic ومن أمثلتها لياف البولى أميد polyamide fibres وهي الألياف المعروفة باسم النايلون Nylon والألياف الأكريليه Acrylic fibres ومن أسمائها التجارية الأورلون Orlon والدرالون Dralon والأكريلان Acrilan وألياف البولى استر Ployester fibres ومن أسمائها التجارية التريلين Terrylene والداكرون Dacron والتريفيرا Trevira.
وقد عُرفت الألياف الطبيعة منذ آلاف السنين إذ كانت تغزل إلى خيوط yarn ثم تنسج إلى أقمشة أو تصنّع منها حبال ropes.
أما الألياف من صنع الإنسان فهي نسبيا صناعة حديثة بدأت عام 1905 بإنتاج الألياف السليلوزية وفي عام 1939 بدأ إنتاج أول أنواع الألياف العضوية المصنعة وهو النايلون ثم تبع ذلك إنتاج الألياف الأكريليه عام 1948 أما ألياف البولى استر فلم يبدأ إنتاجها إلا في عام 1953.
وقد بلغ الإنتاج العالمي من الألياف من صنع الإنسان عام 1992 حوالي 18,3 مليون طن مترى (منها 2,3 طن ألياف سليلوزية و16 مليون طن ألياف مخلقة) في حين أن إنتاج الألياف الطبيعية فيالعالم سنة 1992 م قَدِّر بحوالي 20,5 مليون طن (منها 18,7 مليون طن قطن و1,74 مليون طن صوف و60 ألف طن حرير طبيعي) أي أن ما يقرب من نصف استهلاك مصانع الغزل والنسيج في العالم هو من الألياف التي من صنع الإنسان.
ويرجع الإقبال على الألياف من صنع الإنسان إلى الانخفاض المستمر في أسعارها وإلى خواصها الطبيعية والكيميائية التي تضاهى أو تتفوق على ما ينافسها من الألياف الطبيعية. هذا إلى جانب أن إنتاج الألياف الطبيعية محدود بالمساحات المخصصة لزراعة القطن أو المراعي.
الألياف غير العضوية الصناعية Synthetic Inorganic Fibres: اكتسبت الألياف التي تُصنع من مواد غير عضوية أهمية خاصة نظراً لاستخداماتها المتعددة في الصناعة خاصة في الصناعات الهندسية وفي أعمال البناء ومن أمثلتها:
(أ) ألياف الزجاج Glass Fibres or Glass Wool.
حيث يستعمل الصوف الزجاجي في أغراض العزل الحراري وفي تقوية reinforcement بعض المواد كالبلاستيك والجبس والمطاط والأسمنت.
(ب) ألياف سليكات الألومنيوم Aluminium Silicate Fibres. وتستعمل أساساً في أغراض العزل الحراري خصوصاً عند درجات الحرارة المرتفعة 400 ـ 1200°م) التي لا يمكن استخدام الصوف الزجاجي عندها.
(ج) ألياف الكربون * Carbon Fibres وتستعمل في تقوية البلاستيك وينتج عن هذه التقوية مواد تعرف باسم المواد المركبّة composites وهي تفوق الفلزات كالألومنيوم والصلب في قوتها وصلابتها وخفة وزنها ومقاومتها للتآكل ولذا تستخدم في صناعة مركبات الفضاء والطائرات وبعض أجزاء المحركات النفاثة.

الأوزون
غاز سام يتكون جُزَيؤُه من ثلاث ذرات من الأكسجين 3° ويوجد الأوزون في طبقتين من طبقات الغلاف الجوي: طبقة التروبوسفير التي تمتد من سطح الأرض حتى ارتفاع 12 كيلومتراً، وطبقة الاستراتوسفير التي تعلوها وتمتد حتى ارتفاع 50 كيلومتراً.
ويتكون الأوزون في التروبوسفير ـ أي عند سطح الأرض ـ نتيجة التفاعل الكيميائي الضوئي بين الملوثات المنبعثة من وسائل النقل بخاصة بين أكاسيد النيتروجين والهيدروكربوبات، عند تكوين ما يعرف بالضباب الدخاني. وهذا النوع من الأوزون يشكل خطراً على البيئة وصحة الإنسان. أما في طبقة الجو العليا (الاستراتوسفير) فيتكون الأوزون من التفاعلات الطبيعية بين جزيئات الأكسجين وذراته، التي تنتج من انشطار جزيئات الأكسجين بامتصاص الإشعاع فوق البنفسجي ذو الطول الموجى الأقل من 242 نانومتر. وفي الوقت نفسه تتفكك جزيئات الأوزون إلى جزيئات وذرات من الأكسجين بامتصاص الإشعاع فوق البنفسجي ذي الأطوال الموجية فيما بين 280 ـ 320 نانومتر (الإشعاع فوق البنفسجي ب) . وتوجد حالة من الأتزان بين هذه التفاعلات، أي بين تكوين أوزون الاستراتوسفير من جزيئات الأكسجين وتفكك جزيئاته بالأشعة فوق البنفسجية. وتوجد أغلب كميات الأوزون في طبقة معينة من ارتفاع بين 25 و40 كيلومتراً (طبقة الأوزون) ولا يتعدى تركيزه أكثر من 10 أجزاء في المليون حجماً. وتعد طبقة الأوزون ضرورية لحماية الحياة على الأرض، فهي تعمل مرشحاً طبيعياً يمتص الأشعة فوق البنفسجية ب التي تقضى على الكثير من أشكال الحياة، وتلحق أضراراً بالغة بصحة الإنسان.

الإيثاين (الأسيتيلين)
1111

نشاهد في ورش اللحام إسطوانات مدون عليها "غاز أسيتيلين"، إن هذا الغاز يحترق بلهب درجة حرارته 3000°س عند خلطه بغاز الأكسجين، حيث يستفاد من هذه الحرارة العالية في صهر ولحام المعادن.
تحضير الإيثاين في المختبر ودراسة بعض خواصه
يُحضر غاز الإيثاين من تفاعل الماء مع كربيد الكالسيوم كما في المعادلة التالية:

الخواص الفيزيائية للإيثاين

1 - الغاز عديم اللون ذو رائحة تشبه الإيثير.
2 - أقل كثافة من الهواء الجوي.
3 - غاز سام.
4 - شحيح الذوبان في الماء ولكنه يذوب في المذيبات العضوية مثل الأسيتون.

أهمية الإيثاين في الحياة

يستخدم الإيثاين في أغراض كثيرة منها:
1 - الحصول على اللهب الأكسي أسيتيليني الذي يستخدم في لحام المعادن وذلك عند احتراق الأستيلين بعد خلطه بالأكسجين.
2 - تحضير مركبات هامة مثل البنزين والأسيتون، ومركبات الفينيل التي تستخدم في صناعة المطاط.
3 - يستخدم في إنضاج الفاكهة.

التفاعلات الكيميائية للإيثاين

1 - تفاعل الإضافة: دقق في الصيغتين التركيبيتين لكل من الإيثان (الألكان) والإيثاين: (بافتراض أن الإيثان قليل النشاط مثل الميثان وكلاهما من الألكانات) تلاحظ من الصيغتين وجود رابطة تساهمية ثلاثية في الإيثاين، وتميل هذه الرابطة إلى التشبع والتحول إلى رابطة ثنائية ثم رابطة أحادية، ويتم تشبع الرابطة بنوع من التفاعلات تسمى تفاعلات الإضافة وتحدث عملية الإضافة بعدة طرق.


2 - الاشتعال:
الإيثاين يشتعل في الهواء بلهب مضيء مدخن، حيث يتفاعل مع اكسجين الهواء الجوي كما في المعادلة التالية:


أما إذا احترق الإيثاين في وفرة من الأكسجين (أكسجين نقي)، فإنه يحدث احترا قاً تاماً ويعطي لهباً تصل درجة حرارته إلى 3000°س يسمى لهب الأكسي أسيتيلين، كما في المعادلة التالية:


3 ـ بلمرة الإيثاين:
أدرس المعادلة التالية:


بإمرار غاز الإيثاين في أنابيب حديدية مسخنة لدرجة الإحمرار وخالية من الأكسجين، حيث تتبلمر كل ثلاثة جزيئات من الإيثاين لتكوين جزيء من البنزين كما توضحه المعادلة التالية:


وبذلك يمكن تحويل أحد مركبات الهيدروكربونات الأليفاتية وهو الإيثاين إلى مركب هيدروكربوني أروماتي وهو البنزين.

- الأكسدة : Oxidation:

يتأكسد مركب الايثاين بمحلول برمنجنات البوتاسيوم القاعدية ليعطي أحماض كربوكسيلية، ويتم كسر الرابطة الثلاثية بواسطة التأكسد.

الأيونات
Ions

الأيونات إما موجبة نتيجة لفقد العنصر لإلكترون واحد أو أكثر، وإما سالبة نتيجة لاكتساب العنصر إلكترونا واحداً أو أكثر. وجهد التأيّن هو مقياس قدرة العنصر على فقد الإلكترونات، بينما الألفة الإلكترونية electron affinity هي مقياس قدرة العنصر على اكتساب الإلكترونات. ويسمى الأيون الموجب كاتيونا والسالب أنيونا. وتتميز الأملاح بأنها تتكون من شقين، أحدهما قاعدى (كاتيون) والآخر حمضى (أنيون) . وهناك قواعد معمول بها لتسمية الكاتيونات أو الأنيونات؛ فإذا كان الكاتيون يتكون من عنصر واحد فإنه يأخذ اسم العنصر مباشرة وتحدد شحنته بإضافة رقم روماني ـ، ـ، ـ، ـ بين قوسين بعد الاسم، مثل Cu(II) Au(III). أما في حالة الكاتيونات متعددة العناصر فإن اسمها يعتمد على منشأها مثل كاتيون الأمونيوم NH4، وكاتيون الفوسفونيوم PH4. ومن أمثلة الأنيونات أحادية العنصر أنيون الهيدريد H، وأنيون الفلوريد F، وأنيون الفوسفيد P، وأنيون الأزيد N. ومنش أمثلة الأنيونات متعددة العناصر أنيون الهيدروكسيد OH، وأنيون النترات NO، وأنيون الكبريتات SO4 وأنيون الفوسفات PO4.
وكاتيون العنصر أقل حجماً من العنصر في صورته الذرية. فحجم كاتيون الصوديوم Na أقل من حجم ذرة الصوديوم Na، بينما أنيون العنصر أكبر حجماً من العنصر في صورته الذرية فحجم أنيون الكلور Ci أكبر من حجم ذرة الكلور Ci. وعند إذابة ملح مثل كلوريد الصوديوم في الماء فإنه يوجد في المحلول على هيئة كاتيون الصوديوم الموجب Na، وأنيون الكلوريد السالب Ci ويكون كل منها محاطاً ببعض جزيئات الماء. وإذا مر تيار كهربائي في هذا المحلول فإن الأيونات (كاتيونات وأنيونات) هي التي تحمل التيار داخل المحلول، فتتجه الكاتيونات نحو الكاثود، وتتجه الأنيونات نحو الأنود.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #16
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

التحليل الطيفي الامتصاصيّ
Spectrophotometric Analysis

يعتمد التحليل الطيفى على ظاهرة امتصاص الطاقة الضوئية المرئية أو فوق البنفسجية أو تحت الحمراء بالمادة المراد تحليلها، وذلك طبقاً لقواعد ثابتة ومعروفة، تحدد على أساسها طول الموجة الممتصة ومدى شدة هذا الامتصاص. وينتج الامتصاص الطيفي في منطقتي الضوء المرئي وفوق البنفسجي بسبب إثارة إلكترونية في الجزيئات ويقع ذلك في مدى طول موجى بين 200 إلى 800 نانوميتر (10 -9 متر) .
ويعتمد التحليل الكمى الطيفي على العلاقة الرياضية بين الامتصاص الطيفي وتركيز المادة الماصة للضوء وذلك طبقاً لقانون «لامبرت بير» abc = A حيث A الامتصاص، a معامل الامتصاصية، b طول المسار الضوئي، c التركيز. والامتصاص الطيفي في المنطقة المرئية وفوق البنفسجية له استخدامات كثيرة منها حساب ثابت التأين k لدلائل الأحماض والقواعد بواسطة تغير الامتصاص مع تغير الرقم الهيدروجيني. وهناك تطبيق آخر هو تعيين أو ترجيح أحد الاحتمالات المتعددة لتركيب المتراكبات.

التفاعلات الانعاكسية وغير الانعكاسية
التفاعلات غير الإنعكاسية:
تحدث في اتجاه واحد، حيث لا تتفاعل المواد الناتجة مع بعضها البعض لتعطي المواد المتفاعلة. وغالباً ما يتصاعد غاز ويترك حيز التفاعل أو يتكون راسب لا يتفاعل مع النواتج الأخرى.
التفاعلات الإنعكاسية:
تحدث في اتجاهين، المواد الناتجة من التفاعل تتفاعل مع بعضها البعض لتكون المواد المتفاعلة، أي يوجد تفاعلان:
أحدهما أمامي في اتجاه تكون المواد الناتجة والآخر عكسي في اتجاه تكون المواد المتفاعلة.
يعبر عن التفاعل بمعادلة واحدة تحوي سهمين.
وتقسم التفاعلات الإنعكاسية إلى:
(أ) تفاعلات إنعكاسية متجانسة Homogeneous Reversible Reactions وفيها توجد المواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل في حالة واحدة من حالات المادة.
(ب) تفاعلات إنعكاسية غير متجانسة Heterogeneous Reversible Reactions وفيها توجد المواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل في أكثر من حالة واحدة من حالات المادة وتتم في حيز مغلق.

التفاعلات الطاردة والتفاعلات الماصة للحرارة

العناصر عديدة التكافؤ
نميز تكافؤ العنصر في العناصر التي لها أكثر من تكافؤ في مركباتها المختلفة بطريقتين:
1- رقم روماني (IV,V,VI,III,II,I).
2- إضافة المقطع "وز ous" للتكافؤ الأقل, المقطع "يك ic" للتكافؤ الأعلى في نهاية الإسم.
فمثلاً عند اتحاد الحديد مع الكلور ينتج إما مركب FeCl2 ويسمى كلوريد الحديد (II) أو كلوريد الحديدوز , أو ينتج مركب FeCl3 ويسمى كلوريد الحديد (III) أو كلوريد الحديديك.

مقدار التكافؤ لبعض العناصر

الرابطة الأيونية:
Ionic Bond

بين من: بين العناصر التي يوجد فرق كبير نسبياً في السالبية الكهربية بين ذراتها (فلزات ولا فلزات).

الرابطة التساهمية
Covalent Bond
هي رابطة ناتجة عن اشتراك الذرتين المرتبطتين بزوج أو أكثر من الإلكترونات بحيث تساهم كل ذرة بنصف عدد الإلكترونات.
الحالات التي تكون فيها الرابطة تساهمية:
1 ـ عند اتحاد ذرات من نفس النوع (لا يوجد فرق في السالبية الكهربائية بينها). مثال: Cl2 ، H2 ، O2. 2 ـ عند اتحاد ذرات مختلفة ويكون الفرق في السالبية الكهربائية بينها صغيراً.
مثال: BrCl ، CH4.
والرابطة التي تتكون من زوج من الإلكترونات تسمى رابطة تساهمية أحادية وتمثل بخط يصل بين الذرتين (H-H) ، (Cl-Cl).
والرابطة التي تتكون من زوجين من الإلكترونات تسمى رابطة تساهمية ثنائية كما في جزيء الأكسجين:


والرابطة التي تتكون من ثلاثة أزواج من الإلكترونات تسمى رابطة تساهمية ثلاثية كما في جزيء النيتروجين:

قطبية الرابطة التساهمية

التفسير: عند وجود فرق كبير في السالبية الكهربائية (0.8 - 1.8)

يبقى زوج الإلكترونات المشارك والذي يكون الرابطة أقرب نسبياً إلى الذرة ذات السالبية الكهربائية الأكبر (Cl) فتتولد عليها شحنة سالبة صغيرة -? بينما تتولد على الذرة ذات السالبة الكهربائية الأقل (H) شحنة موجبة صغيرة في هذه الحالة تسمى الرابطة رابطة تساهمية قطبية كما يوصف الجزيء بإنه ثنائي القطب حيث يكون له قطب موجب وقطب سالب.


ونظراً لاختلاف السالبية الكهربائية تظهر شحنتان سالبتان صغيرتان على ذرة الأكسجين الأكثر سالبية كهربائية بينما تظهر شحنة صغيرة موجبة على كل من ذرتي الهيدروجين أي أن لجزيء الماء خاصية قطبية.


الرابطة التناسقية (التساندية)
The Co-ordinate Bond


هي إحدى أنواع الروابط التساهمية وتحدث بين ذرتين حيث تقوم فيها إحدى الذرتين المرتبطتين بمنح زوج من الإلكترونات الحرة غير المشاركة في تكوين الرابطة إلى الذرة الأخرى أو الأيون (أو الجزيء) وتسمى الذرة التي تعطي الإلكترونات بالذرة المانحة (donor) والذرة الأخرى بالذرة المستقبلة(acceptor).
* كيفية تكوّن الرابطة التساهمية التناسقية:
(1) تتكون الرابطة بين ذرتين إحداهما لديها زوج أو أكثر من الأزواج الحرة والأخرى لديها نقص في الإلكترونات.
(2) الذرة التي تمنح الزوج الإلكتروني تسمى الذرة المانحة ولذلك تحمل شحنة موجبة.
(3) الذرة التي تستقبل الزوج الإلكتروني تسمى الذرة المستقبلة ولذلك تحمل شحنة سالبة.
(4) يرمز للرابطة التناسقية بسهم يتجه من الذرة المانحة إلى الذرة المستقبلة.

الرابطة الفلزية
Metalic Bond
تفقد ذرات الفلزات مثل الصوديوم والبوتاسيوم إلكترونات مستواها الخارجي لتصبح أيونات موجبة، حيث أن سالبيتها الكهربائية منخفضة. وتتماسك ذرات الفلز مع بعضها البعض في شكل بلوري صلب كما في الشكل :

ويحتوي هذا الشكل البلوري على الأيونات الموجبة والإلكترونات الحرة والتي تتحرك حركة عشوائية خلال الشبكة البلورية، وتوصف هذه الإلكترونات بسحابة سالبة متحركة في الفراغات الموجودة بين الأيونات الموجبة.

وتزداد قوة الرابطة الفلزية كلما ازداد عدد الإلكترونات الحرة في الفلز أي كلما ازداد عدد الإلكترونات الخارجية المتحركة. كذلك يعتمد على هذه الرابطة الكثير من الخواص الفلزية التي تتفاوت من فلز لآخر تبعاً لاختلاف قوة الرابطة الفلزية.

الرموز

نظراً لتعدد العناصر ولتسهيل دراسة علم الكيمياء أُتبعت طريقة كتابة الرموز:
1- كتابة الحرف الأول من اسم العنصر بالحرف الكبير.
مثل: الهيدروجين H وليس h الكربون C وليس

c 2- كتابة الحرف الأول والثاني في حالة تشابه عنصران في الحرف الأول.

3- كتابة الحرف الأول والثالث في حالة تشابه عنصران في الحرف الأول والثاني.


4- أحياناً يكون الرمز مشتقاً من الكلمة اللاتينية للعنصر.

الزجاج
محلول جامد وغير متبلر من سليكات مزدوج للصوديوم والكلسيوم Na2 OCaO 6SiO2أقدم قطعة من الزجاج تم اكتشافها بالعراق يرجع تاريخها إلى 2700 سنة قبل الميلاد. ويحضر الزجاج بصهر مخلوط المواد الأولية عند درجة حرارة 1600° م سلزيوس في وجود كميات قليلة من الفلسبار ويتم تشكيله بالنفخ أو الصب أو السحب أو الكبس وتضاف أملاح المعادن الثقيلة للتلوين. وتختلف خواصه باختلاف نسب العناصر التي تدخل في تركيبه وظروف التحضير وأفران الصهر، ففي وجود نسبة مرتفعة من السليكا (99,8%) ينتج نوع شفاف غاية في النقاء يسمح بمرور الأشعة فوق البنفسجية ويستخدم في صناعة الأجهزة الضوئية البصرية والتلسكوبات، وفي صناعة مصابيح الزئبق.
وفي مجال انتاج زجاج البصريات يميز بين نوعين هما (1) الكرون وبه 32 ـ 72% من ثاني أكسيد السليكون وأكاسيد البورون والعناصر القلوية، ويستعمل في صنع العدسات والخلايا الضوئية. (2) الفلينت ويحتوى على 26 ـ 65% من أكسيد الرصاص، ويستخدم في إنتاج المصابيح الكهربية والرادار، وشاشات التليفزيون والدروع الواقية من الإشعاع. ويدخل أكسيد الأنتيمون في تركيب زجاج النظارات.
ويحتوي الزجاج البلورى «الكريستال» على 80% أكسيد رصاص وبإضافة عناصر الألومنيوم أو الباريوم أو الأنتيمون تنتج أنواع من الزجاج تتحمل درجات الحرارة العالية. أما زجاج المرايا البصرية الضخمة المستخدمة في صناعة التلسكوبات الفضائية العملاقة فهو ينتج باضافة أكسيد التيتانيوم. ويتم إنتاج النوع السيراميكى بإضافة بلورات من أكسيد الزركزنيوم ـ أو أكسيد الكروم أو أكسيد التيتانيوم أو خامس أكسيد الفسفور إلى خام الزجاج المنصهر، ثم تجرى المعالجة الحرارية أو الإشعاعية، وهو يستخدم في صناعة الأجهزة الالكترونية وبدائل للأنسجة البشرية التالفة. وبإضافة عناصر الفلور والزنك والألومنيوم يتم إنتاج زجاج أبيض غير شفاف، هو حجر الأوبال، وهو يستخدم في صناعة المصابيح الضوئية.
ويتم الآن انتاج ألياف من الزجاج يدخل في تركيبها أكسيد الاسترونشيوم وتستخدم على نطاق واسع في العزل الحراري في الثلاجات وأجهزة التكييف.
ويتكون الزجاج الرقائقي من ألياف زجاجية خفيفة الوزن تضمها مادة رابطة، وهو يدانى الفولاذ في متانته ويستعمل في صناعة الطائرات وسفن الفضاء.
وينتج الزجاج الرغوى بإضافة الفحم المنصهر عند درجات الحرارة المرتفعة حيث تتولد الغازات والفراغات الهوائية التي تكسب الزجاج صفة العزل الصوتي والحراري. وهو يستخدم في البناء حيث يمكن قطعه بمنشار ودق المسامير فيه.
وهناك أنواع أخرى من الزجاج مثل زجاج الجير والصودا، وهو يقاوم الانصهار وتصنع منه النوافذ والمرايا الرخيصة، وزجاج الينا والبايركس، وله معامل تمدد صغير، ويصنع منه زجاج الترمومترات أو أجهزة المعامل. ويدخل فيه عناصر البورون والألومنيوم.
أما الزجاج العضوى المعروف باسم «البرسبكس» أو «اللوسيت»، فهو مادة متبلمرة شفافة عديمة اللون تحضر ببلمرة استر مثيل حمض ميثاكريليك (CH2 C (CH3) COOCH3) وتستعمل على هيئة رقائق في صناعة الطائرات وفي إنتاج السلع المنزلية.

زجاج البوروسليكات
يعتبر أكسيد البورون (B2 O3) من المواد المكونة للزجاج. وهو يعمل كمادة صهَّارة عند إضافته إلى أكسيد السليكون (SiO2) ويتميز عن مواد الصهارة الأخرى (أكاسيد المجموعة الأولى والثانية في الجدول الدورى) في أنه لا يتسبب في زيادة معامل التمدد الحراري لزجاج السليكا كما تفعل تلك المواد. أما إذا ارتفعت نسبة أكسيد البورون بدرجة كبيرة، فإن المقاومة الكيميائية تصبح هي المشكلة في الزجاج الناتج. وتسمح إضافة المواد القلوية يخفض كميات أكسيد البورون المستخدمة، كما تحسن من المقاومة الكيميائية في حالة التراكيب متعددة المواد. ويؤدي الانخفاض في معامل التمدد الحراري لزجاج البوروسليكات ذي المحتوى المنخفض من المواد القلوية إلى مقاومة الزجاج للصدمات الحرارية مما يجعله مفيداً في تصنيع الأدوات المعملية وأواني الطهي وزجاج لحام الموليبدنوم ومرايا التلسكوبات. ومن أشهر أنواع زجاج البوروسليكات هو ما أنتجته شركات كورننج للزجاج تحت الاسم التجاري «بايركس» كما أن النظام الثلاثي Na2 O-B2 O3-SiO2 من زجاج البوروسليكات المحتوى على أكسيد الصوديوم يتميز بإمكانية انفصاله إلى طورين عند معالجته حرارياً بين 500° و650° سلزيوس ويتكون الطور الأول أساساً من أكسيد السليكون. وعند إذابة الطور الأول في أحد الأحماض يتبقى الطور الثاني فقط حيث يبلغ محتواه من أكسيد السليكون 96% وبتلبيد هذا الطور ينتج ما يعرف بزجاج «الفيكور» (Vycor 69/SiO2) ويتميز بمعامل تمدد حراري منخفض للغاية.
ويمكن تصنيع أنواع من الزجاج البصرى التي تتميز بانخفاض قيم معامل الانكسار والتشتت، من بعض أنواع زجاج البوروسليكات التي تحتوى على أكاسيد الفلزات القلوية أحادية التكافؤ، كما يمكن تحضير الزجاج المستخدم في أغراض اللحام من بعض هذه الأنواع من زجاج البوروسليكات القلوية.
زجاج السليكات Silica Glass: أهم زجاج أحادي الأكسيد وهو يعد زجاجاً مثالياً لكثير من الاعتبارات، فجزيئاته مترابطة في ثلاثة اتجاهات، ويمكن استعماله في درجات الحرارة العالية كما أن له معامل تمدد حراري منخفضاً وامتصاصه للموجات فوق السمعية ultrasonic ضئيل للغاية. وهو عازل ممتاز بالنسبة للكهرباء وله مقاومة عالية ضد الكيماويات، ولا يسبب تعرضه لاثنين مليون إلكترون فولت أي تأثيرات ملحوظة فيه بينما تتلون وقد تنكسر الأنواع الأخرى من الزجاج عند تعرضها لهذه الكمية من الطاقة. ويسمح زجاج السليكات للاطول الموجية للاشعة فوق البنفسجية بالنفاذ من خلاله بصورة ممتازة حتى الطول الموجى 180 نانومتر حيث تبلغ درجة نفاذيته في هذه الحالة أكثر قليلاً من 90%. ويستخدم زجاج السليكا في عمل خطوط إعاقة الموجات فوق السمعية ونوافذ أنفاق التيارات فوق السمعية، وفي عمل النظم الضوئية للأجهزة مثل أجهزة المطياف الضوئي وأجهزة القياس في الكيمياء الحيوية. كما يستخدم في عمل بواتق تنمية بلورات الجرمانيوم أو السليكون. وإذا كانت الصفات التي يتمتع بها زجاج السليكا تسبغ عليه المناعة عند استخدامه فهي أيضاً تجعله صعب التحضير بالطرف التقنية المتداولة. فهو ينفرد بطرق خاصة للتحضير، فعلى سبيل المثال يمكن أن يحضر بتقنية ترسيب البخار vapour deposition.
زجاج سليكات الرصاص: يعتبر أكسيد الرصاص من الأكاسيد المعدلة لصفات الزجاج. وهو مادة صهارة جيدة لأكسيد السليكون لا تسبب ـ عند مقارنتها بغيرها من مواد الصهارة مثل الأكاسيد الفلزية ـ انخفاضاً في المقاومة الكهربائية للزجاج الناتج ويستخدم زجاج سليكات الرصاص في إنتاج النوافذ المدرعة الحاجبة للإشعاعات، وزجاج مصابيح الفلوريسنت، والزجاج البصرى، والزجاج الكريستال خاصة للقطع الفنية وفي إنتاج الزجاج المستخدم في اللحام ذي الحرارة المنخفضة.

السيليلوز
Cellulose

هو من المكونات الأساسية لجدر الخلايا النباتية، ويتكون السيليلوز من سلاسل متوازية غير متفرعة، وحداتها من سكر الجلوكوز، وترتبط السلاسل فيما بينها بروابط هيدروجينية مكونة حزماً .

والسيليلوز مادة بيضاء صلبة لا تذوب في الماء، ولا في المذيبات العضوية. وبالرغم من أن النشا والسيليلوز يتكونان من وحدات الجلوكوز، إلا أنهما يختلفان في الخواص بسبب اختلافهما في طريقة الترابط بين وحدات الجلوكوز، ولا يتحلل السيليلوز مائياً بسهولة مثل النشا ولكن عند تسخينه مع حمض الكبريتيك المخفف تحت ضغط يتحلل إلى جلوكوز.

الشبكات البلورية الأيونية
Crystal lattice

سنأخذ كلوريد الصوديوم كمثال, وهو كما علمنا يتركب من أيونات الكلوريد السالبة -Cl وأيونات الصوديوم الموجبة +Na فكلوريد الصوديوم يتواجد على هيئة أعداد متساوية مع الأيونات الموجية والسالبة والتي ينجذب بعضها مع بعضها الآخر بقوى تجاذب كهربائية نظرا لا ختلافها في الشحنة, ولذا فهى ترتب نفسها على شكل صلب يسمى الشبكة البلورية. والنمط الخاص الذي يصف ترتيب أيونات الصوديوم والكلوريد في البلورة موضح بالشكل وهي على شكل مكعب حيث توجد أيونات +Na (باللون الرمادي) عند أركانه وفي وسط كل وجه وتحتل أيونات الكوريد -CI (باللون الأخضر) منتصف الفراغات بين أيونات +Na وعند الانتقال من الطبقة العليا إلى الطبقة التالية سنجد أن أيونات +Na و -CI, قد عكست مواضعها وهكذا بالتبادل.

الصيغ الكيميائية
تزودنا الصيغة الجزيئية للمركب بالمعلومات التالية:
1- نوع الذرات الموجودة في المركب.
2- عدد ذرات كل نوع.
3- النسب العددية بين أنواع الذرات المختلفة.
فمثلاً : الصيغة الجزيئية لمركب حمض الكبريت هي H2SO4 نستنتج:
1- نوع الذرات الموجودة في المركب: H وَ S وَ O
. 2- عدد ذرات كل نوع: H2 وَ S1 وَ O4
. 3- النسب العددية بين أنواع الذرات المختلفة 2:1:4

. وهناك بعض المواد يمكن كتابة صيغتها الكيميائية بسهولة حيث يساعد اسمها الكيميائي على ذلك وإليك المركبات البسيطة التالية:

الصيغة البنائية :

(Structural Formula)
هي صيغة تمثل ترتيب الذرات في الفراغ وعلاقاتها داخل الجزيء .
الصيغة التجريبية:
هي صيغة كيميائية تبين أبسط نسبة عددية صحيحة بين ذرات جزيء المركب

الطاقة الكيميائية
هناك طاقة مختزنة في المادة أثناء تكونها، وتعتمد كمية هذه الطاقة على نوع وترتيب الذرات في المادة، وهذه الطاقة إما أن تمتص أو تنطلق أثناء التفاعل الكيميائي ولذا تعتبر الطاقة الكيميائية صورة من صور طاقة الوضع.
مجموع الطاقات الداخلية المختزنة في المادة أثناء تكونها نتيجة لارتباط الذرات مع بعضها البعض.
هناك أنواع من الطاقات تكون مصاحبة لجزيء المادة مثل:
الطاقة الانتقالية: وهي الناتجة عن انتقال الجزيء من مكان لآخر.
الطاقة الدورانية: وهي ناتجة عن دوران الجزيء حول محور أو أكثر في مركزه.
الطاقة الأهتزازية: وهي ناتجة عن ذبذبة الجزيء حول موضع الاتزان وهذه تعتمد على شكل وتركيب الجزيء.
طاقة الترابط: وهذه ناتجة عن انجذاب الأيونات أو الجزيئات أو تنافرها عن بعضها.

الطرق المتبعة في التحليل الكيميائي الكمي
يمكن تقسيم الطرق المتبعة في التحليل الكيميائي الكمي إلى:
أولاً: طرق طبيعية:
ويطلق عليها التحليل الكمي بالطرق الطبيعية (الكمي ـ الطبيعي) والتي تعتمد على قياس بعض الخواص الطبيعية للمادة مثل: درجة الغليان، التجمد، شدة اللون، درجة الامتصاص الضوئي، الانكسار الضوئي وغيرها. وأهم طرق التحليل الكمي الطبيعي هي:
1 ـ التحليل الضوئي.
2 ـ معامل الانكسار.
3 ـ قياس الإشعاع.
4 ـ التحليل الكهربي.
ملاحظات:
1 ـ يتوقف الامتصاص الضوئي لمحلول المادة الملونة على:
أ ـ نوع المادة.
ب ـ درجة تركيزها في المحلول.
ج ـ درجة نقاء المادة.
2 ـ الخاصية الطبيعية للمادة غالباً ما تتناسب مع كتلة المادة أو درجة تركيزها في المحلول.
3 ـ التحليل الضوئي هو عملية تحديد درجة تركيز مادة في محلولها الملون بقياس درجة امتصاصها للضوء.
4 ـ طرق التحليل الضوئي:
(أ) استخدام العين المجردة كما في أنابيب نسلر.
(ب) استخدام جهاز قياس الطيف الضوئي (الإسبكتروفوتوميتر) .
(ح) اختبار النقطة.
5 ـ معامل الانكسار الضوئي لمادة يمكن قياسه باستخدام الإسبكتروفوتوميتر. ومن جداول خاصة تربط معامل الانكسار الضوئي بدرجة التركيز نستطيع معرفة درجة التركيز ودرجة النقاء.
6 ـ تتوقف قيمة معامل الانكسار الضوئي لمحلول مادة على نوعها ودرجة نقائها وعلى درجة تركيزها في المحاليل المائية أو المذيبات العضوية.
7 ـ في حالة المحاليل غير الملونة نصيف مواد كيميائية أخرى تتفاعل مع المادة المذابة في المحلول وتكون مركبات ملونة تتدرج شدة لونها مع تدريج درجة تركيزها في المحلول.
8 ـ الأساس الذي تعتمد عليه طريقة قياس الإشعاع في التحليل الكمي الطبيعي هو قياس شدة الإشعاع الصادر من المواد المشعة وذلك بواسطة عداد جيجر. وباستخدام جداول خاصة يمكن بمعرفة شدة الإشعاع استنتاج درجة تركيز المادة المشعة.
9 ـ يستخدم عداد جيجر في الكشف عن الخامات المشعة وقياس شدة الإشعاع الناتج من تلوث البيئة، كما يستخدم في قياس شدة إشعاع النظائر المشعة والاستفادة منها في الأبحاث العلمية.
10 ـ التحليل الكهربي (الترسيب الكهربي): التحليل أو الترسيب الكهربي هو تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث في المحاليل الإلكتروليتية عند قطبي الخلية الكهربية نتيجة مرور تيار كهربي فيها.
11 ـ الفاراداي هو كمية الكهربية التي ترسب الوزن المكافىء الجرامي لأي عنصر عند إمرارها في محلول ملح من أملاحه وتساوي 96500 كولوم وتحوي عدد أفوجادرو من الإلكترونات وهو 6,023 × 1023إلكترون.
12 ـ يعتمد الحساب الكيميائي في التحليل الكهربي على قانوني فاراداي:
القانون الأول: كمية المادة المنفصلة (و) بالتحليل الكهربي تتناسب طردياً مع كمية الكهربية (ك) المارة في المحلول الإلكتروليتي للمادة.
القانون الثاني: كمية المواد المنفصلة بالتحليل الكهربي وبكمية كهربية واحدة تتناسب طردياً مع أوزانها المكافئة الجرامية.

العامل الحفاز
مادة تسبب تغيراً في سرعة التفاعل، ولكنها لا تتغير عند انتهاء التفاعل ويمكن استعادتها.
أغلب العوامل الحفازة تزيد من سرعة التفاعل ويسمى حفزاً موجباً وبعضها يقلل من سرعة التفاعل ويسمى حفزاً سالباً.
وفيما يلي أمثلة على العوامل الحفازة وأهمية كل منها في المختبر والصناعة وفي جسم الإنسان:
العامل الحفازالأهمية والاستخدامثاني أكسيد المنجنيزMnO2يساعد على سرعة تحلل كلورات البوتاسيوم عند تحضير غاز الأكسجين في المختبرالحديد والموليبدنيوميستخدمان عند تفاعل النتيروجين مع الهيدروجين لتحضير غاز الأمونياخامس أكسيد الفاناديومV2O5يستخدم لتفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع الأكسجين لتكوين ثالث أكسيد الكبريت في تحضير حمض الكبريتيك في الصناعةالنيكليستخدم في تفاعل إضافة الهيدروجين إلى الروابط الثنائية في الزيوت النباتية غير المشبعة وبذلك تتحول إلى زبدة نباتية صالحة للأكلإنزيم التيالين في اللعاب،
وإنزيم الببسين في العصارة المعدية
زيادة سرعة الهضم
وتجدر الإشارة هنا إلى وجود مواد تعوق عمل المواد الحافزة إذا وجدت في وسط التفاعل وتعرف هذه المواد بالسموم. فالكبريت مثلاً من شأنه أن يعيق عمل أكاسيد الحديد كمادة حافزة تساعد على زيادة سرعة تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين في صناعة النشادر, كذلك وجود الرصاص في وقود السيارات يعيق عمل المادة الحافزة التي تزود بها بعض السيارات للتحكم بغازات العادم. لذا يجب استخدام الوقود الخالي من الرصاص في السيارات المزودة بهذا النوع من المحفزات المقاومة للتلوث.
وتوجد للعامل الحفاز بعض الخواص المشتركة منها:
1 ـ يغير من سرعة التفاعل، ولكنه لا يؤثر على بدء أو إيقاف التفاعل.
2 ـ لا يحدث له أي تغيير كيميائي أو نقص في الكتلة قبل وبعد التفاعل، ولكنه يرتبط أثناء التفاعل بالمواد المتفاعلة، ثم ينفصل عنها بسرعة لتكوين النواتج في نهاية التفاعل.
3 ـ يقلل من الطاقة اللازمة للتفاعل.
4 ـ لكل عامل حفاز درجة حرارة مناسبة تكون عندها كفاءته أكبر ما يمكن.
5 ـ غالباً ما تكفي كمية صغيرة من العامل الحفاز لاتمام التفاعل.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #17
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

الفروع الرئيسية للكيمياء
الكيمياء التحليلية تختص بتعيين خواص المواد الكيميائية والصيغ الكيميائية للمركبات والمخاليط وتركيبها
التحليل الكمي يقدر كميات الكيميائيات المختلفة التي تتكون منها المواد
التحليل النوعي يكشف عن نوع العناصر والمركبات التي تتكون منها المواد
الكيمياء الراديوية تختص بتعيين وإنتاج العناصر المشعة واستخداماتها في دراسة العمليات الكيميائية
الكيمياء التطبيقية تعنى بالتطبيق العملي بالمواد والعمليات الكيميائية
الكيمياء الزراعية تهتم بتطوير الأسمدة والمبيدات وتدرس العمليات الكيميائية التي تحدث داخل التربة والعمليات التي تتعلق بنمو المحاصيل
كيمياء البيئة تدرس وتراقب وتحاول ضبط العمليات الكيميائية والعوامل البيئية الأخرى وعلاقتها بالكائنات الحية
الكيمياء الصناعية تختص بإنتاج المواد الخام كيميائياً وتطوير العمليات والمنتجات الكيميائية الصناعية ودراستها ومراقبتها
الكيمياء الحيوية تتعامل مع التراكيب والعمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية
الكيمياء اللاعضوية تتعامل مع العمليات الكيميائية التي لا تحتوي على روابط بين ذرتي كربون (كربون - كربون)
الكيمياء العضوية تعنى بدراسة المواد الكيميائية التي تحتوي على روابط بين ذرات الكربون
الكيمياء الفيزيائية تترجم وتفسر العمليات الكيميائية اعتماداً على الخواص الفيزيائية للمادة, مثل الكتلة والحركة والحرارة والكهرباء والأشعاع
الحركية الكيميائية تدرس الخطوات في التفاعلات الكيميائية, والعوامل التي تؤثر على معدل سرعة التفاعلات الكيميائية
الدينامية الحرارية الكيميائيةتتعامل مع تغير الطاقة الذي يحدث أثناء التفاعلات الكيميائية وكيف يؤثر اختلاف الضغط والحرارة على التفاعلات
الكيمياء النووية تستخدم الطرق الكيميائية في دراسة التفاعلات النووية
كيمياء الكم تحلل توزيع الإلكترونات في الجزيئات وتفسر السلوك الكيميائي للجزيئات اعتماداً على البناء الإلكتروني
الكيمياء الإشعاعية تهتم بالآثار الكيميائية للأشعة العالية الطاقة على المواد
كيمياء حالة الصلابة تتعامل مع التركيب الكيميائي للمواد الصلبة, والتغير الذي يحدث داخل هذه المواد وفيما بينها. الكيمياء الفراغية تدرس ترتيب الذرات في الجزيئات والخواص التي تنتج عن هذا الترتيب
كيمياء السطوح تهتم باختبار الخواص السطحية للمواد الكيميائية
كيمياء البوليمرات تهتم بالبلاستيك والجزيئات السلسلية الأخرى المتشابكة التي تتكون بتشابك الجزيئات الصغيرة بعضها ببعض
الكيمياء الاصطناعية تختص باتحاد العناصر الكيميائية والمركبات لإنتاج مواد مماثلة لمواد موجودة في الطبيعة, أو تشكيل مواد

الكيمياء الإشعاعية
مجال كيميائي يعني بدارسة العناصر المشعة. كما يعالج إنتاج وتعريف واستخدام مثل تلك العناصر ونظائرها. وقد أفادت الكيمياء الإشعاعية، علم الأثار وعلم الكيمياء الحيوية والمجالات العلمية الأخرى. وتستخدم التقنيات الإشعاعية الكيميائية في الغالب في مجال الطب للمساعدة في تشخيص المرض، وفي العديد من الدراسات البيئية.
يوجد قليل من العناصر المشعة في الطبيعة كالثوريوم واليورانيوم أما العناصر الأخرى فتنتج صناعياً، حيث يمكن إنتاجها بداخل أجهزة تُسمى معجلات الجسيمات، وذلك بقذف العناصر غير المشعة بجسيمات عالية الطاقة. كما يمكن جعل العناصر مشعة بتعريضها لأعداد كبيرة من النيوترونات داخل المفاعلات النووية.
وتسمّى نظائر العناصر المشعة النويدات المشعة أو النظائر المشعة. وتُستخدم هذه النظائر بمثابة عناصر استشفافية في أنواع معينة من البحوث، وبالأخص في دراسة العمليات الأحيائية المعقدة. ويقوم هذا النوع من الدراسة، بتتبع النويدات المشعة، من خلال التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية. وتتم عملية التتبع هذه باستخدام عدّادات جايجر، والعدادات النسبية وأجهزة الكشف الأخرى.
ويتم إنتاج النويدة المشعة، بكميات صغيرة، ولهذا فهي تميل للتراكم على جدران الإناء الذي يحتويها قبل التمكن من استخدامها. ويتم منع حدوث هذه العملية بإضافة عنصر ناقل (عنصر غير مشع) للنويدة المشعة.
وهناك تقنية إشعاعية كيميائية مهمة أخرى، تُسمى تحليل حفز النيوترون. وفي هذه الطريقة يعرض جسم لنيوترونات، لتحويل بعض العناصر فيه إلى عناصر مشعة. تقوم هذه العناصر بعد ذلك، بإطلاق إشعاع له طاقات معينة. وأحد استخدامات هذه الطريقة، هو توضيح مدى موثوقية اللوحات الفنية القديمة. فالدهان المستخدم في الأعمال الفنية القديمة، يختلف في تركيبه عن الدهان الذي يستخدم في اللوحات الفنية الحالية، ولهذا فهو يعطي إشعاعات مختلفة.

الكيمياء التحليلية:
تهتم الكيمياء التحليلية بتعرف نوعية المكونات المختلفة للمادة وكمياتها وذلك بواسطة التحليل الكيميائي. تسمى الطرق الكيميائية التحليلية المستعملة في معرفة نوعية المكونات الكيميائية للمادة بالكيمياء التحليلية النوعية أو التحليل النوعي. أما الطرق التي تستعمل في تعيين كمية هذه المكونات فتسمى بالتحليل الكيميائي الكمي أو التحليل الكمي. وعادة ما يكون التحليل الكمي مسبوقاً بالتحليل النوعي.
الكيمياء التحليلية في حياتنا:
تستخدم الكيمياء التحليلية كوسيلة مهمة في إجراء البحوث العلمية النظرية والتطبيقية في المجالات التالية:
الطب صناعة الأدوية المختلفة والتحاليل اللازمة لتشخيص الأمراض مثل تحليل الدم والبول ..
علم الجريمة تحليل ما يتركه المجرمون من آثار كالدم والشعر. وامكانبة الكشف عن السموم والمواد المستخدمة في الحرق أو التفجير أو غيرها
الآثار والأنثروبولوجيا معرفة أعمار الحضارات القديمة وتركيب الصخور لتتبع العصور الجيولوجية
الصناعة التحقق من نوعية المصنوعات ومدى جودتها ونقاوتها ومدى ملاءمتها للاستخدام ومطابقتها لمعايير الجودة والصحة العامة
البيئة التعرف على مدى خطورة ملوثات الماء والهواء والتربة ثم العمل على تجنبها وتصنيع مضاداتها
الزراعة تحليل درجة خصوبة التربة ونوع وكمية الأسمدة اللازمة لرفع انتاجيتها، وتصنيع المبيدات اللازمة لمكافحة الآفات الزراعية
الغذاء تحديد التركيب الكيميائي وتحديد القيمة الغذائية والمكونات المساعدة على حفظ الأطعمة

الكيمياء الحركية
بسبب تفاوت التفاعلات الكيميائية في سرعتها تبرز أهمية دراسة سرعة التفاعلات للحاجة في بعض الأحيان إلى تسريع بعضها للحصول على نواتج مفيدة في مدة زمنية معقولة، وفي بعض الأحيان إلى تقليل سرعة بعض التفاعلات الأخرى (كصدأ الحديد). فكيف يمكن القيام بذلك؟ وما العوامل التي تؤثر في سرعة التفاعل؟ وتعرف سرعة التفاعل الكيميائي على أنها: معدل التغير في كميات المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن.
وعملياً يتم تحديد سرعة التفاعل باختيار إحدى مواد التفاعل بحيث يسهل تتبع تركيزها من خلال تغير إحدى خواصها الفيزيائية مثل التغير في اللون.
وتؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي (إما بالزيادة أو النقصان) عدة عوامل هي:

العامل
تأثيره على سرعة التفاعل
طبيعة المواد الداخلة في التفاعل.
أ-عدد الروابط.
ب-نوع الروابط.
جـالنشاط الكيميائي.
د-الحالة الفيزيائية


أ-كلما قلت الروابط التي يلزم تفكيكها كلما كان التفاعل أسرع.
ب-المركبات الأيونية أسرع تفككاً من المركبات التساهمية.
جـالمادة ذات النشاط الكيميائي الأكبر تتفاعل بشكل أسرع.
د-بعض المواد لا يمكن أن تتفاعل مع بعضها في الحالةالصلبة بينما محاليلها تتفاعل بسهولة

تركيز المواد الداخلة في التفاعل
تزداد سرعة التفاعل بزيادة تركيز المواد الداخلة في التفاعل،والعكس صحيح
التغير في درجة الحرارة
تزداد سرعة التفاعل برفع درجة الحرارة، والعكس صحيح
وجود العوامل الحفازة
أغلب العوامل الحفازة تزيد من سرعة التفاعل ويسمى حفزاًموجباً وبعضها يقلل من سرعة التفاعل ويسمى حفزاً سالباً

الكيمياء الضوئية
فرع من الكيمياء يتناول التفاعلات الكيميائية التي تنتج عندما تمتصّ جزيئات مادة الضوء. تتغير الجزيئات على نحو كيميائي ضوئي، في حالة امتصاص الضوء فقط وليس إذ مرّ الضوء خلالها أو انعكس.
يمتص الضوء في شكل كميات صغيرة من الطاقة المشعة فوتونات. وتعتمد طاقة الفوتون على طول موجة الضوء. وبعد امتصاص أحد الفوتونات، تزداد طاقة الجزيء ويكون في حالة إثارة. في معظم الحالات، يبقى الجزيء على هذه الحالة فقط واحداً على مليون من الثانية أو أقل. وأحياناً يعود الجزيء مباشرة لحالته العادية بِفقْد الطاقة المكتسبة في التصادمات مع الذرات الأخرى، أو بإطلاقها على هيئة ضوء. لكن إذا كان الطور الموجي لفوتون الضوء الممتص قصير ـ كما في الضوء المرئيّ ـ فإن الجزيء رُبَّما يكون قد تلقى طاقة كافية ليمر بالتفاعلات الكيميائية غير العادية، بينما هو في حالة إثارة.
التفاعلات الضو كيميائية جزء من عمليات طبيعية كثير. ففي التركيب الضوئي، على سبيل المثال، تمتص النباتات الخضراء ضوء الشمس، ثم تستخدم هذه الطاقة الضوئية لإنتاج الغذاء، من ثاني أكسيد الكربون من الهواء، ومن ماء التربة. انظر: التركيب الضوئي: وهكذا يحول النبات الطاقة المشعة للضوء إلى طاقة كيميائية للغذاء. ومن خلال عمليات جيولوجية، تتحول النباتات إلى فحم حجري أو نفط. وعند احتراق هذا الوقود، تنطلق طاقة الضوء التي اخُتزنت في النباتات منذ ملايين السنيين.
تشمل العمليات الصناعية الكثير أيضاً تغيرات ضو كيميائية. ففي التصوير الضوئي، على سبيل المثال، تمتص بعضُ أملاح الفضة في فيلم التصوير الضَّوءَ عند التقاط الصورة. ويغيّر الضوءُ الممتصّ هذه الأملاح كيميائياً. وعندما يُحمَّض الفيلم تُصدر الأملاح المتغيرة صوراً مظلمة على السالب.
يتضمن البحث في الكيمياء الضوئية هذه الأيام تطوير الاستخدمات التقنية للطاقة الشمسية. ويسعى بعض علماء الكيمياء الضوئية إلى إيجاد طرق لتقليد عملية التركيب الضوئي بذرات مُخَلَّقة اصطناعياً. ويأمل هؤلاء الكيميائيون في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بطريقة أكثر كفاءة مما هو ممكن الآن. ويدرس كيميائيون آخرون سبلاً لاستخدام ضوء الشمس في إنتاج أنواع من الوقود، مثل غاز الهيدروجين والميثانول. وتشمل بعض هذه الطرق تفتيت ذرات الماء مع الطاقة الشمسية.

الكيمياء العضوية
تُعد الكيمياء العضوية فرعاً هاماً من فروع علم الكيمياء.
تعريف المادة العضوية قديما: المادة المشتقة من اصل كائن حي.
كان الاعتقاد السائد ان هذه المواد لا يمكن تركيبها خارج نطاق الكائن الحي وذلك لاعتقادهم بأن هناك قوة حيوية داخل الحيوان او النبات تتدخل في صناعة هذه المواد. (حتى عام 1750م)
اعلن العالم لافوازيه (عام 1777م) ان الجزء الاكبر من اي مادة عضوية يتكون من كربون وهيدروجين واكسجين, ثم اكد بعض العلماء ان بعض المركبات العضوية تحتوي على الكبريت والنيتروجين والفسفور والهالوجينات.
دعا العالم برزيليوس الى تقسيم الكيمياء الى عضوية و غير عضوية و اعتبر ان القوانين التي تخضع لها المواد العضوية تختلف عن تلك التي تخضع لها المواد غير العضوية.
في عام 1828م، استطاع العالم "فوهلر" تحضير اليوريا مخبرياً، وقد شكل هذا انطلاقاً لتحضير الكثير من المركبات العضوية مثل العطور و الشحوم و الاحماض.
تغير مفهوم المادة واصبح يعتمد على تركيب المادة وليس أصلها.
تعريف المادة العضوية حديثا: المادة التي تحتوي على كربون كعنصر رئيسي في تركيبها.
المصادر الرئيسية للمركبات العضوية على الارض: البترول و الفحم و الخشب والمنتوجات الزراعية.
تتميز المركبات العضوية بكثرتها حتى أن عدد مركبات الكربون المعروفة يفوق عدد مركبات العناصر الأخرى مجتمعة.
تؤدي المركبات العضوية دوراً بالغ الأهمية في حياتنا، فهي المادة الأساسية في غذائنا . فالمواد النشوية والبروتينية، والدهنية، والفيتامينات والإنزيمات وغيرها ما هي إلا مركبات عضوية، كذلك الملابس بأنواعها ومكونات البترول والغاز الطبيعي مركبات عضوية هامة للإنسان، وقد تمكن العلماء من تصنيع كثير من المركبات العضوية التي لها دور أساسي في حياتنا اليومية مثل الأدوية، والمبيدات، والأسمدة، والبلاستيك والمنظفات الصناعية وغيرها مما كان له أكبر الأثر في تقدم البشرية.

الكيمياء الكهربائية
تعنى الكيمياء الكهربائية بدراسة تفاعلات التأكسد والاختزال التي:
1- ينتج عنها طاقة كهربائية.
2- تحدث بفعل الطاقة الكهربائية.
وتتم هذه التفاعلات في أجهزة خاصة تسمى الخلايا الكهروكيميائية.


اللاكتوز
سجل لمشاهدة الصور
يعد اللاكتوز من المكونات الرئيسية للبن الأم، (5-8%) ويسمى سكر اللبن، لأنه يوجد في ألبان جميع الثدييات، (في الحليب البقري 4-5%) وهو أقل حلاوة من سكر القصب، وأقل قابلية للذوبان في الماء، وينتج جزيء اللاكتوز من تكاثف جزيء جلوكوز وجزيء جالاكتوز، والرابطة في جزيء اللاكتوز تشبه الرابطة في جزيء المالتوز (رابطة 1-4).
مميزات سكر اللاكتوز في لبن الأم:
- لا يتخمر فلا يُنتج غازات في أمعاء الطفل.
- يساعد على نمو بضع أنواع البكتيريا النافعة في أمعاء الطفل وهذه تكوِّن فيتامين (ب المركب) اللازم لجسم الطفل.
- ملين طبيعي للطفل.
- درجة حلاوته قليلة، لذلك يستطيع الطفل تناول كمية كبيرة من لبن الأم.
كما أن لبن الأم يحتوي على فيتامينات ومضادات حيوية طبيعية، وأن تركيبه يتغير ليتلاءم مع عمر الطفل.

المادة
المادة هي كل ما يشغل حيزاً في الكون وله ثقل: مثل الماء والهواء والتراب...
أشكال المادة
هناك ثلاثة أشكال للمادة:
1- العنصر

element:
التعريف: هو مادة أولية لا يمكن تحليلها إلى مواد أبسط منها بالطرق الكيميائية أو الفيزيائية.
مثال: الأُكسجين والذهب.
بلغ مجموع العناصر الكيميائية المكتشفة في الطبيعة والمصنعة في المختبرات 115 عنصراً.
سجل لمشاهدة الصور

حالات المادة
المركب: ينتج عن اتحاد عنصرين أو أكثر (ملح الطعام) من الصوديوم والكلور. يمكن أن يتحلل إلى مواد أبسط منه بالوسائل الكيميائية (الماء).
المخلوط: هو مجموعة من العناصر أو المركبات مجتمعة مع بعضها دون أن تتحد كيميائياً.
ملخص

سجل لمشاهدة الصور
المجموعة الوظيفية (المجموعة الفعالة)
(Functional Group

هي ترتيب لمجموعة صغيرة من الذرات في جزيء المركب العضوي تكسبه خواص كيميائية مميزة».
وتستخدم المجموعات الوظيفية لوضع المركبات ذات الخصائص المتشابهة في عائلة واحدة, تسهيلاً لدراستها, عوضاً عن دراسة كل مركب على حدة. فإذا عرفت خصائص مجموعة وظيفية ما وتفاعلاتها, فإنك بذلك تكون قد تعرفت على خصائص وتفاعلات الآلاف من المركبات التي تحتوي على تلك المجموعة.

سجل لمشاهدة الصور
المركب العضوي
هو مركب كيميائي ـ حيث يدخل عنصر الكربون بصفة أساسية ـ متحداً مع غيره من العناصر ـ أهمها الهيدروجين.
مقارنة بين المركبات العضوية وغير العضوية
المجموعة الخاصبةالمركبات العضويةالمركبات غير العضوية1التركيبالكربون عنصر أساسي في تركيبهاالكربون غير أساسي2نوع الروابطتساهمية غالباً لا توصل التيار الكهربي في محاليلها لعد تأينهاروابط أيونية ـ محاليلها موصلة للتيار الكهربي ـ لتأينها3سرعة التفاعلبطيئة ـ يسبب الروابط التساهميةسريعة بسبب تأينها4الحساسيةأكثر حساسية ـ حيث تختلف نواتج التفاعل باختلاف ظروف التفاعللا توجد هذه الحساسية في تفاعلات المواد غير العضوية5التماثلتوجد مركبات عضوية تتشابه في الصيغة الجزيئية وتختلف في الصيغة البنائية (الكحول الإيثيلي ـ الأثير ثنائي الميثيل) لا يوجد هذا التماثل في المركبات غير العضوية6التعقدالكثير من المركبات العضوية معقد التركيب ـ تتكون من اتحاد عدد كبير من الجزيئات (النشا ـ السليلوز ـ البروتينات) لا توجد هذه الخاصية في المركبات غير العضوية
أولاً: تذكر أن ذرة الكربون دائماً رباعية التكافؤ ـ وتتحد مع غيرها من ذرات الكربون أو العناصر الأخرى بروابط تساهمية.
تتخذ ذرات الكربون مع بعضها بثلاث طرق:
أ ـ رابطة أحادية: حيث يكون الاشتراك بين ذرتي الكربون بزوج من الإلكترونات يمثل برابطة واحدة مثل جزئي غاز الإيثان (C2H2 .
ب ـ رابطة ثنائية: حيث يكون الاشتراك بين ذرتي الكربون بزوجين من الإلكترونات يمثلان برابطة مزدوجة مثل جزئي غاز الإيثيلين (C2H4) .
ج ـ رابطة ثلاثية: حيث يكون الاشتراك بين ذرتي الكربون بثلاث أزواج من الإلكترونات تمثل برابطة مثل جزئي غاز الإستيلين (C2H6) .
المركبات المشبعة: وتشمل المركبات ذات الروابط الأحاديثة مثل غاز الميثان والإيثان حيث تتفاعل بالاستبدال وتحل ذرة أو أكثر من عنصر أحادي محل ذرة أو أكثر من الأيدروجين.
المركبات الغير مشبعة: وتشمل المركبات ذات الروابط الثنائية والثلاثية حيث تتفاعل غالباً بالإضافة مثل غاز الإيثيلين والاستيلين.
الصيغة الجزيئية: الصيغة الجزيئية لأي مركب هي الصيغة التي تحدد نوع العناصر الداخلة في تركيب المركب والنسبة بينها.
القانون الأولي: هو القانون الذي يوضح نوع العناصر الداخلة في تركيب الجزيء وأبسط نسبة بينها.
القانون الجزيئي: هو القانون الذي يوضج نوع العناصر الداخلة في تركيب الجزيء وعدد ذراتها في الجزئي بالضبط.
الصيغة البنائية: هي الصيغة التي تدل على نظام ارتباط ذات العناصر مع بعضها في الجزيء.

المركبات العضوية وغير العضوية
المركبات العضويةالمركبات غير العضويةتحتوي على عدد قليل من العناصر أهمها الكربون كعنصر أساسييدخل في تركيبها جميع العناصرالروابط بين الذرات تساهميةأغلب الروابط بين الذرات أيونيةتنطبق عليها خواص المركبات التساهميةينطبق على أغلبها خواص المركبات الأيونيةتفاعلاتها بطيئة وتحتاج إلى عوامل مساعدة لتنشيط
التفاعل (لعدم تأين مركباتها)
تتفاعل بسرعة كبيرة نسبياً لأن التفاعلات تكون بين الأيوناتتحتاج إلى طاقة تكوين عاليةلا تحتاج إلى مثل هذه الطاقة غالباًمعظمها تحترق وينتج عن احتراقها غاز ثاني أكسيد
الكربون وبخار الماء وغازات أخرى وقد تتفحم
معظمها لا يحترق مهما بلغت شدة الحرارةترمز الصيغة الجزيئية الواحدة لأكثر من مركبترمز الصيغة الجزيئية لمركب واحد فقطتتميز ذرات الكربون بقدرتها على عمل سلاسل طويلة
وجزيئات عملاقة (البوليمرات)
لا توجد هذه الظاهرة في تلك المركبات
المعادلة الكيميائية
- المعادلة الكيميائية هي تعبير موجز يمثل التفاعل الكيميائي وصفاً وكماً.
- يمكن الاستفادة من المعادلة الكيميائية في:
أ ـ معرفة المواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل والحالة الفيزيائية لكل منها وظروف التفاعل الكيميائي (الضغط، درجة الحرارة، العامل الحفاز).
ب ـ معرفة عدد مولات كل من المواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل.
جـ ـ معرفة عدد الذرات، أو الجزيئات، أو الأيونات، أو عدد الصيغ للمواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل.
د ـ حساب كتلة كل مادة دخلت التفاعل أو نتجت منه.
هـ ـ حساب حجوم الغازات الداخلة في التفاعل والناتجة منه بناءً على أن المول من الغاز يشغل حجماً مقداره 22.4 لتراً في الظروف القياسية.

المعايرة
التعريف:طريقة عملية لتقدير تركيز مادة في محلول بوساطة محلول آخر معلوم التركيز يسمى المحلول القياسي.
الخطوات:
1- يتفاعل حجم من المحلول القياسي مع حجم معلوم من محلول المادة المجهولة التركيز.
2- يستدل على تمام التفاعل بين المحلولين بوساطة كاشف يسمى الدليل، الذي يتميز لونه عند انتهاء التفاعل.
3- تجري عمليات حسابية يتم فيها حساب تركيز المادة المجهولة.
المميزات:
1- بسيطة وسريعة ودقيقة.
2- يتم تنفيذها باستخدام أدوات بسيطة.
الأدوات والمواد المستخدمة عند المعايرة:
ـ أوعية لقياس الحجوم مثل السحاحة والماصة والدورق القياسي ذو السعة المحددة.
ـ دليل لوني أو طريقة آلية لمعرفة نقطة انتهاء التفاعل.
ـ مادة ذات درجة نقاوة عالية لتحضير المحلول القياسي.
أنواع المعايرة تقسم عمليات التحليل الحجمي "عمليات المعايرة" حسب نوعية المواد المتفاعلة إلى:
أولاً: تفاعلات تعتمد على اتحاد الأيونات:
ـ تعادل حمض وقاعدة Acid-Base Neutraliasation يتم فيها معايرة حمض بقاعدة أو العكس، والتفاعل الأساسي في هذه الحالة هو اتحاد كاتيونات الهيدرونيوم من الحمض مع أنيونات الهيدروكسيد من القاعدة لتكوين جزيئات الماء.

سجل لمشاهدة الصور
قياس القاعدية: تطلق على معايرة محلول حمضي بواسطة محلول قاعدي معلوم التركيز.
قياس الحموضة: تطلق على معايرة محلول قاعدي بواسطة محلول حمضي معلوم التركيز.
ـ عمليات الترسيب:
وهي تعتمد على اتحاد الأيونات (عدا أيونات الهيدرونيوم والهيدروكسيد) لتكوين راسب لمركب بسيط.
يستخدم في معظم تفاعلات الترسيب، محلول قياسي من نترات الفضة وذلك لتقدير تركيز أيونات الكلوريد والبروميد واليوديد.
ثانياً: تفاعلات تعتمد على انتقال الالكترونات:
هذا النوع من التفاعلات يكون مصحوباً بتغير في أعداد التأكسد، أو انتقال للإلكترونات بين المواد المتفاعلة، ويكون المحلول القياسي إما عاملاً مؤكسداً أو عاملاً مختزلاً.

المول
- المول: كمية من المادة تحتوي على عدد معين من الوحدات يقدر بـ 6.02 × 2310 ( 000 000 000 000 000 000 000 602 وحدة). وقد تكون هذه الوحدات ذرات أو جزيئات أو أيونات. ويطلق على العدد 6.02 × 2310 «عدد أفوجادرو» نسبة إلى العالم الإيطالي أميدو أفوجادرو (1811م).
2- حسابات المول :

سجل لمشاهدة الصور
المول الواحد من أي غاز يشغل حجماً قدره 22.4 ليتراً في الظروف القياسية.

سجل لمشاهدة الصور
ويطلق على الظروف القياسية: «معدل الضغط ودرجة الحرارة» أو «م.ض.د».
وهي تعني قياس حجم الغاز عند الضغط الجوي العادي, أي 76 سم زئبق ، ودرجة حرارة = صفر°س (273 درجة مطلقة).
حجم الغاز في الظروف القياسية = عدد المولات × 22.4 لتر/مول

الميثان
(CH 4)

سجل لمشاهدة الصور
1 ـ مصادره: يُعتبر غاز الميثان أبسط الألكانات، ويكون 90% من غاز المستنقعات حيث ينتج عن تحلل المواد العضوية، ويوجد أيضاً ضمن غاز الفحم الناتج من التقطير الإتلافي للفحم الحجري، وهو أحد المكونات الرئيسية للغاز الطبيعي المتصاعد من آبار النفط، كما ينتج في كثير من المزارع نتيجة عملية التحلل هذه لإنتاج "البيوجاز" الذي يحتوي على نسبة كبيرة من غاز الميثان لاستخدامه كوقود.
التقطير الإتلافي للفحم الحجري: تسخينه بمعزل عن الهواء.

2 ـ تحضيره:
يحضر غاز الميثان في المختبر بتأثير الماء المحمض بحمض الهيدروكلوريك على كربيد الألومنيوم.

سجل لمشاهدة الصور

سجل لمشاهدة الصور
3 - الخواص الفيزيائية لغاز الميثان :
(1) غاز شفاف عديم اللون والرائحة.
(2) كثافته أقل من كثافة الهواء الجوي.
(3) شحيح الذوبان في الماء.
(4) قابل للإسالة بالضغط والتبريد الشديدين (إلى سائل يغلي عند -161.7 س ويتجمد عند درجة -182.6 س.)
4 - الخواص الكيميائية للميثان:
(1) يحترق الغاز في الهواء بلهب أزرق (غير مضيء) وينتج عن احتراقه بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وتنطلق طاقة حرارية.
(2) يتحلل الغاز إلى عنصريه عند إمراره في أنابيب معدنية مسخنة لدرجة الاحمرار، والكربون الناتج يسمى أسود الكربون.

سجل لمشاهدة الصور

(3) يتفاعل الغاز مع بخار الماء في وجود أكاسيد بعض الفلزات كعامل حفاز عند درجة حرارة عالية وضغط جوي كبير للحصول على غاز يسمى غاز الاصطناع، وهو مزيج من غازي الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وله استخدامات صناعية عديدة.

سجل لمشاهدة الصور

(4) نظراً لأن الميثان مركب مشبع فإنه غير نشط كيميائياً، ولذلك فإنه لا يتأثر بالأحماض المعدنية أو القلويات، ولكن يمكن إحلال ذرة عنصر أو أكثر محل ذرة هيدروجين أو أكثر، وكمثال على ذلك تفاعل الغاز مع الكلور أو البروم، وهذا النوع من التفاعلات يُسمى تفاعلات الإحلال أو الاستبدال الذي يُميز الألكانات، والتفاعلات التالية توضح ذلك:

سجل لمشاهدة الصور

(أ) يتفاعل الميثان مع غاز الكلور بالإحلال (الاستبدال) في ضوء الشمس غير المباشر على مراحل كالتالي:

سجل لمشاهدة الصور

(ب) في الظلام التام وفي درجة الحرارة العادية لا يتفاعل غاز الميثان مع الكلور.
(جـ) إذا أجري التفاعل في ضوء الشمس المباشر فإنه يحدث انفجاراً ويتكون كلوريد الهيدروجين والكربون.

سجل لمشاهدة الصور

5 ـ استخدامات الميثان:
(1) تحضر منه كثير من المركبات العضوية مثل الكلوروفورم (مخدر ومذيب) ورابع كلوريد الكربون الذي يستخدم في اطفاء الحرائق وكمذيب أيضاً، كما يدخل في صناعات كثيرة مثل صناعة البلاستيك والنايلون والكحولات والفورمالدهيد... إلخ.
(2) يكون حوالي 80% من الغاز الطبيعي المستخدم كوقود.
(3) يستخدم في الاحتراق للحصول على الطاقة، فالكيلوجرام منه يعطي 13300 كيلو سعر.
(4) يحضر منه أسود الكربون الذي يستخدم في حبر الطباعة.
(5) يحضر منه النيتروميثان الذي يستخدم في عمل العقاقير الطبية والمبيدات الحشرية والمفرقعات.

النشا
Starch

سجل لمشاهدة الصور
يتكون النشا من مكونين هما الأميلوز Amylose (02% ) والأميلوبكتين (80%)، وكلاهما ناتج من تكاثف وحدات الجلوكوز، ولكن الاختلاف بينهما في شكل السلسلة المكونة للجزيء فالأميلوز سلسلته مستقيمة والأميلوبكتين سلسلته متفرعة.
ملاحظة: يذوب الأميلوز في الماء بينما الأميلوبكتين لا يذوب.
وجود النشا وأهميته:
يوجد النشا كحبيبات بيضاء في معظم النباتات وهو يخزن في كثير من الحبوب مثل القمح والذرة والأرز ودرنات البطاطس وغيرها، ويعد النشا غذاءً مخزناً تستخدمه النباتات عند النمو، كما أن النشا هو الغذاء الرئيس لمعظم الشعوب حيث يصنع منه الخبز والمعجنات وغيرها كما في الصورة:
خواص النشا:
- النشا قليل الذوبان في الماء البارد (20% تقريباً)، وفي الماء الساخن تنتفخ حبيبات النشا وتنفجر جدرانها معطية محلولاً لزجاً لامعاً وعندما يبرد يتحول إلى مادة هلامية لاصقة.
- يعطي النشا مع محلول اليود لوناً أزرق، ويعد هذا الكشف مميزاً للنشا.
نستنتج من التجربة المجاورة: وجود النشا في البطاطا والخبز.

الهيدروكربونات
هي مجموعة كبيرة من المركبات العضوية يدخل في تركيبها عنصري الكربون والهيدروجين فقذ وتنقسم إلى فرعين أساسيين هما:
أ ـ هيدروكربونات اليفاتية:
وينقسم هذا النوع من المركبات إلى فرعين أساسيين 1 ـ هيدروكربونات مشبعة (بارافينات)
2 ـ هيدروكربونات غير مشبعة وتشمل أوليفينات (ألكينات) وأسيتلينات (ألكانيات)
ب ـ هيدروكربونات أروماتية (عطرية)
وهذه تكون عبارة عن حلقات غير مشبعة وكل حلقة تحتوي عادة على ست ذرات كربون، قد تكون حلقة واحدة مثل البنزين العطري ومشتقاته مثل التلوين والآنيلين.
أولاً: الهيدروكربونات المشبعة (البارافينات أو الألكانات) تتميز بالآتي:
أ ـ الروابط: وفيها ترتبط ذات الكربون ببعضها برابطة أحادية وهي أثبت الروابط.
2 ـ الصيغة العامة:[CnH2n+2].
3 ـ أول مركب في هذه السلسلة هو الميثان CH4.
4 ـ البارافينات خاملة كيميائياً إذا ما قورنت بغيرها من المركبات العضوية فهي خاملة تجاهالعوامل المختزلة والمؤكسدة العادية وكذلك القلويات والأحماض الهالوجينية.
5 ـ يعزى خمول البارافينات إلى صعوبة كسر الروابط التساهمية الموجودة بين الكربون والهيدروجين أو الكربون والكربون فكسر هذه الروابط يحتاج إلى ظروف خاصة مثل استخدام ضوء الشمس أو استخدام درجات الحرارة العالية.
6 ـ تتفاعل بالاستبدال.
ثانياً: الهيدروكربونات غير المشبعة:
1 ـ الأوليفينات (الألكينات)
وهي هيدروكربونات غير مشبعة تتميز بالخصائص الآتية:
1 ـ الروابط يحتوي على مركب فيها على رابطة ثنائية (مزدوجة) بين ذرتي الكربون وباقي الروابط بين ذرات الكربون فردية.
2 ـ الصيغة العامة[CnH2n].
3 ـ أول مركب في هذه السلسلة هو غاز الإيثيلين C2H4.
4 ـ الأوليفينات تتحد مع العوامل المختزلة والمؤكسدة والأحماض الهالوجينية والهالوجينات تحت الظروف العادية على عكس البارافينات فهي خامل كيميائياً.
5 ـ يعزى النشاط الكيميائي في الأوليفينات إلى وجود عدم تشبع ممثلاً في الرابطة المزدوجة ويسعى الجزيء إلى أن يصل إلى حالة التشبع باتحاده بالإضافة.
6 ـ من أهم خصائص التفاعلات في الأوليفينات أنها تتم بالإضافة وليست بالاستبدال كما هو الحال في البارافينات والإضافة هنا عبارة عن إضافة جزيء أي ذرتين.
2 ـ الأسيتيلينات (الألكانيات)
وهي هيدروكربونات غير مشبعة تتميز بالخصائص الآتية:
1 ـ الروابط يحتوي كل مركب فيها على رابطة ثلاثية بين ذرتي كربون وباقي الروابط بين الكربون فردية.
2 ـ الصيغة العامة CnH2n-2.
3 ـ أول مركب في هذه السلسلة هو غاز الأسيتليين C2H2.
4 ـ تتفاعل بالإضافة حيث تنفك الرابطة الثلاثية بين ذرتي الكربون، كما أنها تتأكسد وتتبلمر، ويمكنها أن تتفاعل بالاستبدال مع الفلزات بشرط أن تكون الرابطة الثلاثية في الجزيء طرفيه.
نوع المركبنوع الروابطالتفاعل مع الهالوجيناتالبارافيناتفرديةتتفاعل فقط بالاستبدال ـ لأنها مشبعةالأوليفيناتزوجيةتتفاعل بالإضافة في الظروف العادية (غير مشبعة)الاستيليناتثلاثيةتتفاعل بالإضافة ـ كما تتفاعل بالاستبدال مع الفلزات
وبناءً على ما سبق يمكن تقسيم المركبات الهيدروكربونية كالتالي:
سجل لمشاهدة الصور
أنواع التفاعلات العضوية
تشتمل التفاعلات العضوية التي تحدث بين روابط ذرات الكربون على ما يلي:
(1) تفاعلات استبدال (إحلال) Substitution Reactions في هذا النوع من التفاعلات تحل ذرة أو مجموعة ذرية محل ذرة أو مجموعة أخرى متصلة بذرة كربون كما يلي:

سجل لمشاهدة الصور
(2) تفاعلات الإضافة Addition Reactions وتشمل إضافة جزيء إلى آخر غير مشبع كما في المثال التالي:
سجل لمشاهدة الصور
(3) تفاعلات الحذف Elimination Reactions وفيها تحذف ذرتان أو مجموعتان من ذرتي كربون متجاورتين مثل انتزاع جزيء ماء من الإيثانول ليتكون الإيثين.
سجل لمشاهدة الصور
بلّورة Crystal
إذا تمكنت ذرات مركب كيميائي معين من أن تنتظم لِتُكَوِّن ترتيباً ثابتاً، فإن هذا المركب يتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة ويصبح المركب الصلب في الحالة البلورية Crystalline state. فالبلورة جسم صلب متجانس تحده أسطح مستوية تكونت بفعل عوامل طبيعية تحت ظروف مناسبة من الضغط والحرارة، والأسطح المستوية التي تحد البلورة هي الأوجه البلورية، وهي انعكاس للترتيب الذري الداخلي المنتظم لأية مادة متبلورة. وتوجد المواد المتبلورة في الطبيعة إما في حالة بلورات منفردة أو مجموعات بلورية crystalline aggregates.
تواريخ هامة في الكيمياء
ق.متعلم الإنسان صنع البرونز
القرن الخامس عشر قبل الميلادقدم ديموقريطس نظرية الذرة
القرن السابع الميلاديبدأت الخيمياء في الانتشار من مصر إلى شبه الجزيرة العربية ووصلت إلى غرب اوروبا في القرن الثاني عشر الميلادي
800 محضر جابر بن حيان لأول مرو حمض الكبريتيك بالتقطير من الشب, واكتشف الصودا الكاوية
805 مأدخل الكيميائيون العرب المنهج التجريبي في العلوم التطبيقية وعلى رأسها الكيمياء
أوائل القرن الثامن عشر الميلاديطور جورج أيرنست ستال نظرية اللاهوب
في الخمسينيات من القرن الثامن عشرالميلادي تعرف جوزيف بلاك على ثاني أكسيد الكربون
1766 ماكتشف هنري كافندش الهيدروجين
في السبعينات من القرن الثامن عشرالميلادي اكتشف كارل شيل وجوزيف بريستلي الأكسجين
أواخر القرن الثامن عشر الميلاديعرف أنطوان لافوازيه قانون حفظ الكتلة وافتراض نظرية الأكسجين في الاحتراق
1803 مأعلن جون دالتون نظريته الذرية
1811 مقرر إميديو أفوجادرون أن الحجوم المتساوية لجميع الغازات تحت نفس الضغط والحرارة تحتوي على اعداد متساوية من الجسيمات
أوائل القرن التاسع عشر الميلادياستطاع جونز جاكوب ... حساب الأوزان الذرية بدقة لعدد من العناصر
1828 ماستطاع فريدريك فولر تحضير أول مادة عضوية ... من مواد غير عضوية
1856 محضر السير وليم هنري بير كن اول صبغة مصنعة ..
1869 ماكتشف دمتري مندليف ويوليوس لوثر ماير القانون .
1910 مسجل فريتز هابر براءة اختراع طريقة لإنتاج النشادر المصنعة
1913 ماقترح نيلز بور نظريته الذرية
1916 موصف جليبرت ن. لويس الروابط الإلكترونية بين الذرات
الخمسينيات من القرن العشرينبدأ علماء الكيمياء الحيوية يكتشفون أن الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (د ن أ) والحمض النووي الريبي (ر ن أ) يؤثران على الوراثة
أوائل الثمانينيات من القرن العشرينبدأ الكيميائيون في تطوير جهاز يدار بالطاقة الشمسية لإنتاج وقود الهيدروجين بواسطة التحليل الكيميائي للماء

عدد التأكسد
سجل لمشاهدة الصور
والجدول التالي يوضح أعداد التأكسد الشائعة لبعض العناصر
سجل لمشاهدة الصور
سجل لمشاهدة الصور
قواعد أعداد الأكسدة:
1- إن عدد الأكسدة للعناصر النقية، هو دائماً صفر. فعدد الأكسدة لكل من H2 وَNa هو صفر.
2- إن عدد الأكسدة للأكسِجين (O) في جميع مركباته هو -2.
ما عدا في فوق الأكاسيد (Peroxides) ) (مثل:H2O2 وَ BaO2) فهو -1.
وما عدا عند اتحاده مع الفلور لتكوين F2O فهو +2.
3- إن عدد الأكسدة للهيدروجين (H) في جميع مركباته هو +1.
ما عدا مركباته مع الفلزات لتكوين الهيدريدات (hydrides) مثل:NaH وَ CaH2 فهو-1.
4- عدد الأكسدة لجميع العناصر الأخرى بحيث يكون مجموع أعداد الأكسدة للذرات المكوّنة للمركب يساوي صفراً وللذرات المكونة للأيون مساوياً لشحنة الأيون.

سجل لمشاهدة الصور
قوى الترابط بين الجزئيات
تمثل الروابط الأيونية والتساهمية القوى التي تربط بين الذرات في البلورة أو في الجزيء وتتحكم هذه الروابط في الصفات الكيمائية للمواد, كما توجد قوى روابط أخرى بين الجزيئات تحدد الخواص الفيزيائية للمركبات. وكان أول من أكتشف هذه القوى العالم (فان درفالس) واستطاع أن يفسر بها حيود الغازات عن السلوك المثالي طبقاً للنظرية الحركية للغازات. وهناك ثلاثة أنواع معروفة من هذه القوى :
(1) قوى التجاذب بين الجزيئات ثنائية القطب :
(2) قوى التجاذب بين الجزيئات غير القطبية (قوى لندن) :
(3) الرابطة الهيدروجينية:

قوى التجاذب بين الجزيئات ثنائية القطب
عند اقتراب الجزيئات ثنائية القطب مثل CI : H بعضها من بعض, تظهر تأثيرات متبادلة بينها, وينتج هذا من مواجهة القطب الموجب للجزيئات للقطب السالب لجزيئات اخرى مما يؤدي إلى ظهور قوى تجاذب كهربائي بين الأقطاب غير المتشابهة. وهذه القوى تكون أضعف من قوى التجاذب الكهربائي في الرابطة الأيونية, وعلى الرغم من ضعفها فهي تؤدي إلى تماسك الجزيئات القطبية معا مما يؤدي إلى ارتفاع درجة غليانها.
قوى التجاذب بين الجزيئات غير القطبية (قوى لندن)
هي قوى تجاذب ضعيفة توجد بين الجزيئات غير القطبية نتيجة لحركة الإلكترونات العشوائية فيها حيث يفقد الجزيء في لحظة معينة انتظام توزيع الإلكترونات على سطحه فيصبح قطبياً. يؤثر الجزيء القطبي على جزىء مجاور له فينتج عليه بالتأثير شحنة مخالفة لشحنته, فيتولد بين الجزيئين قوى تجاذب لحظية ضعيفة لا تدوم طويلاً وسرعان ما تختفي, وتعرف قوى لندن بأنها قوى تجاذب ضعيفة بين الجزيئات غير القطبية تتولد لحظياً عندما يتغير انتظام توزيع الشحنات الكهربائية بين بعض هذه الجزيئات.
تبلغ قيمة هذه القوى في المواد الصلبة من 1/20 إلى 1/10 من قيمة الرابطة الأيونية - أو التساهمية وهي ضعيفة أيضاً في السوائل. وتوجد هذه القوى بين جزيئات الغازات النبيلة وكذلك في الهالوجينات التي ترتفع درجة غليانها بزيادة كتلتها الجزيئية.

الرابطة الهيدروجينية
سجل لمشاهدة الصور
تنشأ الرابطة الهيدروجينية في الماء السائل والثلج، نتيجة لقوى التجاذب الكهربائي بين ذرة الهيدروجين في جزيء وذرة الأكسجين في جزيء آخر مجاور. ويكون لذرة الهيدروجين القدرة على تمركز نفسها بين ذرتي أكسجين ترتبط بإحداها بواسطة رابطة تساهمية قطبية، وبالأخرى بواسطة رابطة هيدروجينية.
توجد هذه الرابطة في المركبات التي تحتوي جزيئاتها على ذرة هيدروجين مرتبطة برابطة تساهمية مع ذرة أخرى ذات سالبية كهربائية عالية مثل الفلور أو الأكسجين أو النيتروجين.
من أمثلة المركبات التي يوجد بين جزيئاتها روابط هيدروجينية. الأمونيا (NH3) وفلوريد الهيدروجين (HF) بالإضافة إلى الماء H2O.
وهذه الرابطة تكسب مركباتها خصائص فريدة، فمع أنها رابطة ضعيفة إلا أنها تسبب تغيرات في الخواص الفيزيائية للمركبات.
سجل لمشاهدة الصور

مقارنة بين خواص المركبات الأيونية والتساهمية
سجل لمشاهدة الصور
مميزات المركبات العضوية
1 ـ التركيب: جميعها تشترك في وجود عنصر الكربون كعنصر أساسي داخل في تركيبها.
2 ـ نوع الروابط: الروابط في المركبات العضوية روابط تساهمية ولذلك فمركباتها غالباً لا تتأين ولا توصل التيار الكهربي.
3 ـ الحساسية: شديدة الحساسية فتغير درجة الحرارة أو العامل المساعد في نواتج التفاعل.
4 ـ سرعة التفاعلات: بطيئة نسبياً لوجود الرابطة التساهمية.
5 ـ التماثل والتشابه الجزئي: تتشابه بعض المركبات في الصيغة الجزيئية ولكنها تختلف عن بعضها في الصيغة البنائية.
6 ـ التعقد: يتركب الجزيء فيها غالباً من عدد بكير من الذرات بينما لا يوجد في المركبات غير العضوية مثبل هذا التجمع والعقد.
7 ـ الذوبان: معظمها لا يذوب في الماء والذي يذوب لا يتأين ـ ولكنها تذوب في الإيثير والكحول والبنزين.

نماذج تصنيف العناصر
سجل لمشاهدة الصور
تجارب كيميائية
وضعنا كمية من كحول الإيثانول في وعاء، ثم أضفنا إليه قطعة من الصوديوم ووضعنا بالوناً على فوهة الوعاء، نلاحظ بعد قليل تصاعد فقاعات في الوعاء، إضافة إلى انتفاخ البالون مما يدل على تصاعد غاز، نتعرف عليه لاحقاً بطرق الكشف عن الغازات فيتبين لنا أنه غاز الهيدروجين
أكسدة الكحول الأولي إلى ألدهيد:
نسخن قطعة من النحاس حتى الإحمرار لنستخدمها كعامل مؤكسد، حيث يتأكسد النحاس فاقداً لونه الذهبي إلى لون أكسيده الأسود، بعد ذلك نقوم بغمسه في محلول كحول أولي (أيثانول) نلاحظ أن قطعة النحاس قد استعادت لونها الذهبي، مع تصاعد رائحة مميزة هي رائحة الألدهيد (أيثانال).
نستنتج أن الكحول الأولي يتأكسد إلى ألدهيد.
الكشف عن الألدهيدات:
الألدهيدات تختزل كاشف تولين الذي يحتوي على كاتيونات الفضة ويحولها إلى ذرات الفضة التي تترسب في صورة مرآة فضية، ويُستفاد من هذا التفاعل في عمل أنواع من المرايا، حيث يتم استخدام الميثانال لترسيب طبقة الفضة على الزجاج.


الخواص الأساسية لمكونات المخلوط:
المكونات: كمية من برادة الحديد ومسحوق الكبريت.
طريقة التحضير: امزج الكميتين فقط.
العمل: تقريب قضيب المغناطيس من برادة الحديد.
المشاهدة: عند تقريب قضيب المغناطيس تنجذب برادة الحديد.
الاستنتاج: مكونات المخلوط تحتفظ بخواصها الأساسية، لذلك يمكن فصل المواد المكونة له بالطرق الفيزيائية.
ملاحظة: برادة الحديد تنجذب باتجاه المغناطيس الخواص الأساسية لمكونات المركب:
المكونات: 7 جم من برادة الحديد مع 4 جم من مسحوق الكبريت.
طريقة التحضير: سخن المزيج في بوتقة لمدة 15 دقيقة.
العمل: تقريب قضيب المغناطيس من برادة الحديد.
المشاهدة: عند تقريب قضيب المغناطيس لا تنفصل برادة الحديد.
الاستنتاج: العناصر المكونة للمركب تفقد خواصها الأساسية، لذلك لا يمكن فصل المواد المكونة له بالطرق الفيزيائية.
تجربة تحضير كلوريد الصوديوم:

سجل لمشاهدة الصور
ينتج كلوريد الصوديوم عن اتحاد عنصري الكلور والصوديوم، نقوم أولاً بتسخين عينة من الصوديوم ثم ندخلها إلى وعاء زجاجي يحتوي على غاز الكلور حيث يحدث التفاعل ويتكون كلوريد الصوديوم.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #18
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

علماء 1
أبو الرشيد الرازي
هو أبو الرشيد مُبَشِّر بن أحمد بن علي، رازي الأصل، بغدادي المولد والدار، ولد سنة 530 هـ. اشتغل بالرياضيات وبرع فيها، ولاسيما في الحساب وخواص الأعداد، والجبر، والمقابلة، والهيئة، وقسمة التركات. اعتمده الخليفة الناصر لدين الله في اختيار الكتب لخزائن الكتب بالدار الخليفية، وأرسله موفداً إلى الملك العادل بن أبي بكر الأيوبي إلى بلاد الموصل. فلقيه في نصيبين وتوفي هناك سنة 589 هـ.
أبو الفضل الحارثي
هو مؤيد الدين أبو الفضل بن عبد الكريم بن عبد الرحمن الحارثي، طبيب، رياضي، مهندس، أديب ونحوي وشاعر. ولد في دمشق سنة 529 هـ وتوفي سنة 599 هـ. كان في أول أمره نجاراً ثم تعلم هندسة إقليدس ليزداد تعمقاً في صناعة النجارة. واشتغل بعلم الهيئة وعمل الأزياج، ثم درس الطب، كما أتقن عمل الساعات.
أبو القاسم الإنطاكي
هو أبو القاسم علي بن أحمد الإنطاكي، الملقب (بالمجتبي)، رياضي ومهندس، ومن أعلام مهندسي القرن الرابع للهجرة. ولد في إنطاكية، وانتقل إلى بغداد، فاستوطنها حتى وفاته حوالي السنة 376 هـ، وكان من أصحاب عضد الدولة البويهي والمقدمين عنه. وأشار القفطي وابن النديم إلى عدد من آثاره، منها: (التخت الكبير في الحساب الهندي)، (تفسير الأرثماطيقي)، (شرح إقليدس)، (كتاب في المكعبات)، (الموازين العددية) يبحث في الموازين التي تعمل لتحقيق صحة أعمال الحساب.
أبو جعفر الخازن
هو أبو جعفر محمد بن الحسين الخازن الخراساني، عالم رياضي فلكي من أبناء القرن الرابع الهجري. لا نكاد نعرف شيئاً يذكر من حياته سوى أنه خدم ابن العميد، وزير ركن الدولة البويهي. وله من الكتب: (كتاب زيج الصفائح) و (كتاب المسائل العددية). قيل أنه أول عالم حلّ المعادلات التكعيبية هندسياً بواسطة قطوع المخروط، كما بحث في المثلثات على أنواعها.
أبو سهل الكوهي
هو أبو سهل وَيْجَن بن وشم الكوهي، من العلماء الذين اشتغلوا في الرياضيات والفلك ومراكز الأثقال، في عهد الدولة البويهية. أصله من طبرستان، قدم بغداد وبرز في النصف الثاني من القرن الرابع الهجري، (وكان حسن المعرفة بالهندسة وعلم الهيئة، متقدماً فيهما إلى الغاية المتناهية) على قول ابن العبري. واشتهر بصنع الآلات الرصدية، وإجراء الأرصاد الدقيقة. كما بحث في مراكز الأثقال، فتوسع فيها واستعمل البراهين الهندسية لحل بعض مسائلها. وللكوهي رسائل ومؤلفات في الرياضيات والفلك نذكر بعضها: (كتاب مراكز الأكر)، (كتاب صفة الإسطرلاب)، (كتاب الأصول في تحريكات كتاب إقليدس)، (البركار التام والعمل به). وكانت وفاة الكوهي حوالي السنة 390 هـ.
أبو كامل الحاسب هو أبو كامل شجاع بن أسلم بن محمد بن شجاع، الحاسب، المصري، مهندس وعالم بالحساب. عاش في القرن الثالث للهجرة، ولم تذكر عنه المصادر العربية القديمة ما يزيل الغموض المحيط بتاريخ حياته. جاء في كتاب (أخبار العلماء بأخبار الحكماء): (وكان فاضل وقته، وعالم زمانه، وحاسب أوانه. وله تلاميذ تخرجوا بعلمه). وذكره ابن النديم في (الفهرست) ابن حجر في (لسان الميزان). ويعتبر من أعظم علماء الحساب في العصر الذي تبع عصر الخوارزمي.
ذكر للحاسب عدة مؤلفات في الرياضيات والفلك وغير ذلك، منها: كتاب الجمع والتفريق، كتاب الخطأين، كتاب كمال الجبر وتمامه والزيادة في أصوله ويعرف بكتاب الكامل، كتاب الوصايا بالجبر والمقابلة، كتاب الجبر والمقابلة، كتاب الوصايا بالجذور، كتاب الشامل. ويمكن القول أن أبا كامل قد اعتمد كثيراً على كتب الخوارزمي، وأوضح بعض القضايا فيها. وكذلك أوضح في مؤلفاته مسائل كثيرة حلّها بطريقة مبتكرة لم يسبق إليها. وله كتب أخرى مثل: كتاب الكفاية، كتاب المساحة والهندسة، كتاب الطير (درس فيه أساليب الطيران)، كتاب مفتاح الفلاحة. واشتهر برسالة المخمس والمعشر، وكذلك بكتبه في الجبر والحساب. وكان وحيد عصره في حلّ المعادلات الجبرية، وفي استعمالها لحلّ المسائل الهندسية، وقد بقي أبو كامل الحاسب مرجعاً لبعض علماء أوروبا حتى القرن الثالث عشر للميلاد.

ابن البنَّاء
هو أبو العباس أحمد بن محمد بن عثمان الأزدي المراكشي. عرف بابن البناء لأن أباه كان بنّاءً، كما اشتهر بلقب المراكشي لأنه أقام في مراكش ودرّس فيها، وفيها مات سنة 721 أو 723 هـ. ولد في غرناطة، وقيل في مراكش، ويختلف مترجموه في سنة ولادته، فيجعلونها بين 639 هـ و 656 هـ .
تبحّر ابن البنَّاء في علوم متنوّعة، إلا أنه اشتهر خاصة في الرياضيات وما إليها. وكان عالماً مثمراً، وضع أكثر من سبعين كتاباً ورسالة في العدد، والحساب، والهندسة، والجبر، والفلك، ضاع معظمها، ولم يعثر العلماء الإفرنج إلا على عدد قليل منها نقلوا بعضه إلى لغاتهم. وقد تجلّى لهم فضل ابن البناء على بعض البحوث والنظريات في الحساب والجبر والفلك. قامت شهرة ابن البنَّاء على كتابه المعروف باسم (كتاب تلخيص أعمال الحساب) الذي يُعد من أشهر مؤلفاته وأنفسها. وقد بقي معمولاً به في المغرب حتى نهاية القرن السادس عشر للميلاد، كما فاز باهتمام علماء القرن التاسع عشر والقرن العشرين. فضلاً عن هذا الكتاب وضع ابن البنَّاء كتابين، أحدهما يسمى كتاب الأصول والمقدمات في الجبر والمقابلة، والثاني كتاب الجبر والمقابلة. ولابن البنَّاء كذلك رسالة في الهندسة، وأزياج في الفلك، كما له كتاب باسم (كتاب المناخ) ويتناول الجداول الفلكية وكيفية عملها.

ابن الهائم
هو أبو العباس شهاب الدين أحمد بن عماد الدين بن علي، المعروف بابن الهائم، ولد بمصر سنة 753 هـ وتوفي فيها سنة 815 هـ، وهو رياضي، وحاسب وفقيه. ترك مؤلفات قيمة، منها: (رسالة اللمع في الحساب)، (كتاب حاو في الحساب)، (كتاب المعونة في الحساب الهوائي)، (مرشد الطالب إلى أسنى المطالب) في الحساب، (كتاب المقنع) وهو قصيدة قوامها 59 بيتاً من الشعر في الجبر.
ابن الهيثم
هو أبو علي الحسن بن الهيثم، والمهندس البصري المتوفى عام 430 هـ، ولد في البصرة سنة 354 هـ على الأرجح. وقد انتقل إلى مصر حيث أقام بها حتى وفاته.
ويصفه ابن أبي أصيبعة في كتابه (عيون الأنباء في طبقات الأطباء) فيقول: (كان ابن الهيثم فاضل النفس، قوي الذكاء، متفنناً في العلوم، لم يماثله أحد من أهل زمانه في العلم الرياضي، ولا يقرب منه. وكان دائم الاشتغال، كثير التصنيف، وافر التزهد...)ـ لابن الهيثم عدد كبير من المؤلفات شملت مختلف أغراض العلوم. وأهم هذه المؤلفات: كتاب المناظر، كتاب الجامع في أصول الحساب، كتاب في حساب المعاملات، كتاب شرح أصول إقليدس في الهندسة والعدد، كتاب في تحليل المسائل الهندسية، كتاب في الأشكال الهلالية، مقالة في التحليل والتركيب، مقالة في بركار الدوائر العظام، مقالة في خواص المثلث من جهة العمود، مقالة في الضوء، مقالة في المرايا المحرقة بالقطوع، مقالة في المرايا المحرقة بالدوائر، مقالة في الكرة المحرقة، مقالة في كيفية الظلال، مقالة في الحساب الهندي، مسألة في المساحة، مسألة في الكرة، كتاب في الهالة وقوس قزح، كتاب صورة الكسوف، اختلاف مناظر القمر، رؤية الكواكب ومنظر القمر، سمْت القبلة بالحساب، ارتفاعات الكواكب، كتاب في هيئة العالم. ويرى البعض أن ابن الهيثم ترك مؤلفات في الإلهيات والطب والفلسفة وغيرها إن كتاب المناظر كان ثورة في عالم البصريات، فابن الهيثم لم يتبن نظريات بطليموس ليشرحها ويجري عليها بعض التعديل، بل إنه رفض عدداً من نظرياته في علم الضوء، بعدما توصل إلى نظريات جديدة غدت نواة علم البصريات الحديث. ونحاول فيما يلي التوقف عند أهم الآراء الواردة في الكتاب.
زعم بطليموس أن الرؤية تتم بواسطة أشعة تنبعث من العين إلى الجسم المرئي، وقد تبنى العلماء اللاحقون هذه النظرية. ولما جاء ابن الهيثم نسف هذه النظرية في كتاب المناظر، فبين أن الرؤية تتم بواسطة الأشعة التي تنبعث من الجسم المرئي باتجاه عين المبصر بعد سلسلة من اختبارات أجراها ابن الهيثم بيّن أن الشعاع الضوئي ينتشر في خط مستقيم ضمن وسط متجانس.
اكتشف ابن الهيثم ظاهرة انعكاس الضوء، وظاهرة انعطاف الضوء أي انحراف الصورة عن مكانها في حال مرور الأشعة الضوئية في وسط معين إلى وسط غير متجانس معه. كما اكتشف أن الانعطاف يكون معدوماً إذا مرت الأشعة الضوئية وفقاً لزاوية قائمة من وسط إلى وسط آخر غير متجانس معه وضع ابن الهيثم بحوثاً في ما يتعلق بتكبير العدسات، وبذلك مهّد لاستعمال العدسات المتنوعة في معالجة عيوب العين.
من أهم منجزات ابن الهيثم أنه شرّح العين تشريحاً كاملاً، وبين وظيفة كل قسم منها توصل ابن الهيثم إلى اكتشاف وهم بصري مراده أن المبصر، إذا ما أراد أن يقارن بين بعد جسمين عنه أحدهما غير متصل ببصره بواسطة جسم مرئي، فقد يبدو له وهماً أن الأقرب هو الأبعد، والأبعد هو الأقرب. مثلاً، إذا كان واقفاً في سهل شاسع يمتد حتى الأفق، وإذا كان يبصر مدينة في هذا الأفق (الأرض جسم مرئي يصل أداة بصره بالمدينة)، وإذا كان يبصر في الوقت نفسه القمر مطلاً من فوق جبل قريب منه (ما من جسم مرئي يصل أداة بصره بالقمر)، فالقمر في هذه الحالة يبدو وهماً أقرب إليه من المدينة.

ابن مسعود
هو جمشيد بن محمود بن مسعود الملقب بغياث الدين، ولد في النصف الثاني من القرن الثامن للهجرة في مدينة كاشان، ولذلك يعرف بالكاشاني وبالكاشي. انتقل إلى سمرقند بدعوة من (أولغ بك) وفيها ظهر نبوغه في علوم الحساب والفلك والطبيعة. وفي سمرقند ألف معظم كتبه. وقد توفي ابن مسعود في أوائل القرن التاسع للهجرة، تاركاً مجموعة من المؤلفات، أهمها: (كتاب زيج الخاقاني في تكميل الايلخاني)، (نزهة الحدائق) في علم الفلك، (الرسالة المحيطية) في تعيين نسبة محيط الدائرة إلى قطرها، (رسالة الجيب والوتر) في المثلثات، (مفتاح الحساب) الذي استخدم فيه الكسور العشرية وفائدة الصفر.
البتَّاني
هو ابن عبد الله محمد بن سنان بن جابر الحراني المعروف باسم البتاني، ولد في حران، وتوفي في العراق، وهو ينتمي إلى أواخر القرن الثاني وأوائل القرن الثالث للهجرة. وهو من أعظم فلكيي العالم، إذ وضع في هذا الميدان نظريات مهمة، كما له نظريات في علمي الجبر وحساب المثلثات.
ومن أهم منجزاته الفلكية أنه أصلح قيم الاعتدالين الصيفي والشتوي، وعين قيمة ميل فلك البروج على فلك معدل النهار (أي ميل محور دوران الأرض حول نفسها على مستوى سبحها من حول الشمس). ووجد أنه يساوي 35َ 23ْ (23 درجة و 35 دقيقة)، والقيمة السليمة المعروفة اليوم هي 23 درجة.

البوزجَاني
هو أبو الوفاء محمد بن يحيى بن إسماعيل بن العباس البوزجاني، من أعظم رياضيي العرب، ومن الذين لهم فضل كبير في تقدم العلوم الرياضية. ولد في بوزجان، وهي بلدة صغيرة بين هراة ونيسابور، في مستهل رمضان سنة 328 هـ. قرأ على عمه المعروف بأبي عمرو المغازلي، وعلى خاله المعروف بأبي عبد الله محمد بن عنبسة، ما كان من العدديّات والحسابيات. ولما بلغ العشرين من العمر انتقل إلى بغداد حيث فاضت قريحته ولمع اسمه وظهر للناس إنتاجه في كتبه ورسائله وشروحه لمؤلفات إقليدس وديوفنطس والخوارزمي.
وفي بغداد قدم أبو الوفاء سنة 370 هـ أبا حيان التوحيدي إلى الوزير ابن سعدان. فباشر في داره مجالسه الشهيرة التي دوّن أحداثها في كتاب (الامتاع والؤانسة) وقدمه إلى أبي الوفاء وفي بغداد قضى البوزجاني حياته في التأليف والرصد والتدريس. وقد انتخب ليكون أحد أعضاء المرصد الذي أ،شأه شرف الدولة، في سراية، سنة 377 هـ. وكانت وفاته في 3 رجب 388 هـ على الأرجح.
يعتبر أبو الوفاء أحد الأئمة المعدودين في الفلك والرياضيات، وله فيها مؤلفات قيمة، وكان من أشهر الذين برعوا في الهندسة، أما في الجبر فقد زاد على بحوث الخوارزمي زيادات تعتبر أساساً لعلاقة الجبر بالهندسة، وهو أول من وضع النسبة المثلثية (ظلّ) وهو أول من استعملها في حلول المسائل الرياضية، وأدخل البوزجاني القاطع والقاطع تمام، ووضع الجداول الرياضية للماس، وأوجد طريقة جديدة لحساب جدول الجيب، وكانت جداوله دقيقة، حتى أن جيب زاوية 30 درجة كان صحيحاً إلى ثمانية أرقام عشرية، ووضع البوزجاني بعض المعادلات التي تتعلق بجيب زاويتين، وكشف بعض العلاقات بين الجيب والمماس والقاطع ونظائرها.

البيروني
هو محمد بن أحمد المكنى بأبي الريحان البيروني، ولد في خوارزم عام 362 هـ. ويروى أنه ارتحل عن خوارزم إلى كوركنج، على أثر حادث مهم لم تعرف ماهيته، ثم انتقل إلى جرجان. والتحق هناك بشمس المعالي قابوس، من سلالة بني زياد. ومن جرجان عاد إلى كوركنج حيث تقرب من بني مأمون، ملوك خوارزم، ونال لديهم حظوة كبيرة. ولكن وقوع خوازم بيد الغازي سبكتكين اضطر البيروني إلى الارتحال باتجاه بلاد الهند، حيث مكث أربعين سنة، على ما يروى. وقد جاب البيروني بلاد الهند، باحثاً منقباً، مما أتاح له أن يترك مؤلفات قيمة لها شأنها في حقول العلم. وقد عاد من الهند إلى غزنة ومنها إلى خوارزم حيث توفي في حدود عام 440 هـ ترك البيروني ما يقارب المائة مؤلف شملت حقول التاريخ والرياضيات والفلك وسوى ذلك، وأهم آثاره: كتاب الآثار الباقية عن القرون الخالية، كتاب تاريخ الهند، كتاب مقاليد علم الهيئة وما يحدث في بسيطة الكرة، كتاب كيفية رسوم الهند في تعلم، كتاب المسائل الهندسية.
ساهم البيروني في تقسيم الزاوية ثلاثة أقسام متساوية، وكان متعمقاً في معرفة قانون تناسب الجيوب. وقد اشتغل بالجداول الرياضية للجيب والظل بالاستناد إلى الجداول التي كان قد وضعها أبو الوفاء البوزجاني. واكتشف طريقة لتعيين الوزن النوعي. فضلاً عن ذلك قام البيروني بدراسات نظرية وتطبيقية على ضغط السوائل، وعلى توازن هذه السوائل. كما شرح كيفية صعود مياه الفوارات والينابيع من تحت إلى فوق، وكيفية ارتفاع السوائل في الأوعية المتصلة إلى مستوى واحد، على الرغم من اختلاف أشكال هذه الأوعية وأحجامها. وقد نبّه إلى أن الأرض تدور حول محورها، ووضع نظرية لاستخراج محيط الأرض.

الخوارزمي
لم يصلنا سوى القليل عن أخبار الخوارزمي، وما نعرفه عن آثاره أكثر وأهم مما نعرفه عن حياته الخاصة. هو محمد بن موسى الخوارزمي، أصله من خوارزم. ونجهل تاريخ مولده، غير أنه عاصر المأمون، أقام في بغداد حيث ذاع اسمه وانتشر صيته بعدما برز في الفلك والرياضيات. اتصل بالخليفة المأمون الذي أكرمه، وانتمى إلى (بيت الحكمة) وأصبح من العلماء الموثوق بهم. وقد توفي بعد عام 232 هـ .
ترك الخوارزمي عدداً من المؤلفات أهمها: الزيج الأول، الزيج الثاني المعروف بالسند هند، كتاب الرخامة، كتاب العمل بالإسطرلاب، كتاب الجبر والمقابلة الذي ألَّفه لما يلزم الناس من الحاجة إليه في مواريثهم ووصاياهم، وفي مقاسمتهم وأحكامهم وتجارتهم، وفي جميع ما يتعاملون به بينهم من مساحة الأرضين وكرى الأنهار والهندسة، وغير ذلك من وجوهه وفنونه. ويعالج كتاب الجبر والمقابلة المعاملات التي تجري بين الناس كالبيع والشراء، وصرافة الدراهم، والتأجير، كما يبحث في أعمال مسح الأرض فيعين وحدة القياس، ويقوم بأعمال تطبيقية تتناول مساحة بعض السطوح، ومساحة الدائرة، ومساحة قطعة الدائرة، وقد عين لذلك قيمة النسبة التقريبية ط فكانت 7/1 3 أو 7/22، وتوصل أيضاً إلى حساب بعض الأجسام، كالهرم الثلاثي، والهرم الرباعي والمخروط.
ومما يمتاز به الخوارزمي أنه أول من فصل بين علمي الحساب والجبر، كما أنه أول من عالج الجبر بأسلوب منطقي علمي.
لا يعتبر الخوارزمي أحد أبرز العلماء العرب فحسب، وإنما أحد مشاهير العلم في العالم، إذ تعدد جوانب نبوغه. ففضلاً عن أنه واضع أسس الجبر الحديث، ترك آثاراً مهمة في علم الفلك وغدا (زيجه) مرجعاً لأرباب هذا العلم. كما اطلع الناس على الأرقام الهندسية، ومهر علم الحساب بطابع علمي لم يتوافر للهنود الذين أخذ عنهم هذه الأرقام. وأن نهضة أوروبا في العلوم الرياضية انطلقت ممّا أخذه عنه رياضيوها، ولولاه لكانت تأخرت هذه النهضة وتأخرت المدنية زمناً ليس باليسير.

المجريطي
ولد أبو القاسم سلمة بن أحمد بمدينة مجريط (مدريد) في الأندلس، في سنة 340 هـ، وتوفي في سنة 397 هـ عن سبعة وخمسين عاماً. اهتم بدراسة العلوم الرياضية، فتعمق بها حتى صار إمام الرياضيين في الأندلس. كما أنه اشتغل بالعلوم الفلكية وكانت له فيها مواقف وآراء، فضلاً عن الكيمياء وسائر العلوم المعروفة.
ترك المجريطي مؤلفات علمية متنوعة أهمها: رتبة الحكم (في الكيمياء)، غاية الحكيم (في الكيمياء) وقد نُقل إلى اللاتينية.
عني المجريطي بزيج الخوارزمي وزاد عليه، وله رسالة في آلة الرصد، وبالإسطرلاب. وقد ترك أبحاثاً قيمة في مختلف فروع الرياضيات كالحساب والهندسة، فضلاً عن مؤلفاته في الكيمياء. واهتم المجريطي كذلك بتتبع تاريخ الحضارات القديمة. ومن الدراسات المهمة التي ركز عليها المجريطي علم البيئة.
وفي الخاتمة نقول أن المجريطي يع صاحب مدرسة مهمة في حقل العلوم، تأثر بآرائها العديد من العلماء اللاحقين، أمثال الزهراوي الطبيب الأندلسي المشهور، والغرناطي، والكرماني، وابن خلدون الذي نقل عن المجريطي بعض الآراء التي أدرجها في مقدمته.

ثابت بن قرَّه
هو ثابت بن قرّه وكنيته أبو الحسن، ولد في حرّان سنة 221 هـ، وامتهن الصيرفة، كما اعتنق مذهب الصائبة. نزح من حرّان إلى كفرتوما حيث التقى الخوارزمي الذي أعجب بعلم ثابت الواسع وذكائه النادر. وقد قدمه الخوارزمي إلى الخليفة المعتضد، وكان المعتضد يميل إلى أهل المواهب ويخص أصحابها بعطفه وعطاياه، ويعتبرهم من المقربين إليه. ويروى أنه أقطع ثابت بن قره، كما أقطع سواه من ذوي النبوغ، ضياعاً كثيرة. وقد توفي في بغداد سنة 288 هـ أحب ثابت العلم، لا طمعاً في كسب يجنيه ولا سعياً وراء شهرة تعليه، إنما أحبّه لأنه رأى في المعرفة مصدر سعادة كانت تتوق نفسه إليها. ولما كانت المعرفة غير محصورة في حقل من حقول النشاط الإنساني، ولما كانت حقول النشاط الإنساني منفتحة على بعضها بعضاً، فإن فضول ثابت بن قره حمله على ارتيادها كلها، ومضيفاً إلى تراث القدامى ثمار عبقريته الخلاقة مهّد ثابت بن قره لحساب التكامل ولحساب التفاضل. وفي مضمار علم الفلك يؤثر أنه لم يخطئ في حساب السنة النجمية إلا بنصف ثانية، كما يؤثر اكتشافه حركتين لنقطتي الاعتدال إحداهما مستقيمة والأخرى متقهقرة.
ولثابت أعمال جلية وابتكارات مهمة في الهندسة التحليلية التي تطبق الجبر على الهندسة، ويعزى إليه العثور على قاعدة تستخدم في إيجاد الأعداد المتحابة، كما يعزى إليه تقسيم الزاوية ثلاثة أقسام متساوية بطريقة تختلف عن الطرق المعروفة عند رياضيي اليونان وقد ظهرت عبقرية ثابت بن قره، فضلاً عن العلوم الرياضية والفلكية، في مجال العلوم الطبية أيضاً.
ترك ثابت بن قرّه عدة مؤلفات شملت علوم العصر، وذكرها كتاب عيون الأنباء، أشهرها: كتاب في المخروط المكافئ، كتاب في الشكل الملقب بالقطاع، كتاب في قطع الاسطوانة، كتاب في العمل بالكرة، كتاب في قطوع الاسطوانة وبسيطها، كتاب في مساحة الأشكال وسائر البسط والأشكال المجسمة، كتاب في المسائل الهندسية، كتاب في المربع، كتاب في أن الخطين المستقيمين إذا خرجا على أقلّ من زاويتين قائمتين التقيا، كتاب في تصحيح مسائل الجبر بالبراهين الهندسية، كتاب في الهيأة، كتاب في تركيب الأفلاك، كتاب المختصر في علم الهندسة، كتاب في تسهيل المجسطي، كتاب في الموسيقى، كتاب في المثلث القائم الزاوية، كتاب في حركة الفلك، كتاب في ما يظهر من القمر من آثار الكسوف وعلاماته، كتاب المدخل إلى إقليدس، كتاب المدخل إلى المنطق، كتاب في الأنواء، مقالة في حساب خسوف الشمس والقمر، كتاب في مختصر علم النجوم، كتاب للمولودين في سبعة أشهر، كتاب في أوجاع الكلى والمثاني، كتاب المدخل إلى علم العدد الذي ألفه نيقوماخوس الجاراسيني ونقله ثابت إلى العربية.


حسن كامل الصباح
العالم اللبناني "حسن كامل الصباح" (1894-1935) الذي قدم للبشرية حوالي 176 اختراعاً رغم عمره القصير 41 عامًا، بالإضافة إلى العديد من النظريات الرياضية في مجال الهندسة الكهربائية حتى أطلقت عليه الصحف الأمريكية لقب خليفة أديسون أو "أديسون الشرق"، وكان العربي الوحيد الذي منحه معهد المهندسين الكهربائيين الأمريكيين لقب فتى العلم الكهربائي.
بيت علم:
ولد الصبّاح في 16 أغسطس عام 1894 في بلدة النبطية بجنوب لبنان، ونشأ في بيت علم وفكر، فتوجهت اهتماماته نحو الاطلاع والثقافة والتعرف على ما في الطبيعة من قوى، وشجعه على ذلك خاله الشيخ أحمد رضا الذي كان شغوفًا بالبحث والتعرف على الحقائق الطبيعية والاجتماعية والروحية.
وقد ظهرت علامات الذكاء والنبوغ على "حسن كامل الصباح" وهو في السابعة من عمره عندما ألحقه والده بالمدرسة الابتدائية فنال إعجاب معلميه، ثم التحق بالمدرسة السلطانية في بيروت سنة 1908 فظهر نبوغه في الرياضيات والطبيعيات، وفى نهاية السنة الأولى له فيها أدرك الصباح عدم صلاحية الكتب الدراسية المقررة عليه مع طموحاته العلمية؛ فبدأ في دراسة اللغة الفرنسية للاطلاع على العلوم التي لم يكن يجدها في الكتب العربية آنذاك.
ثم التحق الصبّاح بالجامعة الأمريكية في بيروت، وأتقن اللغة الإنجليزية في مدة قصيرة، واستطاع حل مسائل رياضية وفيزيائية معقدة ببراعة وهو في السنة الجامعية الأولى، وشهد له أساتذته بقدراته، وتردد اسمه بين طلاب الجامعات اللبنانية، ووصفه الدكتور فؤاد صروف - أحد أساتذته - في مجلة المقتطف بأنه شيطان من شياطين الرياضيات.
والتحق الصباح بقسم الهندسة في الجامعة الأمريكية، وأبدى اهتمامًا خاصًّا نحو الهندسة الكهربائية ونتيجة لما ظهر عليه من نبوغ في استيعاب نظرياتها وتطبيقاتها تبرع له أحد الأساتذة الأمريكيين البارزين بتسديد أقساط المصروفات الجامعية تقديراً منه لهذا التفوق حين عرف أن ظروف أسرة الصباح المادية لا تسمح له بمواصلة الدراسة الجامعية.
وعندما بلغ سن تأدية الخدمة العسكرية اضطر "حسن كامل الصباح" إلى التوقف عن الدراسة عام 1916 والتحق بسرية التلغراف اللاسلكي وفى عام 1918 توجه إلى العاصمة السورية دمشق؛ حيث عمل مدرساً للرياضيات بالإضافة إلى متابعته دراسة الهندسة الكهربائية والميكانيكا والرياضيات، كما وجه اهتمامًا للاطلاع على نظريات العلماء في مجال الذرة والنسبية، وكان من القلائل الذين استوعبوا هذه النظرية الشديدة التعقيد، وكتب حولها المقالات فشرح موضوع الزمان النسبي والمكان النسبي والأبعاد الزمانية والمكانية والكتلة والطاقة وقال عنه العالم إستون فيما بعد: كان الوحيد الذي تجرأ على مناقشة أراء أينشتاين الرياضية وانتقادها والتحدث عن النسبية كأينشتاين نفسه.
وفى 1921 غادر دمشق وعاد إلى الجامعة الأمريكية مرة أخرى؛ لتدريس الرياضيات، وكان حريصاً على شراء المؤلفات الألمانية الحديثة في هذا المجال، ولكن في الوقت نفسه كان الصباح تواقاً إلى التخصص في مجال الهندسة الكهربائية.
وفى عام 1927 توجه "حسن كامل الصباح" إلى أمريكا، والتحق بمدرسة الهندسة الكبرى المسماة مؤسسة ماساتشوستش الفنية، لكنه لم يتواءم مع التعليم الميكانيكي في هذه المؤسسة، كما عجز عن دفع رسومها فتركها بعد عام، وانتقل إلى جامعة إلينوي ولمع نبوغ الصباح قبل نهاية العام الدراسي الأول في هذه الجامعة، فقدم أستاذ الفلسفة الطبيعية بها اقتراحًا للعميد بمنح الصباح شهادة معلم علوم (M.A) إلا أن العميد لم يوافق على الاقتراح؛ حيث كان يجب على الطالب أن يقضي عامين على الأقل في الجامعة قبل منحه أي شهادة.
ووضع الصباح نظريات وأصولا جديدة لهندسة الكهرباء؛ فشهد له العلماء بالعبقرية ومن بينهم العالم الفرنسي الشهير موريس لوبلان، وبعث إليه الرئيس الأمريكي آنذاك بخطاب يؤكد فيه إعجابه بنبوغه واختراعاته، وأرسلت إليه شركات الكهرباء الكبرى شهادات تعترف بصحة اختراعاته، ومنها شركة وستنجهاوس في شيكاغو وثلاث شركات ألمانية أخرى.
وفى عام 1932 منحه مجمع مؤسسة الكهرباء الأمريكي لقب "فتى مؤسسة مهندسي الكهرباء الأمريكية"، وهو لقب علمي لا يُعطى إلا إلى من اخترع وابتكر في الكهرباء، ولم ينل هذا اللقب إلا عشرة مهندسين في الشركة.
وفي مطلع عام 1933 تمت ترقيته في الشركة، ومنح لقب "فتى العلم الكهربائي" وذلك بعد انتخابه من جمعية المهندسين الكهربائيين الأمريكيين في نيويورك. واستطاع الصباح اكتشاف طرائق الانشطار والدمج النووي المستخدمة في صنع القنابل الهيدروجينية والنووية والنيترونية.
وقد شملت علوم الصباح نواحي معرفية عديدة في مجالات الرياضيات البحتة والإحصائيات والمنطق والفيزياء وهندسة الطيران والكهرباء والإلكترونيات والتلفزة، وتحدث عن مادة "الهيدرولية" وما ينتج عنها من مصادر للطاقة، واستشهد بشلالات نبع الصفا في جنوب لبنان ونهر الليطاني، كما كانت له آراؤه في المجالات السياسة والاقتصادية والاجتماعية والحرية والاستعمار والمرأة والوطنية والقومية العربية، وكان ذواقًا للأدب ويجيد أربع لغات هي: التركية والفرنسية والإنجليزية والألمانية.
اختراعات الصباح:
ويصل عدد ما اخترعه حسن كامل الصباح من أجهزة وآلات في مجالات الهندسة الكهربائية والتلفزة وهندسة الطيران والطاقة إلى أكثر من 76 اختراعًا سجلت في 13 دولة منها: الولايات المتحدة الأمريكية، وبلجيكا، وكندا، وبريطانيا، وفرنسا، وإيطاليا، وأستراليا، والهند، واليابان، وأسبانيا، واتحاد دول أفريقيا الجنوبية. وبدأ اختراعاته عام 1927 بجهاز ضبط الضغط الذي يعين مقدار القوة الكهربائية اللازمة لتشغيل مختلف الآلات ومقدار الضغط الكهربائي الواقع عليها.
وفي عام 1928 اخترع جهازًا للتلفزة يستخدم تأثير انعكاس الإلكترونيات من فيلم مشع رقيق في أنبوب الأشعة المهبطية الكاثودية، وهو جهاز إلكتروني يمكن من سماع الصوت في الراديو والتليفزيون ورؤية صاحبه في آن واحد.
كما اخترع جهازًا لنقل الصورة عام 1930، ويستخدم اليوم في التصوير الكهروضوئي، وهو الأساس الذي ترتكز عليه السينما الحديثة، وخاصة السينما سكوب بالإضافة إلى التليفزيون.
وفي العام نفسه اخترع جهازًا لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية مستمرة، وهو عبارة عن بطارية ثانوية يتولد بها حمل كهربائي بمجرد تعرضها لأشعة الشمس، وإذا وُضع عدد منها يغطي مساحة ميل مربع في الصحراء؛ فإن القوة الكهربائية التي يمكن استصدارها من الشمس عندئذ تكون 200 مليون كيلو وات، وقد عرض الصباح اختراعه هذا على الملك فيصل الأول ملك العراق ليتبناه، ولكنه مات ثم عرضه على الملك عبد العزيز بن سعود لاستخدامه في صحراء الربع الخالي، ولكن الصباح مات بعد فترة وجيزة.
وكان قد شرع قبيل وفاته في تصميم محرك طائرة إضافي يسمح بالطيران في الطبقات العليا من الجو، وهو شبيه بتوربينات الطائرة النفاثة.
الموت المفاجئ:
وقد حدثت الوفاة المفاجئة مساء يوم الأحد 31 مارس 1935 وكان حسن كامل الصباح عائدًا إلى منزله فسقطت سيارته في منخفض عميق ونقل إلى المستشفى، ولكنه فارق الحياة وعجز الأطباء عن تحديد سبب الوفاة خاصة وأن الصباح وجد على مقعد السيارة دون أن يصاب بأية جروح مما يرجح وجود شبهة جنائية خاصة وأنه كان يعاني من حقد زملائه الأمريكيين في الشركة، وذكر ذلك في خطاباته لوالديه.
وحمل جثمان العالم اللبناني والمخترع البارع حسن كامل الصباح في باخرة من نيويورك إلى لبنان، وشيع في جنازة مهيبة إلى مثواه الأخير في مسقط رأسه ببلدة النبطية بجنوب لبنان، ورثاه رئيس شركة جنرال إلكتريك قائلا: إنه أعظم المفكرين الرياضيين في البلاد الأمريكية، وإن وفاته تعد خسارة لعالم الاختراع.

بشير أحمد.. إشراقة هندية في الكيمياء الحيوية
سجل لمشاهدة الصور
ولد الدكتور بشير بالهند في منطقة تسمى "كارنيل" في 24 يونيو عام 1904، والده هو د. "رحمت علي"، من قرية في مقاطعة "جالهندر". كان يعمل مديرًا طبيًا في حكومة البنجاب ثم جراحًا في عام 1937، وتُوفي إثر حادث سيارة عام 1940.
والدته هي السيدة "عائشة أحمد" من مقاطعة "ساليكوت"، تعلمت القرآن وحفظته منذ الصغر كعادة العائلات المسلمة في تلك الفترة.. وبالرغم من أنها لم تتعلم غير القرآن فإنها حرصت على تعليم أبنائها الست.. ذكورًا وإناثًا تعليمًا عاليًا.
كان بشير أكبر إخوته، وعرف عنه منذ الصغر قناعته وصبره ، وحرص على استيعاب إخوته الصغار ، التحق بالمدرسة الابتدائية في قريته ثم توجه إلى مدينة جالهندر للحصول على الثانوية.
حصل د. "بشير" على بكالوريوس الكيمياء في عام 1923، وكان ترتيبه الأول على جامعة البنجاب. و تقلد على إثر ذلك ميدالية "أيونج" الذهبية كطالب في الكلية، وتأثر بثلاثة من أساتذة الكيمياء الكبار أمثال "باتنجر" Bhatnagar، وراجنيك Rajnir مبعوث المعهد الدولي للعلوم في الهند، وكارتير carter والذي كان يدرس الكيمياء الصناعية.
اختار بشير أن يكمل دراسته العليا في الكيمياء الحيوية حصل على منحة لمدة عامين من جامعة (1923-1925)، وحصل على رسالة الماجستير في الكيمياء عام 1925 من جامعة البنجاب، ثم بدأ أبحاثه في معامل الجامعة الكيميائية تحت إشراف د/ باتنجر وراجنيك، وتنقل في عدة وظائف علمية لمدة عامين، قرر بعدها التوجه إلى لندن للحصول على شهادة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية ذلك المجال الآخذ في النمو السريع، فكان من أوائل المسلمين الذين حصلوا على شهادة الدكتوراه عام 1931، وكان عنوانها "النشاطات الحيوية للصبغة البرتقالية" Metabolism of Carotenes.. وهي صبغة برتقالية أو صفراء توجد في بعض النباتات وفي الأنسجة الدهنية لبعض الحيوانات.. وهو المجال الذي أبدع فيه وتميز به على مدار حياته.
حرص على توسيع مداركه في العلوم الأخرى التي تتعلق بالكيمياء الحيوية مثل الفسيولوجي، وعلم الكائنات الدقيقة وعلم التغذية والأدوية.. وغيرها.
عاد د. بشير إلى الهند في عام 1932 وعاود أبحاثه في معامل جامعة البنجاب في لاهور، وحصل على درجة أستاذ مساعد في كيمياء الحيوية والتغذية عام 1934، ثم حصل على منحة لمدة سنة من الولايات المتحدة تنقل بعدها بين عدد من الدول الأوروبية لزيادة معاملها الكيميائية وحصل على الأستاذية في الكيمياء العضوية من جامعة البنجاب، وظل هكذا حتى بعد استقلال باكستان عن الهند عام 1947. تقلّد منصب نائب جامعة البنجاب في عام 1952.. ورئيسًا لمعهد الكيمياء في جامعة البنجاب..
وخلال خمس سنوات كاملة قضاها د. بشير في هذا المعهد، ازدهر ونما وأخذ شهرة واسعة عالمية ومحلية في مجال الكيمياء.. وخاصة الكيمياء الحيوية وأبحاثها العلمية الواسعة التي قام بها وأشرف عليها د. بشير.
خلال ثلاثين عامًا من الأبحاث المتصلة من عام 1926 إلى 1954، دارت أبحاث د. بشير حول ثلاثة مواضيع رئيسية في الكيمياء الحيوية، ألا وهي: الفيتامينات والصبغة الصفراء، والهرمونات والنشاطات الحيوية.. والزيوت والدهون، التي يأكلها الإنسان.. ومواضيع أخرى متنوعة، وقد كتب عدة مقالات لتثقيف العلماء، والرجل العادي بالتطور الذي حدث في هذه المجالات، كان د. بشير من الأوائل في دراسة الصبغات والهرمونات، وقد توصل في أبحاثه إلى نتائج عديدة، نذكر بعضها في نقاط:
- كان أول من وصل إلى أن الصبغة الصفراء تتحول إلى فيتامين (أ) في كبد الحيوان.
- قارن بين مخزون فيتامين (أ) عند المستويات الاجتماعية المختلفة، وأثبت أن الطبقة العاملة الكادحة لا تملك إلا مخزونًا قليلاً من هذا الفيتامين نسبة إلى الطبقة الوسطى.
- درس تأثير درجة الحرارة على هذا الفيتامين، وتوصل إلى أن طبخه عند درجة حرارة عالية لا يفقده كثيرًا من قيمته مقارنة بطبخه لفترة طويلة عند درجة حرارة منخفضة، وأن حفظ الدهون لمدة 16 شهرًا يفقدها 25-30% من قيمة الفيتامين في مكوناتها.
- درس فيتامين B وقدر احتياج الجسم إليه بـ 1Smgmlday أو واحد ملي جرام ونصف في اليوم.. ورصد اختلاف الاحتياج إليه صيفًا وشتاءً.
- تعمّق في دراسة فيتامين س C))، ودرس علاقته بالإنسان ودوره الحيوي في جسمه، كما حدد نسبته في كثير من الفاكهة والحبوب وتأثير ضوء الشمس في كميته.. حيث إن بعض الحبوب تكون كمية مضاعفة من فيتامين C في ضوء الشمس.
له دراسات متميزة حول مكونات الكالسيوم والفوسفور في جسم الإنسان، وتوصل إلى أن نسبة تركيز الفوسفور في بلازما الدم تفوق نسبته في مكونات الدم الأخرى كالكرات الحمراء.
- قاس معدل النشاطات الحيوية لبعض العناصر الصحية الهامة في جسم الإنسان عند عائلات تعيش تحت ظروف مناخية مختلفة، وتوصل إلى أنها تقل بنسبة من 12 إلى 16% عند من يعيش في حجرات مكيَّفة.
- درس تغير مكونات الدم الرئيسية عند المرأة الحامل مثل الكالسيوم والكرات الحمراء وبروتين الدم وهكذا.. ويذكر الدكتور بشير في كثير من المراجع العالمية في الكيمياء، وبُني على أبحاثه الكثير من أبحاث اليوم.
- شارك د. بشير في ما يقرب من 12 معهدًا وجمعية كعضو أو مبعوث أو رئيس مثل المعهد الملكي للكيمياء بلندن، والمعهد الدولي للعلوم بالهند والجمعية الملكية للفنون بلندن ومؤسسة روكفيلد بنيويورك وغيرها.. كما كان أول من قام بإنشاء الجمعية الباكستانية لتطوير العلوم التي كانت تصدر جريدتين علميتين وقام بتنظيم مؤتمر باكستان العلمي السنوي من خلالها.
د. بشير .. الإنسان
تزوج د. بشير من السيدة "محمودة بيجام"، وأنجب منها ابنتين.. وكان يحب الرحلات الطويلة الشاقة والسير لمسافات طويلة سيرًا على الأقدام.
عُرف عنه مساعدته المخلصة لكل من يطلب العون، كان متواضعًا، وصبورًا، وسريع البديهة كما يحكي عنه إقرانه ووالدته.. شجّع كل فكرة جديدة حتى إن تلاميذه كانوا أول من طور جهازًا يقيس مقدار فيتامين (أ) عن طريق اللون.. ويسمى Sector photometer والذي لم يكن موجودًا في أي مكان في العالم في ذلك الوقت.
تُوفي د. بشير عام 1957 في بيشاور على إثر سكتة قلبية مفاجئة خلال تنظيم مؤتمر باكستان السنوي ونقل جثمانه إلى "لاهور"، البلد التي كانت منارة لعلم الكيمياء بفضل جهود الدكتور بشير أحمد.

زغلول راغب النجار
سجل لمشاهدة الصور

ولد الدكتور زغلول راغب محمد النجار في قرية مشاري، مركز بسيون بمحافظة الغربية في 17 نوفمبر عام 1933م. حفظ القرآن الكريم منذ الصغر على يد والده الذي كان يعمل مدرسًا بإحدى مدارس المركز. وقد حرص الوالد دائمًا على غرس القيم الدينية والأخلاقية في حياة أبنائه.. حتى إنه كان يعطي للأسرة درسًا في السيرة أو الفقه أو الحديث على كل وجبة طعام..
تدرج الفتى زغلول في مراحل التعليم حتى التحق بكليته، كلية العلوم بجامعة القاهرة في عام 1951م، ثم تخرج في قسم الجيولوجيا بالكلية في عام 1955م حاصلاً على درجة بكالوريوس العلوم بمرتبة الشرف وكان أول دفعته.
وفي عام 1959م لاحت أول انطلاقة حقيقية للدكتور زغلول النجار في إثبات ذاته، حيث دعي من جامعة آل سعود بالرياض إلى المشاركة في تأسيس قسم الجيولوجيا هناك.
ومن المملكة السعودية استطاع السفر إلى إنجلترا.. وحصل هناك على درجة "الدكتوراه في الفلسفة" في الجيولوجيا من جامعة ويلز ببريطانيا عام 1963م، ثم رشحته الجامعة.. لاستكمال أبحاث ما بعد الدكتوراه من خلال منحة علمية من جامعته.. Robertson, Post-Doctoral Research fellows. ويذكر الدكتور زغلول أنه حينما حاولت إدارة البعثات المصرية الرفض، بعث أستاذه الإنجليزي الذي كان نسيبًا لملكة بريطانيا بخطاب شديد اللهجة إلى البعثات قال فيه: إنه لا يوجد من يختلف على أن الدكتور زغلول هو أحق الدارسين بهذه المنحة التي تمنح لفرد واحد فقط، وهدَّد أن بريطانيا لن تقبل أي طالب مصري بعد ذلك إذا لم يقبل الدكتور زغلول في هذه المنحة.. فبالطبع كانت الموافقة.
قدم الدكتور زغلول في فترة تواجده بإنجلترا أربعة عشر بحثًا في مجال تخصصه الجيولوجي، ثم منحته الجامعة درجة الزمالة لأبحاث ما بعد الدكتوراة (1963م - 1967م).. حيث أوصت لجنة الممتحنين بنشر أبحاثه كاملة.. وهناك عدد تذكاري مكون من 600 صفحة يجمع أبحاث الدكتور النجار بالمتحف البريطاني الملكي.. طبع حتى الآن سبع عشرة مرة..
انتقل الدكتور زغلول بعد ذلك إلى "الكويت"؛ حيث شارك في تأسيس قسم الجيولوجيا هناك عام 1967م، وتدرج في وظائف سلك التدريس حتى حصل على الأستاذية عام 1972م، وعُيِّن رئيسًا لقسم الجيولوجيا هناك في نفس العام.. ثم توجه إلى قطر عام 1978م إلى عام 1979م، وشغل فيها نفس المنصب السابق. وقد عمل قبلها أستاذًا زائرًا بجامعة كاليفورنيا لمدة عام واحد في سنة 1977م.
نشر للدكتور زغلول ما يقرب من خمسة وثمانين بحثًا علميًّا في مجال الجيولوجيا، يدور الكثير منها حول جيولوجية الأراضي العربية كمصر والكويت والسعودية..
من هذه البحوث: تحليل طبقات الأرض المختلفة في مصر – فوسفات أبو طرطور بمصر - البترول في الطبيعة – احتياطي البترول – المياه الجوفية في السعودية – فوسفات شمال غرب السعودية – الطاقة المخزونة في الأراضي السعودية – الكويت منذ 600 مليون عام مضت. ومنها أيضًا:
مجهودات البشر في تقدير عمر الأرض، الإنسان والكون – علم التنجيم أسطورة الكون الممتد – منذ متى كانت الأرض؟ – زيادة على أبحاثه العديدة في أحقاب ما قبل التاريخ (العصور الأولى)
كما نشر للدكتور زغلول ما يقرب من أربعين بحثًا علميًّا إسلاميًّا، منها:
التطور من منظور إسلامي – ضرورة كتابة العلوم من منظور إسلامي – العلوم والتكنولوجيا في المجتمع الإسلامي – مفهوم علم الجيولوجيا في القرآن – قصة الحجر الأسود في الكعبة – حل الإسلام لكارثة التعليم – تدريس الجيولوجيا بالمستوى الجامعي اللائق..
وله عشرة كتب: منها الجبال في القرآن، إسهام المسلمين الأوائل في علوم الأرض، أزمة التعليم المعاصر، قضية التخلف العلمي في العالم الإسلامي المعاصر، صور من حياة ما قبل التاريخ.. وغيرها. كما كان له بحثان عن النشاط الإسلامي في أمريكا والمسلمون في جنوب إفريقيا.. هذا بالطبع بجانب أبحاثه المتميزة في الإعجاز العلمي في القرآن، والذي يميز حياة د. زغلول النجار. بلغت تقاريره الاستشارية والأبحاث غير المنشورة ما يقرب من أربعين بحثًا. وأشرف حتى الآن على أكثر من ثلاثين رسالة ماجستير ودكتوراة في جيولوجية كل من مصر والجزيرة العربية والخليج العربي.
* رسم د. النجار أول خريطة جيولوجية لقاع بحر الشمال.. وحصل على عدة جوائز منها "جائزة أحسن بحوث مقدمة لمؤتمر البترول العربي عام 1975م، وجائزة مصطفى بركة للجيولوجيا".
* الآن، يشرف الدكتور زغلول على معهد للدراسات العليا بإنجلترا تحت اسم:
Markfield Institute of Higher Educationوهو معهد تحت التأسيس يمنح درجة الماجستير أو الدكتوراة في مجالات إسلامية كثيرة مثل الاقتصاد، والمال والبنوك، والتاريخ الإسلامي، والفكر الإسلامي المعاصر، والحركات المعاصرة، والمرأة وحركات تحررها.. إلخ.
* د. زغلول عضو في العديد من الجمعيات العلمية المحلية والعالمية منها: لجنة تحكيم جائزة اليابان الدولية للعلوم، وهي تفوق في قدرها جائزة نوبل للعلوم.. واختير عضوًا في تحرير بعض المجلات في نيويورك وباريس.. ومستشارًا علميًّا لمجلة العلوم الإسلامية Islamic science التي تصدر بالهند.. وغيرها..
وقد عُيِّن مستشارًا علميًّا لعدة مؤسسات وشركات مثل مؤسسة روبرستون للأبحاث البريطانية، شركة ندا الدولية بسويسرا وبنك دبي الإسلامي بالإمارات.. وقد شارك في تأسيس كل من بنك دبي وبنك فيصل المصري وبنك التقوى وهو عضو مؤسس بالهيئة الخيرية الإسلامية بالكويت..
للدكتور زغلول النجار اهتمامات واسعة متميزة ومعروفة في مجال "الإعجاز العلمي في القرآن الكريم"، حيث يرى أنه وسيلة هامة وفعالة في الدعوة إلى الله عز وجل، ويقول عن تقصير علماء المسلمين تجاه هذه الرسالة: "لو اهتم علماء المسلمين بقضية الإعجاز العلمي وعرضوها بالأدلة العلمية الواضحة لأصبحت من أهم وسائل الدعوة إلى الله عز وجل"، ويرى أنهم هم القادرون وحدهم بما لهم من دراسة علمية ودينية على الدمج بين هاتين الرسالتين وتوضيحهما إلى العالم أجمع.. لذلك اهتم الدكتور زغلول بهذه الرسالة النابعة من مرجعيته العلمية والدينية في فكره، منذ شبابه. جاب د. زغلول البلاد طولاً وعرضًا داعيًا إلى الله عز وجل.. ولا يذكر أن هناك بلدًا لم يتحدث فيه عن الإسلام من خلال الندوات والمؤتمرات أو عبر شاشات التلفزة، أو حتى من خلال المناظرات التي اشتهرت عنه في مجال مقارنة الأديان. يوجه د. زغلول حديثه إلى كل شاب وفتاة بأن عليهم فَهْم هذا الدين، وحمل تعاليمه إلى الناس جميعًا؛ فيقول في إحدى محاضراته: "نحن المسلمون بأيدينا الوحي السماوي الوحيد المحفوظ بحفظ الله كلمة كلمة وحرفًا حرفًا قبل أربعة عشر قرنًا من الزمان، وأنا أؤكد على هذا المعنى؛ لأني أريد لكل شاب وكل شابة مسلمة أن يخرج به مسجلاً في قلبه وفي عقله؛ ليشعر بمدى الأمانة التي يحملها على كتفيه". كما يؤمن د. زغلول بأن علينا تسخير العلم النافع بجميع إمكاناته، وأن أحق من يقوم بهذا هو العالم المسلم: "فنحن نحيا في عصر العلم، عصر وصل الإنسان فيه إلى قدر من المعرفة بالكون ومكوناته لم تتوفر في زمن من الأزمنة السابقة؛ لأن العلم له طبيعة تراكمية، وربنا سبحانه وتعالى أعطى الإنسان من وسائل الحس والعقل ما يعينه على النظر في الكون واستنتاج سنن الله"، ويقول في موضع آخر: (ولما كانت المعارف الكونية في تطور مستمر، وجب على أمة الإسلام أن ينفر في كل جيل نفر من علماء المسلمين الذين يتزودون بالأدوات اللازمة للتعرض لتفسير كتاب الله).
إلا أن د. زغلول وبرغم اهتمامه الشديد بما في القرآن من إعجاز علمي، يؤكد أنه كتاب هداية للبشر وليس كتابًا للعلم والمعرفة موضحًا ذلك في قوله: (أشار القرآن في محكم آياته إلى هذا الكون ومكوناته التي تحصى بما يقارب ألف آية صريحة، بالإضافة إلى آيات تقترب دلالتها من الصراحة.. وردت هذه الآيات من قبيل الاستشهاد على بديع صنع الله سبحانه وتعالى، ولم ترد بمعنى أنها معلومة علمية مباشرة تعطى للإنسان لتثقيفه علميًّا)، ويدعو د. زغلول دائمًا إلى أن يهتم كل متخصص بجزئيته في الإعجاز العلمي ولا يخوض فيما لا يعلم (أما الإعجاز العلمي للآيات الكونية فلا يجوز أن يوظف فيه إلا القطعي من الثوابت العلمية، ولا بد للتعرض لقضايا الإعجاز من قبل المتخصصين كلٌّ في حقل تخصصه).
تحية من الجيل.. تحية من كل شاب مسلم وفتاة مسلمة.. عمَّا قدمه عالمنا للعلم والحياة والإنسان.. ويقف إعجازه العلمي إعجازًا لا يُنْكَر من أي عالم يقدر العلم والعلماء.. ندعو جيل علمائنا إلى أن يقتدي به.. وهذا أفضل طريقة لتقديم الشكر للدكتور زغلول على ما قدمه.. وهو أن يكون منا زغلول.. آخر..

فاروق الباز
وُلِد د. فاروق في الأول من يناير عام 1938م من أسرة بسيطة الحال في قرية طوخ الأقلام من قرى السنبلاوين في محافظة الدقهلية.. كان والده أول من حصل على التعليم الأزهري في قريته.. وكانت أمه رغم بساطتها عونًا له في اتخاذ قراراته المصيرية؛ حيث كانت تمتلك ذكاء فطريًّا على حد وصف د. فاروق.
حصل على شهادة البكالوريوس (كيمياء - جيولوجيا) في عام 1958م، وقام بتدريس مادة الجيولوجيا بجامعة أسيوط حتى عام 1960م، حينما حصل على منحة لاستكمال دراسته بالولايات المتحدة. نال شهادة الماجستير في الجيولوجيا عام 1961م من معهد علم المعادن بميسوري الأمريكية.. وحصل على عضوية فخرية في إحدى الجمعيات الهامة (Sigma Xi) تقديرًا لجهوده في رسالة الماجستير، نال شهادة الدكتوراة في عام 1964م وتخصَّص في التكنولوجيا الاقتصادية.. واستطاع خلال هذه الفترة زيارة المناجم الهامة، وجمع آلاف العيِّنات من بلاد العالم التي زارها.
ثم عاد إلى مصر سنة 1965 وبعد رحلة من المعاناة مع التخلف سافر سرًّا إلى أمريكا سنة 1966؛ خوفًا من الظروف السياسية الشائكة التي كانت في مصر آنذاك. وهناك بدأ في رحلة شاقة للبحث عن عمل، ونظرًا لوصوله بعد بدء العام الدراسي، فلم تقبله أي جامعة من الجامعات؛ فأخذ يبعث طلبات التحاق إلى الشركات جاوزت المائة في عددها، إلى أن بعثت له "ناسا" التي كانت تطلب جيولوجيين متخصصين في القمر الموافقة وسط دهشة د. فاروق.
والعجيب أنه لم يكن يعلم شيئًا عن جيولوجيا القمر، ودخل ناسا وهو لا يعلم أنه سيكون له فيها شأن. وقد وفَّقه الله إلى أحد المؤتمرات الجيولوجية والتي تحدَّث فيها علماء القمر عن فوَّهاته ومنخفضاته وجباله. لم يفهم شيئًا، وهو ما قيل طيلة ثلاثة أيام متواصلة، وحينما سأل أحد الجالسين عن كتاب يجمع هذه التضاريس، أجابه قائلاً: "لا حاجة لنا إلى أي كتاب فنحن نعرف كل شيء عنه".. حرَّكته الإجابة إلى البحث والمعرفة، ودخل المكتبة التي ضجَّت بالصور القمرية التي يعلوها التراب، وعكف على دراسة 4322 صورة طيلة ثلاثة أشهر كاملة، وتوصل إلى معلومات متميزة.
اكتشف د. الباز أن هناك ما يقرب من 16 مكانًا يصلح للهبوط فوق القمر، وفي المؤتمر الثاني الذي حضره. كان د. الباز على المنصَّة يعرض ما توصَّل إليه وسط تساؤل الحاضرين عن ماهيته، حتى إن العالِم الذي قال له من قبل نحن نعرف كل شيء عن القمر قام وقال: "اكتشفت الآن أننا كنا لا نعرف شيئًا عن القمر".
دخل الباز تاريخ ناسا، وأوكلت له مهمتين رئيسيتين في أول رحلة لهبوط الإنسان على سطح القمر: الأولى هي اختيار مواقع الهبوط على سطح القمر، والثانية تدريب طاقم روَّاد الفضاء على وصف القمر بطريقة جيولوجية علمية، وجمع العيِّنات المطلوبة، وتصويره بالأجهزة الحديثة المصاحبة.
تقديرًا لأستاذه؛ بعث "نيل آرمسترونج" برسالة إلى الأرض باللغة العربية، واصطحب معه ورقة مكتوب عليها سورة الفاتحة ودعاء من د. فاروق تيمنًا منه بالنجاح والتوفيق.
بانطلاق أبوللو ونجاح مهمته سطع نجم د. فاروق الباز، بعد مشاركته فيه من عام 1967م إلى 1972م، وبدأ اسمه يأخذ مكانًا في الصحافة العلمية والتلفزيون الأمريكي.
بعد انتهاء مهمة أبولُّلو، شارك مع معهد Smithsonian بواشنطن في إقامة وإدارة مركز أبحاث الكون في المتحف الدولي للفضاء.
وفي عام 1973م عمل كرئيس الملاحظة الكونية والتصوير في مشروعApollo- soyuz الذي قام بأول مهمة أمريكية سوفييتية في يوليو 1975م.
وفي عام 1986م انضم إلى جامعة بوسطن، مركز الاستشعار عن بُعد باستخدام تكنولوجيا الفضاء في مجالات الجيولوجيا، الجغرافيا، وقد طوَّر نظام الاستشعار عن بُعْد في اكتشاف بعض الآثار المصرية.
توجَّه د. الباز بعد ذلك إلى دراسة الصحراء.. وخلال 25 عامًا قضاها في هذا المجال حتى الآن، اهتم بتصوير المناطق الجافة خاصة في صحراء شمال أفريقيا، وجمع معلوماته من خلال زياراته لكل الصحراء الأساسية حول العالم.. كان أكثرها تميزًا زيارته للصحراء الشمالية الغربية في الصين، بعد تطبيع العلاقات مع أمريكا عام 1979م.. وبسبب أبحاثه انتخب زميلاً للمعهد الأمريكي لتقدم العلوم AAAS.
كان مما يميز د. الباز استخدامه التقنيات الحديثة في دراسة الصحراء؛ حيث استخدمها أولاً في الصحراء الغربية بمصر، ثم صحراء الكويت، قطر، الإمارات، وغيرها.
وقد فنَّدت أبحاثه المعلومات السابقة أن الصحراء كانت من نتائج فعل الإنسان، وأثبت أنها تطور طبيعي للتغيرات المناخية للأرض.
انتخب د. الباز كعضو، أو مبعوث أو رئيس لما يقرب من 40 من المعاهد والمجالس واللجان.. منها انتخابه مبعوثًا لأكاديمية العالم الثالث للعلوم TWAS في 1985م، وأصبح من مجلسها الاستشاري في 1997م، وعضوًا في مجلس العلوم والتكنولوجيا الفضائية، ورئيسًا لمؤسسة الحفاظ على الآثار المصرية، وعضوًا في المركز الدولي للفيزياء الأكاديمية في اليونسكو، مبعوث الأكاديمية الأفريقية للعلوم، زميل الأكاديمية الإسلامية للعلوم بباكستان، وعضوًا مؤسسًا في الأكاديمية العربية للعلوم بلبنان.. ورئيسًا للجمعية العربية لأبحاث الصحراء.
كتب د. الباز 12 كتابًا، منها أبوللو فوق القمر، الصحراء والأراضي الجافة، حرب الخليج والبيئة، أطلس لصور الأقمار الصناعية للكويت.. ويشارك في المجلس الاستشاري لعدة مجلات علمية عالمية.
كتب مقالات عديدة، وتمت لقاءات كثيرة عن قصة حياته وصلت إلى الأربعين.. منها "النجوم المصرية في السماء"، "من الأهرام إلى القمر"، "الفتى الفلاح فوق القمر".. وغيرها.
حصل د. الباز على ما يقرب من 31 جائزة، نذكر منها على سبيل المثال: جائزة إنجاز أبوللو، الميدالية المميزة للعلوم، جائزة تدريب فريق العمل من ناسا، جائزة فريق علم القمريات، جائزة فريق العمل في مشروع أبوللو الأمريكي السوفييتي، جائزة ميريت من الدرجة الأولى من الرئيس أنور السادات، جائزة الباب الذهبي من المعهد الدولي في بوسطن، الابن المميز من محافظة الدقهلية، وقد سمِّيت مدرسته الابتدائية باسمه.. وهو ضمن مجلس إمناء الجمعية الجيولوجية في أمريكا، المركز المصري للدراسات الاقتصادية، مجلس العلاقات المصرية الأمريكية.
وقد أنشأت الجمعية الجيولوجية في أمريكا جائزة سنوية باسمه أطلق عليها "جائزة فاروق الباز لأبحاث الصحراء".
تبلغ أوراق د. الباز العلمية المنشورة إلى ما يقرب من 540 ورقة علمية، سواء قام بها وحيدًا أو بمشاركة آخرين.. ويشرف على العديد من رسائل الدكتوراة.
يقول د. الباز: "أحمد الله سبحانه وتعالى أنني رأيت أشياء لم يرها عشرون مثلي"، هذا هو د. فاروق الباز ببداياته وقفزاته وأحلامه.. وكم من أمثاله الذين نبغوا وأبدعوا ولكن.. خارج ديارهم.













أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #19
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

محمد عبد السلام
سجل لمشاهدة الصور
محمد عبد السلام " اسم تردد بين جنبات الأبنية الفخمة الشاهقة لمؤسسة نوبل، حينما أذيع أسماء العلماء الفائزين بجائزة "نوبل" للفيزياء عام 1979.
ولد عبد السلام في قرية "جهانج" بمقاطعة "لاهور" بالبنجاب عام 1956 والتي كانت في ذلك الوقت جزءاً من الهند، ظهر نبوغه المبكر في الرياضيات محطماً كل الأرقام القياسية في امتحانات القبول، وحاصدا لجوائز التفوق في جميع مراحل التعليم، تخرج في الجامعة عام 1944، وحصل على درجة الماجستير في الرياضيات من جامعة "لاهور" بالبنجاب بعد سنتين في عام 1946 وفي صيف هذا العام بالتحديد، تم منح عبد السلام منحة إلى جامعة "كامبريدج " بإنجلترا، فلقد اختير قبله طالب هندي آخر يدرس مادة الأدب الإنجليزي، ولكنه اعتذر قبل سفره بفترة قليلة؛ فرشحت" الهيئة الهندية العليا " الطالب/ عبد السلام؛ ليسافر بدلا منه.
في الطريق إلى نوبل:
في "كامبريدج" وبالتحديد في كلية "سانت جون" لفت عبد السلام الأنظار إليه حينما حصل في سنتين على دبلومين في الرياضة المتقدمة والفيزياء، وكان في مركزه الأول المعهود.
ثم بدأ أبحاثه في عام 1946 في معامل كافيندش Cavendish وتعلم على يد واحد من الأوائل في مجال الفيزياء النظرية وخاصة في الجسيمات الأولية ألا وهو د/ كيمر Dr. Nicholas Kemmer أستاذ الفيزياء الرياضية بجامعة كامبريدج، كان كيمر أول مشرف رسمي على عبد السلام وهو الذي عرفه على العالم الكبير د/ ماثيو Paul Matthews الذي قدمه إلى النظرية الكميةQuantum theory وأدخله في محاولات لإيجاد الإجابات المفقودة في هذه النظرية.
سافر عبد السلام إلى معهد الدراسات المتقدمة في برنستون Princeton في نيو جيرسي بالولايات المتحدة في صحبه ماثيو، وهناك في 2 مايو 1951م عمل على انتخابه زميلاً للأبحاث العلمية في كلية سانت جون. ومن هنا بدأ يلمع نجمه دولياً، وأخذت أبحاثه تحتل مكاناً بين أبحاث العلماء المتميزين.
التأثير الأكبر على عبد السلام في بداية حياته كان من المعلم المخلص د / بول ديراك Paul Diarc والذي عاش البطل الأكبر في حياة عبد السلام الذي رآه أعظم علماء القرن في الفيزياء، وأن أبحاثه هي التي أعطت الشهرة الكبيرة لأبحاث أينشتين في الرياضيات.
كان عبد السلام يخطط دائماً للعودة إلى وطنه "باكستان" والتي استقلت عن الهند في عام 1948 لينقل ما حمل من علم ويضعه في خدمة شعبه وحكومته. فقرر عام 1952 العودة بعد حصوله على درجة الدكتوراه، وعين هناك رئيساً لقسم الرياضيات بجامعة البنجاب بلاهور.
مرت السنوات عصيبة على عكس ما كان يتوقع، واكتشف صعوبة الاستمرار في أبحاثه لقلة الإمكانات الموجودة، فسرعان ما قبل دعوة أخرى من جامعة كامبريدج عام 1954 وعاد كأستاذ جامعي في الرياضيات وزميلا لكلية سانت جون.
بقى د / عبد السلام في جامعة كامبردج حتى عام 1957، ثم انتقل إلى الكلية الملكية بلندن كأستاذ في الفيزياء.. وقد حصل في العام نفسه على الدكتوراه الفخرية من جامعة البنجاب، ثم انتخب مبعوثاً للكلية الملكية عندما بلغ من العمر 33 سنة عام 1959.
تنقل د. عبد السلام بين مراكز عديدة، ومنح أوسمة عالية... نذكر منها:
- أرفع وسام لدولة باكستان من رئيس الجمهورية وعين مستشاراً علمياً للرئيس.. كما منح وسام الجمعية الفيزيائية البريطانية عام 1960 وعين عضواً في لجنة العلوم والتكنولوجيا.
- وتقديراً لجهوده كرئيس للجنة الفرعية التي أنشأتها الأمم المتحدة لدراسة إمكانية تقديم العون من الدول الصناعية للبلدان النامية .. حصل د / عبد السلام على جائزة "هيوج" من الجمعية الملكية للعلوم عام 1964.
- هذا فضلاً عن جائزة وميدالية بنهايمر (1971) ، وميدالية أيشتين من اليونسكو (1979) وميدالية السلام (1981) وجائزة الفروسية تقديراً لجهوده في العلوم البريطانية (1989) ونيشان الامتياز الباكستاني (1979).
- كما يحمل د / عبد السلام المراكز الفخرية في أكثر من أربعين جامعة على مستوى العالم، وتم اختياره عضواً في معهد الدراسات العليا في "برنستيو"ن، والذي لا يحظى بعضويته إلا كبار العلماء.
عام 1979، حصل د / عبد السلام على جائزة نوبل في الفيزياء مشاركة مع العالمين ستيف واينبرج Weinberg وجلاشو Glashow حينما قام بتقديم نظريته التي تقضي بتوحد قوتين من القوى الرئيسية في الكون إلى قوة واحدة.
فمن المعروف فيزيائيا أن القوى الأساسية في الكون أربعة: ألا وهي: قوى الجاذبية المادية التي تتسبب في سقوط الأجسام نحو سطح الأرض أو في استقرار حركة الكواكب.. ثم القوى الكهرومغناطيسية، التي ينتج عنها تجاذب أو تنافر الشحنات الكهربائية، فالقوى النووية الضعيفة التي تظهر في انحلال الأنوية عن طريق إشعاع جسيمات مثل الإلكترونات وغيرها وأخيراً القوى النووية القوية وهي المسئولة عن تماسك النواة، وفي حالة انشطارها تتولد طاقة كبيرة يمكن استغلالها سلمياً أو تدميرياً. وقام عبد السلام بتطوير نظرية لتوحيد القوى النووية الضعيفة والكهرومغناطيسية، بل وجزم بإمكانية توحيد القوى النووية القوية مع القوى الثلاث الأخرى.
واهتم أيضا بالنظرية الكمية، التي تصف سلوك المادة بجسيماتها الأولية والطاقة في الكون. وقام بدراسات عديدة على الجسيمات الأولية مثل الإلكترون (ذو الشحنة السالبة) والبروتون (ذو الشحنة الموجبة) والنيوترون (المتعادل) والتي تتواجد في الذرة. واهتم بجزيء "نيوترنيو" الذي لم يسجل له العلماء شحنه أو كتله (أو ربما تكون ضعيفة جداً) وثبت تأثره بالقوى النووية الضعيفة التى تستطيع التغيير من شكله.. فكان عبد السلام أول من وصل الى أن هذا الجزيء يدور في اتجاه عكس عقارب الساعة، مما أوضح نقاطاً كانت غائبة في فهم نظرية القوى النووية الضعيفة وتأثيراتها.
وكان يرى أن ديراك كما ذكرنا من قبل أعظم علماء القرن؛ حيث قام بتطوير علم ميكانيكا الكم النسبية ليصف به حركة الجسيمات الدقيقة ذات السرعات العالية.. وتوصل إلى معادلة سميت باسمه، وعند تطبيقها على جسيم الإلكترون تنبأ بوجود جسيم آخر له نفس كتلة الإلكترون، ولكن ذو شحنة موجبة وهو البوزتيرون الذي اكتشفه كارل أندرسون بعد ذلك في عام 1932.
عاش عبد السلام حياته مشغولاً بالعوائق التى تقف أمام تقدم العالم الثالث في العلم والتعليم .. وكان يرى أن الفجوة الكبيرة بين الدول الصناعية الكبرى والنامية لن تضيق إلا إذا استطاعت الدول النامية أن تحكم نفسها في مستقبلها العلمي والتكنولوجي، وأن ذلك لن يتحقق من خلال استيراد التكنولوجيا من الخارج، بل من خلال تدريب نخبة من العلماء المتميزين والزج بهم في مجالات العلم المختلفة، وقد سجل رؤيته عن الحاجة الملحة للعلوم والتكنولوجيا في العالم الثالث في كتابة "المثاليات والحقائق ". ولم يتأخر في مد يد العون لشباب العلماء من العالم الثالث، وصرف جزءا من أمواله لمساعدتهم.
وقد كان إنشاؤه للمركز الدولي للفيزياء النظرية في تريستا Trieste بإيطاليا في عام 1964 انعاكساً لفكره ومبدئه؛ حيث كان هدف المركز الأول هو إيجاد مكان للفيزيائيين الشبان من العالم الثالث؛ لاستكمال أبحاثهم، وقد استمر مديره حتى عام 1994 حيث كان منارة للعمل الدءوب والطموح العالي.
وقد دعا د.عبد السلام إلى توظيف علوم الفيزياء لخدمة السلام والتعاون الدولي، ووضعه هدفًا من أهدافه، حتى إن البعض كان يعتقد باستحقاقه لجائزة نوبل للسلام فضلا عن جائز نوبل للفيزياء.
كان عبد السلام رجلاً متواضعاً، مرحاً يحب الاستمتاع بالحياة كما يراه تلامذته، ولا يأنف أن يستمع إلى كل الأفكار الجديدة حتى ولو لم تكن جديرة بالثقة، ورغم خوضه الشديد في مجال الفيزياء فإنه كان يرفض تعقيد المادة، ويرد على من يحاول ذلك بقوله: "أنا إنسان متواضع".
وقد صنف شباب العلماء هؤلاء العلماء الكبار الى صنفين: صنف واضح تستطيع أن تفهمه، يفتح لك مجال الاختيار، وصنف ثانٍ وهم "الساحرون" المبهمون ذوو الشخصية المحيرة، وكان " محمد عبد السلام " واحدا من هؤلاء، تردد عن عبد السلام اعتناقه للمذهب القادياني وكان يحتفظ دائما بالنزعة الشرقية فى شخصيته، وقد ظهر هذا جلياً حينما حرص على حضور حفل توزيع جوائز نوبل بالزي الرسمي الباكستاني، بل كان متزوجا باثنتين، وحرص على حضورهما معا فى الحفل، حتى كاد الأمر يتحول إلى كارثة دبلوماسية.
ويسدل الستار على هذه الشخصية في 21 نوفمبر 1996 حينما توفي عبد السلام بعد صراع طويل مع المرض.. ودفن في قريته التى ولد فيها وهي قرية "جهانج" مسقط رأسه بمقاطعة لاهور.

عبد القدير خان
سجل لمشاهدة الصور
ليس حل مشكلات العالم الإسلامي قنبلة نووية ، ولكن ماداموا يفعلون فعلينا أن نمتلك مصادر القوة ، هذه وجهة النظر الباكستانية في مشروعها النووى ، قد يوافق عليها البعض وقد يرفضها آخرون ، لكن هذا ما صار فعلاً وتطور علي يد العالم الباكستاني عبد القدير خان ولد الدكتور عبد القدير خان في ولاية بوبال الهندية عام 1936 لا يصغره سوى أخت واحدة من بين خمسة من الإخوة واثنتين من الأخوات. كان والده عبد الغفور خان مدرسًا تقاعد عام 1935، أي قبل ولادة ابنه عبد القدير بعام واحد؛ ولذا نشأ الابن عبد القدير تحت جناح أبيه المتفرغ لتربيته ورعايته.
كان لوالد عبد القدير خان تأثير كبير في حياة ابنه؛ حيث كان الوالد إنسانًا عطوفًا ورقيقًا؛ فعلّم ابنه تقدير الحياة وحب الحيوانات، حتى إن القردة القاطنة بتلال مارجالا التي تحيط بمنزل الدكتور عبد القدير قد علمت عنه ذلك، فتأتي إليه في كل مساء بعد رجوع الدكتور عبد القدير من يوم عمل شاق لتأكل من يديه!! كانت زليخة بيجوم والدة الدكتور عبد القدير خان سيدة تقية تلتزم بالصلوات الخمس ومتقنة للغة الأوردية والفارسية؛ ولذلك نشأ الدكتور عبد القدير خان متدينًا ملتزمًا بصلواته.
تخرج عبد القدير خان من مدرسة الحامدية الثانوية ببوبال؛ ليستجيب لنداء إخوته بالهجرة إلى الباكستان أملاً في حياة أفضل وفرص أكبر؛ حيث كان يرى أن الفرص المتاحة له ببوبال محدودة، وربما لم يكن لينجز أكثر من كونه مدرسًا مثل أبيه وعيشه حياة خالية تمامًا من الأحداث المثيرة.
تخرج عبد القدير في كلية العلوم بجامعة كاراتشي عام 1960، وتقدم لوظيفة مفتش للأوزان والقياسات، وهي وظيفة حكومية من الدرجة الثانية. كان عبد القدير أحد اثنين من بين 200 متقدم قُبِلوا بالوظيفة، وكان راتبه 200 روبية في الشهر. ربما لو استمر الدكتور عبد القدير خان في هذه الوظيفة لتدرج في مناصبها؛ لولا رئيسه المباشر في العمل؛ والذي كان يفرض على عملائه أن يدعوه على الغداء لإتمام أوراقهم، فلم يتقبل عبد القدير الشاب هذه التصرفات التي اعتبرها نوعًا من الرشاوى؛ فاستقال من وظيفته.
قرر عبد القدير خان السفر إلى الخارج لاستكمال دراسته وتقدم لعدة جامعات أوروبية؛ حيث انتهى به الأمر في جامعة برلين التقنية؛ حيث أتم دورة تدريبية لمدة عامين في علوم المعادن. كما نال الماجستير عام 1967 من جامعة دلفت التكنولوجية بهولندا ودرجة الدكتوراة من جامعة لوفين البلجيكية عام 1972.
لم يكن ترك الدكتور عبد القدير خان لألمانيا وسفره إلى هولندا سعيًا وراء العلم.. بل كان ليتزوج من الآنسة هني الهولندية التي قابلها بمحض الصدفة في ألمانيا. فتمت مراسم الزواج في أوائل الستينيات بالسفارة الباكستانية بهولندا.
حاول الدكتور عبد القدير مرارًا الرجوع إلى الباكستان ولكن دون جدوى. حيث تقدم لوظيفة لمصانع الحديد بكراتشي بعد نيله لدرجة الماجستير؛ ولكن رفض طلبه بسبب قلة خبرته العملية، وبسبب ذلك الرفض أكمل دراسة الدكتوراة في بلجيكا؛ ليتقدم مرة أخرى لعدة وظائف بالباكستان، ولكن دون تسلم أية ردود لطلباته. في حين تقدمت إليه شركة FDO الهندسية الهولندية ليشغل لديهم وظيفة كبير خبراء المعادن فوافق على عرضهم.
كانت شركة FDO الهندسية أيامها على صلة وثيقة بمنظمة اليورنكو- أكبر منظمة بحثية أوروبية والمدعمة من أمريكا وألمانيا وهولندا. كانت المنظمة مهتمة أيامها بتخصيب اليورانيوم من خلال نظام آلات النابذة Centrifuge system. تعرض البرنامج لعدة مشاكل تتصل بسلوك المعدن استطاع الدكتور عبد القدير خان بجهده وعلمه التغلب عليها. ومنحته هذه التجربة مع نظام آلات النابذة خبرة قيمة كانت هي الأساس الذي بنى عليه برنامج الباكستان النووي فيما بعد.
حين فجرت الهند القنبلة النووية عام 1974 كتب الدكتور عبد القدير خان رسالة إلى رئيس وزراء الباكستان في حينها "ذو الفقار علي بوتو" قائلا فيها: إنه حتى يتسنى للباكستان البقاء كدولة مستقلة فإن عليها إنشاء برنامج نوويّ". لم يستغرق الرد على هذه الرسالة سوى عشرة أيام، والذي تضمن دعوة للدكتور عبد القدير خان لزيارة رئيس الوزراء بالباكستان، والتي تمت بالفعل في ديسمبر عام 1974. قام رئيس الوزراء بعدها بالتأكد من أوراق اعتماده عن طريق السفارة الباكستانية بهولندا، وفي لقائهما الثاني عام 1975 طلب منه رئيس الوزراء عدم الرجوع إلى هولندا ليرأس برنامج الباكستان النووي.
حين أبلغ الدكتور عبد القدير خان زوجته بالعرض -والذي كان سيعني تركها لهولندا إلى الأبد- مساء نفس اليوم سألته إن كان يعتقد أنه يستطيع إنجاز شيء لبلده.. فحين رد بالإيجاب ردت على الفور: ابق هنا إذن حتى ألمّ أغراضنا في هولندا وأرجع إليك. ومنذ ذلك الحين وآل خان في الباكستان.
توصل الدكتور عبد القدير خان بعد فترة قصيرة من رجوعه إلى الباكستان إلى أنه لن يستطيع إنجاز شيء من خلال مفوضية الطاقة الذرية الباكستانية، والتي كانت مثقلة ببيروقراطية مملة. فطلب من بوتو إعطاءه حرية كاملة للتصرف من خلال هيئة مستقلة خاصة ببرنامجه النووي. وافق بوتو على طلبه في خلال يوم واحد وتم إنشاء المعامل الهندسية للبحوث في مدينة كاهوتا القريبة من مدينة روالبندي عام 1976 ليبدأ العمل في البرنامج. وفي عام 1981 وتقديرًا لجهوده في مجال الأمن القومي الباكستاني غيّر الرئيس الأسبق ضياء الحق اسم المعامل إلى معامل الدكتور عبد القدير خان للبحوث.
بدأ الدكتور عبد القدير خان بشراء كل ما يستطيع من إمكانات من الأسواق العالمية، وفي خلال ثلاث سنوات تمكن من بناء آلات النابذة وتشغيلها بفضل صِلاته بشركات الإنتاج الغربية المختلفة وسنوات خبرته الطويلة.
يقول الدكتور عبد القدير خان في إحدى مقالاته: أحد أهم عوامل نجاح البرنامج في زمن قياسي كان درجة السرية العالية التي تم الحفاظ عليها، وكان لاختيار موقع المشروع في مكان ناءٍ كمدينة كاهوتا أثر بالغ في ذلك. كان الحفاظ على أمن الموقع سهلا بسبب انعدام جاذبية المكان للزوار من العالم الخارجي، كما أن موقعه القريب نسبيًا من العاصمة يسّر لنا اتخاذ القرارات السريعة، وتنفيذها دون عطلة. وما كان المشروع ليختفي عن عيون العالم الغربي لولا عناية الله تعالى، ثم إصرار الدولة كلها على إتقان هذه التقنية المتقدمة التي لا يتقنها سوى أربع أو خمس دول في العالم. ما كان لأحد أن يصدق أن دولة غير قادرة على صناعة إبر الخياطة ستتقن هذه التقنية المتقدمة".
حين علم العالم بعدها بتمكن الباكستان من صناعة القنبلة النووية هاج وماج؛ إذ بدأت الضغوط على الحكومة الباكستانية من جميع الجهات ما بين عقوبات اقتصادية وحظر على التعامل التجاري وهجوم وسائل الإعلام الشرس على الشخصيات الباكستانية. كما تم رفع قضية ظالمة على الدكتور عبد القدير خان في هولندا تتهمه بسرقة وثائق نووية سرية. ولكن تم تقديم وثائق من قبل ستة أساتذة عالميين أثبتوا فيها أن المعلومات التي كانت مع الدكتور عبد القدير خان من النوع العادي، وأنها منشورة في المجلات العلمية منذ سنين. تم بعدها إسقاط التهمة من قبل محكمة أمستردام العليا. يقول الدكتور عبد القدير خان: إنه حصل على تلك المعلومات بشكل عادي من أحد أصدقائه؛ إذ لم يكن لديهم بعد مكتبة علمية مناسبة أو المادة العلمية المطلوبة.
يتلخص إنجاز الدكتور عبد القدير خان العظيم في تمكنه من إنشاء مفاعل كاهوتا النووي (والذي يستغرق عادة عقدين من الزمان في أكثر دول العالم تقدمًا- في ستة أعوام) وكان ذلك بعمل ثورة إدارية على الأسلوب المتبع عادة من فكرة ثم قرار ثم دراسة جدوى ثم بحوث أساسية ثم بحوث تطبيقية ثم عمل نموذج مصغر ثم إنشاء المفاعل الأولي، والذي يليه هندسة المفاعل الحقيقي، وبناؤه وافتتاحه. قام فريق الدكتور خان بعمل كل هذه الخطوات دفعة واحدة.
استخدم فريق الدكتور خان تقنية تخصيب اليورانيوم لصناعة أسلحتهم النووية. هناك نوعان من اليورانيوم يوليهما العالم الاهتمام: يورانيوم-235 ويورانيوم 238. ويعتبر اليورانيوم235 أهمهما؛ حيث هو القادر على الانشطار النووي وبالتالي إنشاء الطاقة. يستخدم هذا النوع من اليورانيوم في المفاعلات الذرية لتصنيع القنبلة الذرية.
ولكن نسب اليورانيوم 235 في اليورانيوم الخام المستخرج من الأرض ضئيلة جدا تصل إلى 0.7 % وبالتالي لا بد من تخصيب اليورانيوم لزيادة نسبة اليورانيوم 235؛ إذ لا بد من وجود نسبة يورانيوم 235 بنسبة 3-4% لتشغيل مفاعل ذري وبنسبة 90 % لصناعة قنبلة ذرية. يتم تخصيب اليورانيوم باستخدام أساليب غاية في الدقة والتعقيد وتمكنت معامل كاهوتا من ابتكار تقنية باستخدام آلات النابذة، والتي تستهلك عُشْر الطاقة المستخدمة في الأساليب القديمة. تدور نابذات كاهوتا بسرعات تصل إلى 100ألف دورة في الدقيقة الواحدة. يقول الدكتور خان: في حين كان العالم المتقدم يهاجم برنامج الباكستان النووي بشراسة كان أيضًا يغض الطرف عن محاولات شركاته المستميتة لبيع الأجهزة المختلفة لنا! بل كانت هذه الشركات تترجّانا لشراء أجهزتها. كان لديهم الاستعداد لعمل أي شيء من أجل المال ما دام المال وفيرًا! قام الفريق الباكستاني بتصميم النابذات وتنظيم خطوط الأنابيب الرئيسية وحساب الضغوط وتصميم البرامج والأجهزة اللازمة للتشغيل. وحين اشتد الهجوم الغربي على البرنامج وطبق الحظر والعقوبات الاقتصادية بحيث لم يتمكن الفريق من شراء ما يلزمهم من مواد.. بدأ المشروع في إنتاج جميع حاجياته بحيث أصبح مستقلا تماما عن العالم الخارجي في صناعة جميع ما يلزم المفاعل النووي.
امتدت أنشطة معامل خان البحثية لتشمل بعد ذلك برامج دفاعية مختلفة؛ حيث تصنع صواريخ وأجهزة عسكرية أخرى كثيرة وأنشطة صناعية وبرامج وبحوث تنمية، وأنشأت معهدا للعلوم الهندسية والتكنولوجية ومصنعًا للحديد والصلب، كما أنها تدعم المؤسسات العلمية والتعليمية.
نال الدكتور خان 13 ميدالية ذهبية من معاهد ومؤسسات قومية مختلفة ونشر حوالي 150 بحثًا علميًا في مجلات علمية عالمية. كما مُنح وسام هلال الامتياز عام 1989 وبعده في عام 1996 نال أعلى وسام مدني تمنحه دولة الباكستان تقديرًا لإسهاماته الهامة في العلوم والهندسة: نيشان الامتياز.

علي مشرفة

ولد الدكتور علي مشرفة في دمياط في 22 صفر 1316 الموافق 11 يوليه 1898، في عام 1907 حصل "علي" على الشهادة الابتدائية، وكان ترتيبه الأول على القطر.. إلا أن والده توفي في نفس العام تاركًا عليًّا الذي لم يتجاوز الاثنى عشر ربيعًا ربًّا لأسرته المكونة من أمه وإخوته الأربعة..
ولعل هذا هو السر فيما يُعرف عن شخصية الدكتور "علي مشرفة" بالجلد والصبر.. وحب الكفاح. وارتفاع الحس التربوي في شخصيته.
حفظ عليٌّ القرآن الكريم منذ الصغر، كما كان يحفظ الصحيح من الأحاديث النبوية.. كان محافظًا على صلاته مقيمًا لشعائر دينه كما علمه والده، وقد ظلت هذه المرجعية الدينية ملازمة له طوال حياته.. يوصي إخوته وجميع من حوله بالمحافظة على الصلاة وشعائر الدين كلما سنحت له الفرصة.. وقد بدا ذلك جليًّا في خطاباته التي كان يبعثها إلى إخوته وأصدقائه أثناء سفره للخارج.. والتي طالما ختمها بمقولة:
(اعمل وإخوانك للإسلام.. لله). وقد عاش ملازمًا له في جيبه مصحف صغير رافقه في السفر والحضر..
في عام 1914 التحق الدكتور علي مشرفة بمدرسة المعلمين العليا، التي اختارها حسب رغبته رغم مجموعه العالي في البكالوريا. وفي عام 1917 اختير لبعثة علمية لأول مرة إلى إنجلترا بعد تخرجه.. فقرر "علي" السفر بعدما اطمأن على إخوته بزواج شقيقته وبالتحاق أشقائه بالمدارس الداخلية.. التحق "علي" بكلية نوتنجهام Nottingham ثم بكلية "الملك" بلندن؛ حيث حصل منها على بكالوريوس علوم مع مرتبة الشرف في عام 1923. ثم حصل على شهادة Ph.D (دكتوراة الفلسفة) من جامعة لندن في أقصر مدة تسمح بها قوانين الجامعة.
وقد رجع إلى مصر بأمر من الوزارة، وعين مدرسًا بمدرسة المعلمين العليا.. إلا أنه وفي أول فرصة سنحت له، سافر ثانية إلى إنجلترا، وحصل على درجة دكتوراة العلوم D.Sc فكان بذلك أول مصري يحصل عليها.
في عام 1925 رجع إلى مصر، وعين أستاذًا للرياضة التطبيقية بكلية العلوم بجامعة القاهرة، ثم مُنح درجة "أستاذ" في عام 1926 رغم اعتراض قانون الجامعة على منح اللقب لمن هو أدنى من الثلاثين.
اعتمد الدكتور "علي" عميدًا للكلية في عام 1936 وانتخب للعمادة أربع مرات متتاليات، كما انتخب في ديسمبر 1945 وكيلاً للجامعة حتى عام 1945.
نبذة عن حياته العلمية:
بدأت أبحاث الدكتور "علي مشرفة" تأخذ مكانها في الدوريات العلمية وعمره لم يتجاوز خمسة عشر عامًا.
* في الجامعة الملكية بلندن King’s College، نشر له أول خمسة أبحاث حول النظرية الكمية التي نال من أجلها درجتي Ph.D ( دكتوراه الفلسفة) و Dsc.(دكتوراة العلوم).
دارت أبحاث الدكتور مشرفة حول تطبيقه الشروط الكمية بصورة م.عدلة تسمح بإيجاد تفسير لظاهرتي شتارك وزيمان.
* كذلك.. كان الدكتور مشرفة أول من قام ببحوث علمية حول إيجاد مقياس للفراغ؛ حيث كانت هندسة الفراغ المبنية على نظرية "أينشين" تتعرض فقط لحركة الجسيم المتحرك في مجال الجاذبية.
* ولقد أضاف نظريات جديدة في تفسير الإشعاع الصادر من الشمس؛ إلا أن نظرية الدكتور مشرفة في الإشعاع والسرعة عدت من أهم نظرياته وسببًا في شهرته وعالميته؛ حيث أثبت الدكتور مشرفة أن المادة إشعاع في أصلها، ويمكن اعتبارهما صورتين لشيء واحد يتحول إحداهما للآخر.. ولقد مهدت هذه النظرية العالم ليحول المواد الذرية إلى إشعاعات.
* كان الدكتور "علي" أحد القلائل الذين عرفوا سر تفتت الذرة وأحد العلماء الذين حاربوا استخدامها في الحرب..
* بل كان أول من أضاف فكرة جديدة وهي أن الأيدروجين يمكن أن تصنع منه مثل هذه القنبلة.. إلا أنه لم يكن يتمنى أن تصنع القنبلة الأيدروجينية ، وهو ما حدث بعد وفاته بسنوات في الولايات المتحدة وروسيا..
* تقدر أبحاث الدكتور "علي مشرفة" المتميزة في نظريات الكم، الذرة والإشعاع، الميكانيكا والديناميكا بنحو خمسة عشر بحثًا..
* وقد بلغت مسودات أبحاثه العلمية قبل وفاته إلى حوالي مائتين.. ولعل الدكتور كان ينوي جمعها ليحصل بها على جائزة نوبل في العلوم الرياضية.
"خير للكلية أن تخرج عالمًا واحدًا كاملاً.. من أن تخرج كثيرين أنصاف علماء" هكذا كان يؤمن الدكتور مشرفة، وكان كفاحه المتواصل من أجل خلق روح علمية خيرة..
يقول في سلسلة محاضراته الإذاعية: أحاديث العلماء:
"هذه العقلية العلمية تعوزنا اليوم في معالجة كثير من أمورنا، وإنما تكمن الصعوبة في اكتسابها والدرج عليها.. فالعقلية العلمية تتميز بشيئين أساسيين: الخبرة المباشرة، والتفكير المنطقي الصحيح" ولقد نادى بأفكاره هذه في كثير من مقالاته ومحاضراته في الإذاعة: مثل: كيف يحل العالم مشكلة الفقر؟ – العلم والأخلاق – العلم والمال – العلم والاقتصاد - العلم والاجتماع.. وغيرها.
كان ينادي دائمًا أن على العلماء تبسيط كل جديد للمواطن العادي حتى يكون على إحاطة كاملة بما يحدث من تطور علمي.. يوجه كلامه إلى العلماء قائلاً:
"ومن الأمور التي تؤخذ على العلماء أنهم لا يحسنون صناعة الكلام؛ ذلك أنهم يتوخون عادة الدقة في التعبير ويفضلون أن يبتعدوا عن طرائق البديع والبيان، إلا أن العلوم إذا فهمت على حقيقتها ليست في حاجة إلى ثوب من زخرف القول ليكسبها رونقًا؛ فالعلوم لها سحرها، وقصة العلم قصة رائعة تأخذ بمجامع القلوب؛ لأنها قصة واقعية حوادثها ليست من نسج الخيال".
فبسط الدكتور مشرفة كتبًا عديدة منها: النظرية النسبية - الذرة والقنابل - نحن والعلم - العلم والحياة.
واهتم خاصة بمجال الذرة والإشعاع وكان يقول: "إن الحكومة التي تهمل دراسة الذرة إنما تهمل الدفاع عن وطنها".
ثقافتنا في نظر الدكتور مشرفة هي الثقافة الأصلية التي لا بد أن نقف عندها طويلاً.
ويرى أنه لا يزدهر حاضر أمة تهمل دراسة ماضيها، وأنه لا بد من الوقوف عند نوابغ الإسلام والعرب، ونكون أدرى الناس بها.. فساهم بذلك في إحياء الكتب القديمة وإظهارها للقارئ العربي مثل: كتاب الخوارزمي في الجبر والفارابي في الطب والحسن ابن الهيثم في الرياضة.. وغيرها.
وكان الدكتور مشرفة ينظر إلى الأستاذية على أنها لا تقتصر على العلم فقط، وإنما توجب الاتصال بالحياة.. وأن الأستاذ يجب أن يكون ذا أثر فعال في توجيه الرأي العام في الأحداث الكبرى التي تمر بالبلاد، وأن يحافظ على حرية الرأي عند المواطنين، وآمن الدكتور مشرفة بأن "العلم في خدمة الإنسان دائمًا وأن خير وسيلة لاتقاء العدو أن تكون قادرًا على رده بمثله.. فالمقدرة العلمية والفنية قد صارتا كل شيء.. ولو أن الألمان توصلوا إلى صنع القنبلة الذرية قبل الحلفاء لتغيرت نتيجة الحرب.. وهو تنوير علمي للأمة يعتمد عليه المواطن المدني والحربي معًا".
إسهاماته
مشرفة جامعيًّا:
تمتعت كلية العلوم في عصره بشهرة عالمية واسعة؛ حيث عني عناية تامة بالبحث العلمي وإمكاناته، فوفر كل الفرص المتاحة للباحثين الشباب لإتمام بحوثهم.. ووصل به الاهتمام إلى مراسلة أعضاء البعثات الخارجية..
سمح لأول مرة بدخول الطلبة العرب الكلية؛ حيث كان يرى أن:
"القيود القومية والفواصل الجنسية ما هي إلا حبال الشيطان يبث بها العداوة والبغضاء بين القلوب المتآلفة".
أنشأ قسمًا للغة الإنجليزية والترجمة بالكلية.. كما حول الدراسة في الرياضة البحتية باللغة العربية.. صنف قاموسًا لمفردات الكلمات العلمية من الإنجليزية إلى العربية.
يقول المؤرخون: إن الدكتور مشرفة أرسى قواعد جامعية راقية.. حافظ فيها على استقلالها وأعطى للدرس حصانته وألغى الاستثناءات بكل صورها، وكان يقول: "إن مبدأ تكافؤ الفرص هو المقياس الدقيق الذي يرتضيه ضميري".
مشرفة أدبيًا:
كان مشرفة حافظًا للشعر.. ملمًّا بقواعد اللغة العربية.. عضوًا بالمجمع المصري للثقافة العلمية باللغة العربية؛ حيث ترجم مباحث كثيرة إلى اللغة العربية.
كان يحرص على حضور المناقشات والمؤتمرات والمناظرات، وله مناظرة شهيرة مع د/ طه حسين حول: أيهما أنفع للمجتمع الآداب أم العلوم".
نشر للدكتور مشرفة ما يقرب من ثلاثين مقالاً منها: سياحة في فضاء العالمين - العلم والصوفية - اللغة العربية كأداة علمية - اصطدام حضارتين- مقام الإنسان في الكون..
مشرفة اجتماعيًّا:
شارك الدكتور علي في مشاريع مصرية عديدة تشجيعًا للصناعات الوطنية.. كما شارك في إنشاء جماعة الطفولة المشردة.. كان أول من لقن من حوله دروسًا في آداب الحديث وإدارة الجلسات.
دُعيَ من قبل العالم الألماني الأصل ألبرت أينشتين للاشتراك في إلقاء أبحاث تتعلق بالذرة عام 1945 كأستاذ زائر لمدة عام، ولكنه اعتذر بقوله:
"في بلدي جيل يحتاج إلي" وفاته:
توفى الدكتور "علي مصطفى مشرفة" عن عمر يناهز 52 عامًا.. يوم الإثنين الموافق 15 يناير 1950.

أمبير، اندره ماري
سجل لمشاهدة الصور
Ampère, André Marie
(1836 - 1775)


عالم رياضيات وكيميائي وبيولوجي، وفيزيائي وشاعر فرنسي. ولد في مدينة ليون. نشأ في ظروف قاسية حيث أعدم والده إبان الثورة الفرنسية. أكمل دروسه بسرعة وأصبح أستاذاً في الجامعة ثم في معهد ليون وبعدها انتقل إلى مدرسة البوليتكنيك. كما عيِّن مفتشاً عاماً في الجامعة. لم يتحول مطلقاً عن الأبحاث طوال حياته.
أوصله اجتهاده إلى التدريس في المدرسة التقنية في باريس وأصبح أستاذ الفيزياء في الكولج دي فرانس. يعد أمبير مؤسس علم الكهربائية الديناميكية حيث اكتشف القوانين التي تحكم القوة بين مغنطيس وموصل فيه تيار ثابت. وكان كثيراً ما يجري دراساته في شقته البسيطة. وتسمى باسمه الآن وحدة التيار الكهربائي: الأمبير Ampere وتساوي شحنة كهربائية مقدارها كولومب واحد لمدة ثانية. توفي في مرسيليا عام 1836.

أنغشتروم, أندرز يوناس
سجل لمشاهدة الصور
Angstrom Anders Jonas
(1874 - 1814)
فيزيائي سويدي. تلقى علومه في أبسالا في السويد وأصبح أستاذاً للفيزياء فيها. وكانت أبرز أعماله, دراسة الطيف، حيث أطلق اسمه على وحدة قياس طول الموجة: الانغشتروم (الانغشتروم يساوي واحداً من مئة مليون من السنتيمتر).
اكتشف الهيدروجين في جو الشمس وحاول تحليل طيف الشفق القطبي. Aurora poloris – aurora borealis

أريستوتل
Aristotle
(322 - 384) ق.م

فيلسوف وطبيعي يوناني. تمتع أرسطو بالشهرة الأوسع بين فلاسفة الأغريق، وهو ابن طبيب ملك مكدونيا (مقدونيا).
توجه أرسطو إلى أثينا ليتلقى تعليمه على يدي أفلاطون (347 ـ 427 ق.م) فبقي معه حتى أواخر أيامه (حوالي عشرين سنة). قام أرسطو بتعليم الاسكندر المقدوني وهو في سن الرابعة عشرة ثم أصبح صديقاً له.
أنشأ أرسطو «المدرسة المشائية» في أثينا. كتب في العلوم الطبيعية والمنطق والأخلاق وما وراء الطبيعة وفي السياسة والأدب. وقد تأثر بشدة لموت الاسكندر. طبعت كتب أرسطو في الغرب وباللغة اللاتينية في القرن الخامس عشر كما طبعت باللغة اليونانية أيضاً في نفس الفترة تقريباً. كان أرسطو أول من قال بتعاقب البحر واليابسة (جيولوجياً) وكان له بعض المفاهيم الخاطئة حول نشوء بعض الاحياء، وكذلك فيما يتعلق بتسارع الأجسام الساقطة، واعتقد بإستحالة وجود الفراغ. كما اعتقد بوجود عنصر واحد فقط لكل الأشياء. لقي أرسطو اهتماماً كبيراً من علماء الشرق أثناء ازدهار الحضارة الإسلامية.

أرهنيوس، سفانته أوغوست
Arrhenius, Svante August
(1927 – 1859)

عالم فيزيائي وكيميائي سويدي. تعلم أرهنيوس في «أبسالا» و«ستوكهولم» وظهر عليه النبوغ في الرياضيات منذ وقت مبكر.
اشتغل مع العالم فانت هوف Van’t Hoff ثم أصبح أستاذاً للفيزياء في «ستوكهولم». وضع ارهنيوس نظرية التفكك الالكتروليتي (الكهربي) للسوائل والمحاليل، وحصل بذلك على جائزة نوبل للكيمياء سنة 1903. ثم طبَّق هذه النظرية على الغلاف الجوي فيما يجري فيه من ظواهر كهربائية. له دراسات هامة في خواص السوائل. وكان أرهنيوس مهتماً في بنية الكون وكان أول من قدَّر الضغط الناشيء عن الضوء وأهميته في الفيزياء الكونية مثل طرد ذيول الشهب Comes بعيداً عن جهة الشمس بسبب ضغط إشعاعات الشمس على الشهاب.

أستون فرانسيس وليام
F. W. ASTON
(1975 - 1877)

سجل لمشاهدة الصور
بريطاني عالم فيزياء كيميائية.
نال أستون شهادته الأولى في الكيمياء من جامعة بيرمنجهام، بيد أنه تحول إلى دراسة الفيزياء عندما بلغ سن السادسة والعشرين. وفي عام 1909 عمل في مختبر كافيندش مساعداً للعلاّمة الشهير طومسون. قدَّم أستون إلى علم الفيزياء إسهاماً جوهرياً وحيداً، غير أنه كان في منتهى البراعة والتفوق: ذلك هو اختراعه لجهاز تصوير الطيف الكتلي (mass spectrograph) بعد الحرب العالمية الأولى مباشرة. وقد مكنه ذلك الاختراع من فصل ذرات الكتل المختلفة، ومن قياس الذرات بدقة. كما أنه أوضح أن العديد من العناصر يمكن أن يوجد على شكل ذرات لها كتل مختلفة بدرجة جداً قليلة ومع ذلك لها خواص كيميائية متطابقة. وقد سمّى الكيميائي البريطاني فريدريك سودي (1877 ـ 1956) هذه الذرات باسم النظائر المشعة، وهي تستخدم اليوم لتحديد عمر الصخور. هذا، وقد تم منح استون (1922) وسودي (1921) جائزتي نوبل في الكيمياء.

أفوغادرو، أميدو، كونتي دي كوارينا
Avogadro Amedo, Conte di Quaregna

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي إيطالي من العلماء الإيطاليين الذين نالوا شهرة عالمية، عمل أستاذاً للفيزياء في جامعة تورينو بين 1834 و 1850 من أهم أعماله:
ـ اكتشف عدد الذرّات في الجزئي الغرامي 22.4 ليتر من أي غاز في الظروف العادية (حرارة وضغطاً) هذا العدد يعرف بعدد أفوغادرو ويرمز إليه بحرف N = 6.024 × 1023 ـ اكتشف قانوناً عرف باسمه وهو: إن حجمين متساويين من جسمين غازيين يحتويان تحت الحرارة نفسها والضغط نفسه على أعداد متساوية من الجزيئات.
من كتبه: النظرية الذرية La Teoriia moleculare تورينو 1901.
Siscorso Storico – Critico alle opere Scelte de Avogadro. Torino Utet 1911.

بالمر، جوهان جاكوب
Balmer, Johann Jacob
(1898 - 1825)

فيزيائي سويسري. ولد في لوزان Lausen سنة 1825، درَّس الرياضيات في معاهد عدة. وضع أبحاثاً ودراسات عدة كان أشهرها:
ـ أطياف إرسال الغازات.
ـ اكتشف صيغة تحمل اسمه عام (1885) وهي التالي:

سجل لمشاهدة الصور

حيث Rh تمثل ثابتة ريد برغ و n عدد أكبر من 2.
Rh. 1,096776.107m-1 ـ سلسلة بالمر Serie de Balmer وهي سلسلة من الخطوط المرئية من طيف ذرة الهيدروجين حيث يكون طول الموجة ? وتحسب بواسطة صيغة بالمر المذكورة أعلاه. أو بالصيغة التالية:

سجل لمشاهدة الصور

حيث B هي ثابتة و n عدد طبيعي.

بكريل، أنطوان أنري
Becquerel, Antoine Henri
(1908 – 1852)

سجل لمشاهدة الصور
عالم فيزيائي فرنسي. كان والده وجده من علماء الفيزياء، تلقوا العلم من بعضهم بحكم الوراثة البيئية والأبوية.
تعلم بكريل في باريس، وصار أستاذاً في «مدرسة البوليتكنيك» اقتسم مع بيير كوري Pierre Curie، والسيدة ماريا سكلودوفسكا M. Sklodowska زوجته، جائزة نوبل للفيزياء سنة 1903. سبق له أن اكتشف اشعاعات «أملاح اليورانيوم» والمسماة باسمه: «أملاح بكريل».
اخترع بكريل جهازاً لإحداث الفسفرة Phosphoroscope لدراسة خاصية الفسفرة كما اشتغل على مغاطيسية واستقطاب الضوء.

بيرزيليوس، يينس ياكوب، بارون
Berzelius, Jons Jakob, Baron
(1848 – 1779)

سجل لمشاهدة الصور
كيميائي سويدي. اشتغل في العمل الطبي ثم اشتغل في تدريس الصيدلة والطب والكيمياء. له اكتشافات كيميائية هامة وبحوث كثيرة. لكن أهم انجازاته العلمية يظل وضع وتكريس الرموز الحالية للعناصر الكيميائية بدلاً من الرموز المعقدة وغير العملية القديمة التي قامت على الرمز بأشكال هندسية للعناصر.
بور، نيلز
Bohr, Niels

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي دانماركي. تلقى بور علومه في كوبنهاغن وكيمبردج وعمل مع العالم الشهير رذرفورد Rutherford في مانشستر ثم عاد إلى كوبنهاغن استاذاً للفيزياء.
حصل على جائزة نوبل للفيزياء سنة 1922. اختير عضواً في الجمعية الملكية.
كان لبحوث بور أثر مباشر في توسيع النظرية الذرية، وقد وضع نموذجاً للذرة أمكن به شرح تكوين طيوف العناصر وأماكنها في جدول مندلييف الدوري.
وبالاشتراك مع سمرفيلد Sommerfield طوَّر نظرية الكم. وبالتعاون مع ويلر Wheeler وضع بور نظرية في بناء الذرة.
هاجر إلى امريكا عندما احتلت ألمانيا النازية بلده. وفي أمريكا عمل في بحوث القنبلة الذرية وبعد الحرب عاد إلى بلاده.
وجدير بالذكر أن اسم بور يظهر في الأدبيات على شكل بوهر ويلفظ هكذا بتأكيد الهاء خطأ.

بولتسمن، لودويج
Boltzmann, Ludwig
(1906 – 1844)

سجل لمشاهدة الصور
عالم وفيلسوف نمساوي. تعلم بولتسمن في لنتس وفينا وعمل أستاذاً لعدد من الموضوعات قبل أن يقدم له منصب أستاذ الفيزياء في فيينا. كان بولتسمن حجة في موضوع حركية (كيناتيكية) الغازات. ويعود له كثير من الفضل في انتشار نظرية ماكسويل (Maxwell) الكهرطيسية (الكهربائية ـ المغنطيسية) في أوربا.
اشترك بولتسمن مع ستيفان (Stefan) في صياغة قانون يحمل اسميها قانون ستيفان ـ بولتسمن وأحياناً اسم استيفان. ويتعلق هذا القانون بالإشعاع الحراري من الأجسام السوداء ودرجة الحرارة المطلقة.
وقد أضاف بولتسمن الكثير إلى النظرية الميكانيكية للحرارة ومبدأ اقتسام الطاقة الذي يحمل اسمه، ويسمى أحياناً قانون بولتسمن. وهناك ثابت فيزيائي يعرف بثابت بولتسمن Boltzmann Constant والذي يساوي النسبة بين متوسط مجموع الطاقة لجزئ ما ودرجة حرارته المطلقة (ويساوي أرغ لكل درجة حرارة (1.38 × 16-10).

بورن، ماكس
Born, Max
(1970 – 1882)

مكتشف وعالم فيزيائي ألماني.
ولد بورن في برسلاو، وكان والده أستاذاً فدرس في جامعة برسلاو حيث يعمل والده ثم في جامعات أخرى. قام بتدريس الفيزياء النظرية في غيتنغن Gottingen ثم انتقل إلى انجلترا فعمل مدرساً في كيمبردج، ثم في جامعة ادنبره في سكوتلانده وفي جامعات أخرى. كان مجال دراسته الرئيسي هو (فيزياء الكم) quantum physics، وفي سنة 1954اقتسم مع بوثه Bothe جائزة نوبل للفيزياء.

بويل، روبرت
Boyle, Robert
(1691 – 1627)

سجل لمشاهدة الصور
عالم ومكتشف كيميائي ارلندي. تلقى بويل تعليمه في مدرسة ايتون، وأجرى بحوثاً كثيرة في أكسفورد بالتعاون مع هوك Hooke عاش من 1635 إلى 1703.
كان بويل واحداً من الزملاء الأصليين في الجمعية الملكية ثم تنازل عن رئاستها فيما بعد لأسباب صحية. وإن بويل أحد أكبر مؤسسي الكيمياء الحديثة. فلقد اعتمد على التجربة أكثر من النظرية وكرَّس الاتجاه القائل بأن الكيمياء ليست مجرد فرع من العلوم الطبية، وهو الذي وضع التعريف العلمي الدارج لكلمة «عنصر» Element وهو أول من استعمل كلمة تحليل Analysis وكان بويل يؤمن بالنظرية القائلة بالمادة المفردة الذرات Mono – atomic theory of matter وقد اكتشف القانون الذي يحمل اسمه، قانون بويل، ويظهر العلاقة العكسية بين ضغط الغاز وحجمه في حيز محصور. اقترح بويل استعمال الباروميتر في قياس ارتفاعات الجبال، وهو أول من استعمل ميزان حرارة مقفل. وهو صاحب التجربة التي تثبت أن الهواء هو وسط انتقال الصوت باستعمال مفرغة الهواء والجرس. وله دراسات عديدة هامة أخرى. وجدير بالذكر أن بويل ابن أحد النبلاء (إيرل أول First Earl) وكان لبويل ثلاثة عشر من الأخوة.

برينستد، يوهانيس نيكولاوس
Bronsted, Johannes Nicolaus
(1947 – 1879)

سجل لمشاهدة الصور
كيميائي دانمركي.
تلقى برينستد تعليمه في كوبنهاغن حيث عمل فيما بعد أستاذاً للكيمياء ومديراً للمعهد الفيزيائي ـ الكيميائي. قام برينستد ببحوث متميزة على الخواص الحركية (الكينتيكية) للشوارد (الأيونات) وعلى العوامل المساعدة وعلى «مركب النيتراميد» (Nitramide).

بنزن، روبرت، فلهلم ابرارد
Bunsen, Robert Wilhelm Eberard
(1899 – 1811)

سجل لمشاهدة الصور
كيميائي ألماني، تلقى بنزن تعليمه في غيتنغن وباريس وبرلين وفيينا ثم عمل في تدريس الكيمياء في هايدلبرغ وهو أحد أبرز الكيميائين على الإطلاق. يعود الفضل في اكتشاف التحليل الطيفي إلى بنزن و«كيرشهوف». مما أدى إلى اكتشاف عنصري السيزيوم والروبيديوم (من العناصر الاقلاء أحادية التكافؤ). ومن طريف ما يحكى أن بنزن بعد أحدى تجاربه على مركب عضوي للزرنيخ (كاكوديل) التي فقد فيها أحدى عينيه، هجر الكيمياء العضوية ومنع تدريسها في مخابر جامعته. اخترع مركماً (بطارية) غلفانياُ، وموقداً يعرف «بموقد بنزن» كما اخترع مضواء (جهاز لقياس الضوء، فوتومتر).
كالفين (لورد)
Kelvin (Lord)
(1907 - 1825)

سجل لمشاهدة الصور
ـ وُلد وليم طومسون في بلفاست ـ شمالي إيرلندا. درس في غلاسكو وتخرّج من جامعة كمبريدج، وغدا عام 1846 أستاذاً للفلسفة الطبيعية في جامعة غلاسكو فرئيساً للجمعية البريطانية عام 1871 والجمعية الملكية من عام1890 حتى 1895ويعتبر بحق كبير علماء عصره. من أهم أعماله:
ـ اكتشف المسجّل السيفونيّ.
ـ اكتشف المقياسالكلفاني.
ـ اكتشف البوصلة المستحدثة وسواها.
ـ له تجارب جمّة في قياس الذرة، والحرارة والتبريد ووالكهرباء.
توفي في 17 كانون الأول عام 1907 وحوله أصدقاؤه ومحبَّوه، ووارى الثرى في دير وستمنستر بجوار العالم الكبير "السير إسحق نيوتن".

كارنو، نيكولا، ليونارد سادي
Carnot, Nicolas Léonard - Sadi
(1832 – 1796)

فيزيائي فرنسي، ولد في باريس عام 1796 وتوفي فيها عام 1832 هو ابن الشهير لازار كارنو، وعم رئيس الجمهورية مار فرانسوا سادي كارنو. أهم ما وضعه في ميدان الفيزياء:
تأملات في القدرة المحركة للنار Reflexions sur la Puissance motrice du Feu. نشره عام 1824 وهو يحتوي على مبدأ كارنو وهذا المبدأ يمكن اعتباره المبدأ الثاني للترموديناميك.
ومنه اشتقت التعابير التالية: نظرية كارنو ودورة كارنو Cycle de carnot ومنها إلى الآلات المختلفة (الحرارية).

سيلزيوس، اندرس
Celsius, Anders
(1744 – 1701)

فلكي سويدي.
اهتم سيلزيوس بالدراسات الفلكية والطبيعية، وعمل أستاذاً للفلك في "أبسالا", يشتهر سيلزيوس لصنعه لميزان حرارة مئوي سنة 1742 ولا تزال كلمة "درجة سيلزيوس" تستعمل بدلاً من "درجة مئوية" في بعض الأقطار الاوروبية. ويختلف الميزان السيلزيوسي عن غيره من موازين الحرارة بأن درجة تجمد الماء النقي تمثل درجة مئة في حين أن درجة غليان الماء تمثل درجة الصفر. وبقي الحال كذلك حتـى قام أحد زملاء سيلزيوس واسمه مارتن سترومر (Martin Stromer) بقلب مواضع التجمد والغليان بعد ابتكار سيلزيوس لميزانه بثمانـي سنوات.

شادويك، السير جايمس
Chadwick, Sir James
(1974 – 1891)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي انكليزي، ولد في مانشتسر عام 1891 درس العلوم الفيزيائية في أشهر الجامعات البريطانية ثم درَّس بأكثريتها. توفي في كمبردج عام 1974 من أشهر أعماله:
توصل عام 1932 إلى القول بأن الإشعاع السحري الذي حصل قبل ذلك مع بوث Bothe مكون من جزئيات محايدة تعادل بوزنها تقريباً وزن البروتون. هذه الجزئية الصغيرة أطلق عليها شادويك اسم نيترون neutron .
نال جائزة نوبل على أساس هذا الاكتشاف للعام 1935.

هول, تشارلز مارتن
Hall, Charles Martin
(1914 - 1863)

كيميائي أمريكي. درس هول في كلية أوبرلين في أوهايو. اكتشف تحضير الألمنيوم بالتحليل الكهربائي (للبوكسيت), سنة 1886 وكان الألمنيوم في ذلك الوقت فلزاً Metal ثميناً جداً وتسلم هول منصب نائب الرئيس لشركة الألمنيوم في أمريكا.
كلابيرون، آميل
Clapeyron, B.P.Emile
(1864 – 1799)

فيزيائي فرنسي، ولد في باريس، تخصص في مدارسها ونال شهادة الهندسة، حيث تخرج من البوليتكنيك سنة 1816، سافر مع لاميه Lamé إلى روسيا عام 1820 حيث علَّم في معهد العلاقات والإتصالات في جامعة سانت بطرسبرغ. عاد إلى باريس بعد ثورة 1830 وساهم في إقامة السكة الحديدية بين باريس وفرساي. من إنتاجه:
ـ مقال في مجلة البوليتكنيك حول القوة المحركة للحرارة.
ـ أنقذ نظرية كارنو من الضياع.
ـ وضع اكتشافات مهمة في مجال الفيزياء أهمها:
ـ كل كلابيرون الذي يمثل فيه حالة السوائل والغازات بالنسبةللإحداثي السيني ح(حجم) والإحداثي العادي الضغط (ض). والشغل الحاصل من دورة تحولاتها.
ـ صيغة كلابيرون.إن الحرارة الكامنة L12 من تغيير الحالة الناتجة علىحرارة ديناميكية T حيث يمر الحجم من حجمV1 إلى حجم V2 تعطى بالصيغة التالية:

سجل لمشاهدة الصور
يمكن تطبيق هذه الصيغة على الحرارات الكامنة، النوعية أو الكتلوية (نسبة إلى الكتلة) شرط أن ترتبط القيمVL بالكمية نفسها من المادة.
ـ علاقة كلابيرون. تتيح مبادئ الترموديناميك إمكانية استنتاج العوامل الحرارية hl لمعادلة حالة معينة فنحصل على:

سجل لمشاهدة الصور
في الغازات التامة تحصل على h = -V, l = P .












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 06-02-2010   #20
أحمد العربي
الإدارة
 
الصورة الرمزية أحمد العربي
 
تاريخ التسجيل: Apr 2010
الدولة: بلاد العرب اوطاني
المشاركات: 22,076
افتراضي

علماء 2
كلاوزيوس، رودولف يوليوس ايمانويل
Clausius, Rudolf Julius Emanuel
(1888 – 1822)

فيزيائي ألماني.
تعلم كلاوزيوس في برلين وهاله, ثم عمل أستاذاً للفيزياء في برلين ثم انتقل إلى زيوريخ وفيرتسبورغ وبون. كان كلاوزيوس من مؤسسي دراسة الحركية الحرارية (الثيرموديناميكا)، كما قام ببحوث هامة في الفيزياء الجزيئية والكهرباء.
وقد صاغ كلاوزيوس سنة 1850 القانون الثاني للحركية الحرارية وينص على أن الحرارة لا تستطيع أن تمر بذاتها من الجسم الأبرد إلى الجسم الأسخن. وكان كلاوزيوس رياضياً أكثر مما هو اختباري. وقد حصل على ميدالية كوبلي (Copley mrdal) وتربط المعادلة المسماة بمعادلة كلاوزيوس ـ كلابيرون في الحركية الحرارية بين الضغط ودرجة الحرارة في التغيرات الفاعلة في الطور في حالة توازن ثنائي الطور.

كوترل، فريدريك غاردنر
Cottrell, Frederick Gardner
(1948 – 1877)

كيميائي أمريكي.
تلقى كوترل تحصيله العلمي في كاليفورنيا ولايبزغ ثم تولى إدارة مكتب المناجم (BM) كما تولى منصب رئيس جمعيات الأبحاث.
تركزت بحوث كوترل على تثبيت النيتروجين (الآزوت) وإسالة الغازات واستخلاص غاز الهليوم.
اخترع كوترل جهاز يحمل اسم مرسب كوترل لترسيب الشوائب الصلبة من الغازات.

كولومب، شارل أوغسطين
Coulomb, Charles Augustin
(1806 – 1736)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي ومخترع فرنسي، ولد في انجولام Angouleme عام 1736. برع في العلوم عامة وأهمها الفيزياء فكان من اكتشافاته وأعماله ما يلي:
ـ وضع أبحاثاً عام 1777 حول أفضل طريقة لصناعة الإبر الممغنطة فكان ذلك أول نظرية بنيوية للمغناطيسية حيث حدد فيها مفاهيم العزم المغناطيسي والحقل المزيل للمغناطيس.
ـ في العام 1779 وضع قوانين الإحتكاك الصلب.
ـ في العام 1784 وضع قوانين الإلتواء Torsion.
ـ في العام 1785 وضع قوانين القوة الإلكتروستاتيكية.
ـ في العام 1786 وضع مبادئ ومفاهيم تتعلق بعدم وجود شحنات موصل أو ناقل فارغ.
رمز كولومب C إنها وحدة الشحن الكهربائي في نظام الوحدات SI وهي الشحنة التي ينقلها تيار في الثانية ضمن تيار مستمر في حال كانت الشدة أمبير واحد.
ـ ميزان كولومب. باستخدامه ميزان التواء، توصل كولومب إلى قياس القوة الإلكتروستاتيكية الحاصلة عند نقطة q1 على شحنة النقطة q2.

سجل لمشاهدة الصور


في نظام الوحدات العالمي SI.

سجل لمشاهدة الصور


ـ قانون الإلتواء عند كولومب: يمكن التعبير عن ثابتة الإلتواء لشريط قطره d وطوله l بالعلاقة التالية:


سجل لمشاهدة الصور


حيث أن g هو معامل كولومب يختص بكل معدن. في النظام SI يعبّر عن g بوحدة القياس "باسكال Pascal" مثلاً بالنسبة للفولاذ:

سجل لمشاهدة الصور


إذا كانت E قياس يونغ وV قياس بواسون تحصل على g بالعلاقة التالية:

سجل لمشاهدة الصور

كوبر، ارتشيبالدسكوت
Couper, A.S
(1893 - 1831)

عالم كيمياء إنكليزي, ولد في مدينة تاونهيد. درس الكيمياء منذ صغره واهتم بالأبحاث. من أهم أعماله:
كتب مقالة بعنوان "حول النظرية الكيميائية الجديدة". أظهر فيها الأواصر بين ذرات الكربون (C-C) في المركبات العضوية.
أصيب باكراً بمرض عصبي اضطره إلى ترك الأبحاث. كان مقاله هذا كافياً لتصنيفه بين علماء الكيمياء.

كوري، ماري
M. CURIE
(1934 – 1867)

سجل لمشاهدة الصور
فرنسية بولندية فيزيائية.
اكتشف ماري سكلودوفسكا الراديوم، علاج السرطان الوحيد المعروف لزمن طويل. وهي من مواليد بولندا، اشتغلت بالتدريس ووفرت مالاً يكفي لذهابها إلى باريس للدراسة. وهناك تزوجت بيير كوري، وتحولت لإجراء البحوث حول إشعاع اليورانيوم المكتشف حديثاً، وابتكرت عبارة "النشاط الإشعاعي" للتعبير عن الظاهرة. استخدمت ماري تقنية من اختراع زوجها بيير، لقياس كثافة النشاط الإشعاعي، وتوصلت إلى نتائج مُنحت بسببها جائزة نوبل. غير أن بعض عيناتها أظهرت نشاطاً إشعاعياً أكثر مما يمكن لليورانيوم أن يبثه، مما جعل العلماء يفكرون بوجود عنصر قوي جداً غير اليورانيوم.
ووجدوا فعلاً بعد التحليل كمية ضئيلة من مركب مختلط مع خام اليورانيوم يحتوي على عنصر أقوى مئات المرات من اليورانيوم، سمّوه "بولونيوم" تكريماً لموطن ماري كوري الأصلي. بعد ذلك لاحظت هي أيضاً وجود عنصر مشع آخر في اليورانيوم الخام، أقوى من البولونيوم. وكانت متأكدة من وجود هذا العنصر، حتى أنها أطلقت عليه اسم الراديوم قبل عزله واستخلاصه من اليورانيوم الخام. ونالت على ذلك جائزة نوبل الثانية، قبل وفاتها بمرض اللوكيميا الناشئ عن اشتغالها بمواد كيميائية مشعة.

كيوري، (كوري) بيير
Curie, Pierre
(1906 – 1859)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي وكيميائي فرنسي.
تلقى بيير كيوري تعليمه في باريس ثم عمل أستاذاً في السوربون. قام ببحوث واسعة على خاصية الكهربية الإجهادية piezo – electricity البلورات ونموها.
توصل بيير كيوري إلى أن المواد تغير مغناطيسيتها عند درجات حرارة معينة, مغناطيسيتها عند درجات حرارة معينة وتعرف مثل هذه النقط الحرارية بنقطة كيوري. اشترك بيير كيوري مع زوجته ماريا في اكتشاف الراديوم.
حصل على جائزة نوبل للفيزياء سنة 1903 بالاشتراك مع زوجته والعالم الكيميائي بيكيرل Becquerel.
وجدير بالذكر ان السيد كيوري وزوجته وابنته وزوجها قد حصلوا على جائزة نوبل, فتجمع لهذين الجيلين خمسة جوائز نوبل.

دالتون، جون
Dalton, Jhon
(1844-1766)

سجل لمشاهدة الصور
كيميائي انكليزي ولد في قرية انكليزية صغيرة تدعى ايفليسفيد. درس في مدرسة القرية أولاً، وفي الخامسة عشرة أصبح معلماً في تلك المدرسة، لكنه ما لبث أن تركها لينتقل إلى كندال عام 1781 حيث عمل كمدِّرس أيضاً. وقد أعجب فقط بوجود مكتبة في غرفة نومه في المدرسة. جهَّز جون مرصداً صغيراً لمراقبة الأحوال الجوية ووضع جداول لتسجيل المعطيات اليومية لكل من الضغط الجوي وكمية المطر والرطوبة والرياح وغيرها.
تعلَّم على يد العلاَّمة الضرير جون هوف: اليونانية واللاتينية والفرنسية والرياضيات. فنال إعجاب وتقدير زملائه وسكان المدينة وأفسح له المجال في كتابة مقالات في مجلة تسعى لتبسيط العلوم.
درَّس المذهب الطبيعي في الفلسفة في الكلية الجديدة في مانشستر وكندال في آن معاً، ثم انتقل كلياً إلى مانشستر عام 1793.
فور صدور كتابه الأول: "مراقبات في الأرصاد ودراسات" انتخب عضواً في "الجمعية الفلسفية والأدبية" التي أسسها روبرت أوين وأصبح دالتون أمين سرها ثم رئيسها حتى وفاته.
ـ ألقى دالتون أولَ محاضرة في هذه الجمعية حول عمى الألوان التي حملت اسمه وعرفت بـ (Daltonisme)
ـ انصرف دالتون إلى دراسة الغازات بعد أن بدأ يعطي دروساً خصوصية بأجرة ممتازة نسبياً. أخذ يقيس ضغط الغازات منفردة ومجتمعة، فتوصل أخيراً إلى قانون لا يزال يحمل اسمه مفاده: "إن الضغط الناجم عن مزيج من الغازات يساوي حاصل جمع الضغوط الجزئية الخاصة بكل غاز من هذا المزيج.
ـ بعد ذلك انصرف إلى وضع نظرية صحيحة عن تركيب الأجسام تكون بمثابة ركيزة لعلم الكيمياء وألقى عدة محاضرات في هذا المجال.
ـ أخيراً توصل إلى وضع فكرة الأوزان الذرية النسبية للعناصر الكيميائية، وحين ألقى أول محاضرة في هذا المجال أدهش العلماء وفتَّح أذهانهم حول أمور كثيرة. فقد وضع المبدأ لكنه وجد صعوبات كثيرة في الوصول إلى حقيقة الأمور فكانت أكثرية نتائج أبحاثه خطأً لكن المبدأ الذي عمل على أساسه كان سليماً (مثلاً الأوكسجين عند 7 بدلاً من 16(.
زار دالتون لندن سنة 1809 والتقى بكبار العلماء فيها. فعرضوا عليه دخول الجمعية الملكية لكنه رفض لتعلقه بمانشستر عينته أكاديمية العلوم الفرنسية عضواً مراسلاً، وأصبح رئيساً للجمعية الأدبية والفلسفية في مانشستر عام 1817 وفي عام 1822 سافر إلى باريس والتقى كل العلماء وبصورة خاصة غي ـ لوساك Guy-LUSSAC.
ثم عاد إلى مانشستر ووضع جدولاً جديداً للأوزان الذرية لمعظم العناصر وكان يجدده دائماً. وفي السنة 1826 منحته الحكومة الإنكليزية وساماً ذهبياً تقديراً لاكتشافاته في الكيمياء والفيزياء وبصورة خاصة بسبب النظرية الذرية الأخيرة. وفي عام 1833خصصت الحكومة الإنكليزية دالتون بمعاش سنوي قدره 150 استرليني كما منحته بلدية مانشستر لقب مواطن شرف وأقامت له تمثالاً في أكبر قاعاتها تاون ـ هول Town – Hall.
توفي جون دالتون في 27 تموز سنة 1844فاهتزت مانشتسر للنبأ ونكست الأعلام لمدة أسبوعين حين واروه الثرى في مدافن أردفيك بعد أن بقي العالم يمر أمام جثمانه لمدة أسبوعين.

ديفي، همفري
Davy, Hamfray
(1829 – 1778)

سجل لمشاهدة الصور
كيميائي وفيزيائي إنكليزي، ولد في لندن عام 1778م. تابع دراسته في بيزانس، مات والده فباعت أمه المزرعة التي كان يملكها والده وفتحت مشغلاً للقبعات النسائية، لكن أوضاع العائلة المادية بقيت رديئة. فقررت السيدة ديفي إرسال ابنها البكر همفري للعمل والدراسة عند الصيدلي المعروف ج. بورليز.
انكب همفري على قراءة كتب الصيدلية والعمل في مختبرها، فطارت شهرته في خارج مدينة بينزاس. فحضر العالم الشهير توماس بيدويس إلى الصيدلية وطلب من همفري الانتقال إلى كليفتون ليعمل معه في معهد الغازيات، ولم يمضِ عليه زمن طويل حتى أكَّد أن الغاز الاكسيد النيتروني (N2O) خالٍ من أي تسمم لجسم الإنسان كما كان مقرّراً من قبل العلماء. في كليفتون درس همفري تأثير التيار الكهربائي على الأجسام الكيميائية. عام 1901 انتقل إلى لندن وعمل كأستاذ مساعد في "معهد تطوير العلم ونشر المعرفة" ثم رقي إلى رتبة أستاذ، فطارت شهرته وخاصة في إلقاء المحاضرات.
ـ وضع عدة أبحاث حول استخراج المعادن وتصنيعها ومعالجة الجلود وصناعة الأسمدة، واهتم أخيراً بالأبحاث الزراعية.
ـ اكتشف الصوديوم والبوتاسيوم ومنحه نابليون ميدالية ذهبية. لكن هذه الاكتشافات أودت بعينة اليمنى إثر انفجار حدث له في المختبر من جراء الصوديوم.
ـ نشر كتاباً في مجال الحل الكهربائي في كتابه: "عناصر الفلسفة الكيميائية" (Elements of Chimical Philosophy) كما نشر عام 1912 "عناصر الكيمياء الزراعية". وفي نهاية السنة منح أعلى وسام انكليزي وحصل على لقب لورد وتزوج من أرملة ثرية وخلال شهر العسل الذي دام 18 شهراً اصطحب معه مختبراً ومساعداً واحداً هو مايكل فارادي.
ـ اكتشف عام 1816-1817 قنديلاً يصلح للاستخدام في المناجم دون أن يحرق غاز المناجم، فلاقى اكتشافه هذا رواجاً وتقديراً عظيمين. منح على أساسه وسام ومفورد وانتخب عام 1820 رئيساً للجمعية العلمية الملكية وعضو شرف في أكاديمية العلوم. لكن صحته لم تساعده كثيراً فمرض باكراً وعمل على معالجة صحته طويلاً إلى أن توفي عام 1829.

بروجلي، موريس الدوق
Broglie, Maurice, ducd
(1960 - 1875)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي فرنسي، ولد في باريس عام 1875، درس الفيزياء وبرع مثل أخيه لويس، توفي في نييلي Neuillyts عام 1960 أهم أعماله واكتشافاته:
ـ اكتشف عام 1922 بنية الفوتوكهربائي الذي يرافق امتصاص أشعة س.
ـ حدد عام 1923 بنية الحالات الميزومورفية (بلورات سائلة) وذلك بانحراف أشعة س.
ـ دخل عضواً في أكاديمية العلوم والأكاديمية الفرنسية.
ـ وضع أبحاثاً تتعلق بالفيزياء الجسيمية Corpusculaire.

دبييه، بيتر جوزف فلهلم
Debye, Perter Jospeh Wilhelm
(1966 – 1884)

فيزيائي هولندي ـ أمريكي.
تعلم دبييه في ميونيخ ثم عمل في التدريس فيها كما قام بالتدريس كأستاذ في زيورخ واوترخت وغيتنغن، ولايبزغ، ثم عين في "معهد القيصر فلهلم للفيزياء" في برلين عام1935. حصل دبييه على جائزة نوبل للفيزياء سنة 1936، ثم توجه إلى أمريكا وعمل في التدريس فيها عام 1940وفي جامعة كورنل, له دراسات هامة على الجزئيات المستقطبة والعزوم المغنطيسية والبناء الجزيئي. وقد كان رائداً في مجال التصوير بالأشعة السينية للعينات الناعمة (المسحوقة) وعمل بالتعاون مع هوكل Hückel في مشكلات الاملاح.

ديموكريت
Démocrite
(نحو 460) ق.م

سجل لمشاهدة الصور
فيلسوف يوناني قديم ـ ولد في أبدير Abdère نحو السنة 460ق.م. حياته غير معروفة بشكل واسع. سافر إلى بلاد فارس ومصر. وأطلع على كل الفلسفات التي كانت قبله.
في السنة 420 ق.م. أسس مدرسته في أبدير مسقط رأسه. درَّس وبحث المواضيع التالية: الكوسمولوجي السيكولوجي، الطب، علم النبات، علم الرياضيات الذي يعتبر ضمنه علم الفيزياء آنذاك وعلم الأخلاق.
أكَّد على بعض الأمور منها:
1 ـ وجود الفراغ.
2 ـ وجود الحركة، عدم إمكانية تقسيم المادة لأجزاء صغيرة (فكرة الذرة) إذ أطلق على آخر تقسيم أو جزء للمادة كلمة ذرة Atome (أي لا تتجزأ).
3 ـ ومواضيع أخرى عديدة في الفلسفة والأخلاق.

أيكمان، كريستيان
Eijkman, Christiaan
(1930 - 1858)

هولندي عالم جرثيمي (بكتيريولوجي)
اكتشف ايكمان بالصدفة فيتامين (ب) وعزله، بينما كان يدرس حالات مرض البري ـ بري في جزر الهند الشرقية في العقد الأخير من القرن الماضي. حيث تبين له أن المرض ينتشر بين السجناء والجنود أكثر مما ينتشر بين عامة الفلاحين المحليين بمقدار يزيد على 300 مرة. لم يجد آيكمان أي دليل على أن المرض ناتج من عدوى. ثم لاحظ أن الدجاج خارج مختبره المقام في أحد المعسكرات، أصيب أيضاً بمرض مشابه للبري ـ بري، غير أن الدجاج تحسنت حالته فجأة. بحث كرستيان عن السبب فتبين له أن الإصابة بالمرض كانت عقب تقديم الأرز المقشور للدجاج، ولما توقف تقديم هذا النوع من الأرز إلى الدجاج تعافى وعاد إلى نشاطه الطبيعي. وهكذا اكتشف آيكمان أن قشور الأرز وسائر الحبوب الأخرى تحتوي على مادة مضادة لالتهاب الأعصاب يمكن حقنها أو تناولها عن طريق الفم لعلاج مرض البري ـ بري. وسميت هذه المادة بفتامين (ب). ولقد مضت سنوات طويلة قبل أن يلقى عمل آيكمان هذا، التقدير اللائق، حيث منح في عام 1929 فقط جائزة نوبل. واليوم أصبح بالإمكان علاج مرض البري ـ بري ومنعه.

أينشتاين، ألبرت
A. EINSTEIN
(1955 - 1879)

سجل لمشاهدة الصور
أميركي ـ سويسري ـ ألماني. فيزيائي نظري.
اشتهر اينشتاين بدراسته النظرية عن (النظرية العامة للنسبية) التي نشرها دون ضجة في عام 1905 عندما كان في السادسة والعشرين من عمره. تبدأ نظريته بتوضيح أن سرعة الضوء ثابتة في كل الظروف والحالات. إذ أن رجل الفضاء الذي يسافر بسرعة الضوء ينبغي أن يظل بجانب الضوء الذي يبثه، تماماً مثل سيارتان تسيران جنباً إلى جنب في طريق سريع. غير أنه لا يستطيع ذلك: لأنه، مهما بلغت سرعته، فإن الضوء يبتعد عنه بمعدل ثابت، ليس بالنسبة إليه فقط، وإنما ـ وهذا شيء غريب حقاً ـ بالنسبة للمشاهد أيضاً الذي يقف ثابتاً في مكانه. لقد حيرت هذه الغرابة اينشتاين وكادت تصيبه بانهيار عصبي. وأخيراً تمكن من حل المعضلة عن طريق مراجعة قانون السرعة (المسافة تقسيم الزمن) وقرر أن (الزمن متغير): إذ لا توجد علامات مطلقة أو ثابتة للزمان، ولا للمكان، حيث يعتمد كل ذلك على وجهة نظر المشاهد. لم يلحظ أحد، في بادئ الأمر، أن اينشتاين قضى نهائياً على أسس فيزياء نيوتن، نظراً لأن صرح الفيزياء النيوتونية مبني بأكمله على إمكانية القياس الموضوعي للظواهر الفيزيائية في العالم. كشفت أعمال اينشتاين أيضاً عن كمية الطاقة المحتجزة في الذرة. ولذلك، عندما اندلعت الحرب بعد ذلك بسنوات عديدة، حرّض اينشتاين الحلفاء على صناعة القنبلة الذرية قبل أن يسبقهم الألمان إليها. ومع ذلك فقد أرعبته قنبلة هيروشيما، وتحوّل في أواخر أيامه إلى داعية لنـزع السلاح. واليوم أصبح اينشتاين قديساً دنيوياً بالنسبة للكثيرين، وأصبحت حياته مثلاً يحتذى: فهو التلميذ الغبي الذي كشف سر الكون بمعادلته المهمة (E= mc2). كما أن ذكاءه لا يعادله سوى عمق تواضعه.

أبقراط (هيبوقريطس)
Hippocrates
( 357 – 460) ق.م

سجل لمشاهدة الصور
طبيب أغريقي. اشتهر أبقراط (كما سماه العرب في العصر الوسيط) ككاتب وطبيب. وقد ألَّف وكتب في الطب, بحيث تنسب إليه أعمال لم يكن دوره فيها أكثر من إعادة كتابتها من مراجعها الأصلية. يشتهر ابقراط باسم أبي الطب وهو واضع القسم (اليمين) الإنساني الشهير الذي يقسمه الأطباء على احترام المهنة والحياة وخصوصيات الناس.
وضع أبقراط كتاباً في الأوبئة، وأكد على أهمية تنظيم الطعام. وقد اشتهرت أقوال له مثل: «الفن طويل والحياة قصيرة»، و«الأمراض الميؤوس منها تحتاج لعلاجات لا أمل فيها». ومن أقواله أيضاً: «هي لبضع لحوم ولبعض سموم» وهي ليست بمعنى مصائب قوم عند قوم فوائد حسب الفهم الخاطئ الدارج وإنما أشار أبقراط إلى اختلاف أثر الغذاء باختلاف الحالات الصحية للأجسام.

فاجان (فايان)، كازيمير
Fajan, Kasimir

عالم كيمياء فيزيائية بولندي ـ أمريكي.
درس فاجان في لايبزغ وهايدلبرغ ثم في مانشستر ، وعمل أستاذاً للكيمياء في ميونيخ ثم في ميتشيغان. وضع فاجان نظرية النظائر isotopes بالاستقلال عن سودي Soddy لتفسير وجود عناصر لها نفس الأرقام الذرية ولكنها ذات أوزان ذرية مختلفة. وجدير بالذكر أن أستون Aston (من 1877 الى1945) قد أثبت وجود مثل هذه النظائر عن طريق الدراسة الطيفية الكتلوية mass-spectroscopy اشترك فاجان مع غيرينغ G?hring في بيان أن اليورانيوم س1 ينحل بإطلاقه لإشعاع "بيتا" B معطياً اليورانيوم س 2 والذي أطلقا عليه اسم بريفيوم brevium نسبة إلى قصر فترة حياته. درس فاجان اعمار المعادن في النرويج بتقدير الناتج النهائي (بعد الاشعاع) وهو الرصاص كما قام بدراسات على طاقة التميؤ (hydration) للأيونات.
(طاقة التميؤ هي الطاقة المنطلقة عندما يدخل أيون حر في الحالة الغازية إلى الماء).
ألَّف فاجان كتاباً بعنوان: النشاط الإشعاعي وآخر التطورات في دراسة العناصر الكيميائية
Radioactivity and Latest Developments in the of Chemical Elements Study. كما وضع كتابا بعنوان: العناصر المشعة والنظائر (Radioelements and Isotopes).

فاراداي، مايكل
Faraday, Michaél
(1867 – 1791)

سجل لمشاهدة الصور
عالم فيزياء وكيمياء انكليزي، ولد في نيفغتون باتس قرب لندن، تعلم القراءة والكتابة، ودخل ميدان العمل في الثالثة عشرة من عمره لإعالة إخوته الأربعة ، كان والده يعمل حداداً لم يكن يتقاضى سوى أجر زهيد للغاية. عمل في مخزن لبيع وتجليد الكتب فكان ينكب على المطالعة خلال فرص الغداء وبعد انتهاء العمل.
مر عليه سبع سنوات في هذا المخزن حصل بعدها على لقب معلم. انتقل بعده للعمل في مشغل "دي لاروش" وبعد انتهاء العمل كان يذهب مع صديقه دين داتس للاستماع إلى محاضرات العالم ديفي وفي سنة 1812 وجه رسالة إلى رئيس الجمعية الملكية يطلب فيها قبوله كمساعد في المختبر فلم يحصل على جواب. اتصل بعد مدة بالعالم همفري ديفي فطلب منه مقابلة في 14 آب سنة 1812 ورفض هذا الأخير مساعدته. لكنه عاد وقبله كعامل بسيط، بدأ مايكل العمل في مختبر ديفي في أواخر آب 1812 كمنظف للأدوات وتحضير المواد الكيميائية وأعطي غرفة للسكن في المختبر. حدث انفجار في مختبر ديفي عند اكتشاف الصوديوم مما اضطر ديفي بعد أن فقد عينه اليمنى، إلى طلب مساعدة فاراداي لقراءة مؤشرات الأجهزة وأرقامها. وعند زواج ديفي سافر فاراداي معه في رحلته التي زار فيها باريس ومونبليه وفلورنسا وروما ونابولي. لم يعلق في ذهن مايكل سوى المشهد الذي حضره في قصر دوق توسكانا عندما قام ديفي بحرق الماس خاتم الدوق لإقناعه بأن الماس مكون فقط من الكربون. بعد أن عاد فاراداي إلى لندن عين أستاذاً مساعداً مسؤولاً عن التجهيزات في المعهد الملكي البريطاني. كما بقي في خدمة ديفي قام بأول بحث بمفرده عند ديفي حول تحليل التربة التوسكانية ونشر مضمون هذه الدراسة في مجلة المعهد الملكي سنة 1816. وبدأت أبحاثه تتابع. سنة 1819 طلب إليه الصناعي جيمس ستودرت القيام بدراسة لتحضير الفولاذ المقاوم للصدأ، فتوصل فاراداي إلى ذلك بزيادة مادتي الكروم والنيكل إلى الفولاذ المعروف عادة. كما قام بدراسات كيميائية اكتشف خلالها عدة مركبات عرفت باسم كلوريدات الهيدروكربونات. انتخب في العام 1821 مسؤولاً أساسياً عن مختبرات المعهد الملكي. وتزوج في السنة نفسها من "سارة برنارد" وتابع آنذاك أبحاثه الكيميائية. بعد أن أطلع على أبحاث أورستد Orsted في أواخر 1821 حول تأثير التيار الكهربائي على اتجاه البوصلة، قام فاراداي بدراسة هذا الموضوع فتوصل إلى نتيجتين: 1ـ يغير عقرب البوصلة اتجاهه تحت تأثير التيار الكهربائي ليشكل معه زاوية قائمة. 2ـ توصل إلى تصميم جهاز فيه قطعة ممغنطة تدور بدون توقف حول الجسم الذي يمر فيه التيار الكهربائي. وخلال سلسلة محاضرات نظمتها الجمعية الملكية لاقت محاضرات فاراداي إقبالاً شديداً، لكن انتخابه أستاذاً لم يتم إلا في سنة 1827 بين سنة 1824 – 1830, درس طرق تحسين الزجاج البصري وعمل على تحسينه من نواحي عدة. وفي العام 1831 حوَّل اهتماماته نحو دراسة الكهرباء فاكتشف قانون المحول الكهربائي وكيفية عمله، كما اكتشف ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي Induction electromangnetique ودرس عملية مرور التيار الكهربائي في مختلف الأجسام، واقترح عدداً كبيراً من المصطلحات العلمية التي لا تزال تستخدم اليوم. نذكر منها: الإلكترود ـ الكاتود ـ الأنود ـ الأيون ـ العازل الكهربائي وغيرها. أهم قانون وضعه هو كيفية إيجاد كمية المادة التي تتراكم على الإلكترود عند مرور التيار الكهربائي في محلول معين، فعرف هذا القانون باسمه ـ قفص فاراداي ـ اسطوانة فاراداي, فراغ فاراداي… بقي عنده قضايا بدون حل في المجال الكترومغناطيسي التي انتظرت ماكسويل Maxwell الذي كان يتقن الرياضيات أكثر.
قدمت الملكة فكتوريا منزلاً كبيراً ومريحاً له في شيخوخته قضى فيه آخر أيامه إلى أن توفي في آب 1867 تاركاً تراثاً كبيراً من الإكتشافات وأسئلة عديدة يجب الإجابة عليها.

فيرمي، انريكو
Fermi, Enrico
(1954 – 1901)

سجل لمشاهدة الصور
عالم فيزيائي إيطالي، ولد في روما عالم 1901 درس الفيزياء وتخصص في هذا الميدان, ولمع اسمه بعد عدة دراسات وأبحاث, فانتقل إلى الولايات المتحدة الأميركية عام 1939 واستقر هناك.
من أهم أعماله:
ـ حضّر عام 1927 بنفس الوقت مع ديراك، لكن بشكل مستقل عنه حضّر ستاتيستك كانتيك. Une stastistique quantique مبنية على أساس مبدأ النفي الذي وضعه بولي Pauli.
ـ أعطى عام 1930 أول قيمة من المغناطيسية النووية.
ـ استوحى عام 1934 وجود التداخل الضعيف. كما أوجد عدداً كبيراً من الإيزتوب Istopes المشعة.
ـ طوَّر عام 1936 نظرية النيترينو، جزئية أوجد مسلماتها بولي Pauli منذ العام 1931.
ـ ساهم ضمن مشروع منهاتن Manhattan في تحقيق أول قنبلة ذرية، وساهم في تأسيس أول مجمع ذري سنة 1942 في شيكاغو.
ـ بعد الحرب العالمية الثانية اهتم فيرمي بـ الفيزياء الفلكية وطبَّق عام 1953 ألمانيتو هيدروديناميك في دراسة المجرات الحلزونية.
ـ نال جائزة نوبل عام 1938.

فتزجرالد، جورج فرانسيس
Fitzgerald, George Francis
(1901 – 1851)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي إرلندي.
تعلم فتزجرالد في دبلن ثم عمل أستاذاً للفلسفة الطبيعية فيها واختير زميلاً في الجمعية الملكية. درس فتزجرالد "تجربة ميكلسون ـ مورلي" Michelson - Morley وفي ضوء هذه التجربة اقترح وللمرة الاولى ان الجسم الذي يتحرك ضمن حقل مغناطيسي يمكن ان يظهر انكماشا في اتجاه الحركة. ويطلق على ذلك "انكماش لورنتز ـ فتزجرالد" (Lorentz – Fitzgerald contraction). كما كان فتزجرالد أول من اقترح أن ذيل المذنب comet يتكون من حجارة صغيرة أقطارها من 1سم في حين أن رأس المذنب يتكون من حجار كبيرة (الحجارة هنا تعني نوعا من السيليكات وفحمات الحديد ويجب تمييزها عن المادة الحديدية التي تظهر في النيازك), وذلك ليشرح سبب النفور الذي يبديه ذيل المذنب من الاشعة الضوئية الصادرة عن الشمس. وقد شملت دراسات فتزجرالد التحليل الكهربائي والاشعاع الكهرطيسي.

فرانكلاند، السير إدوارد
Frankland, Sir Edward
(1899 – 1825)

سجل لمشاهدة الصور
عالم كيمياء عضوية انجليزي.
تعلم فرانكلاند على يدي بليفر (Playfair) في "لندن" ثم عمل على يدي بونزن (Bunsen) إذ واصل تعليمه في "ليبغ" ثم "ماربورغ" و "غيسن" ثم عمل أستاذاً للكيمياء في "مانشستر" وعمل كذلك في "لندن" حيث خلف فاراداي (Faraday) في المعهد الملكي.
اختير فرانكلاند زميلاً في الجمعية الملكية وحصل على ميدالية "كوبلي" (Copley Medal).
وضع فرانكلاند نظرية في التكافؤ كما اشتغل كثيراً في إدخال الصيغ البنائية الجدية. اشترك مع لوكير (Lockyer) في اكتشاف الهيليوم في جو الشمس، وكان فرانكلاند حجة في موضوع حفظ الصحة وتلوث الأنهار.

فرونهوفر ، جوزيف فون
Fraunhofer Joseph von
(1826 - 1787)

عالم بصريات وفيزيائي بافاري. ولد في ستروبنغ عام 1787م. من أهم أعماله:
ـ دراسات وأبحاث حول الطيف الشمسي.
ـ درس الأشعة البيضاء المعروفة باسم Monachromatique التي ترسلها الغازات المتوهجة وبصورة خاصة الأشعة C.F. f.h. إسم أشعة فرونهوفر. وبانتقالها على أشعة D للصوديوم أتاحت الأشعة C وF حساب القدرة التوزيعية للزجاج حسب العلاقة التالية:
قام كل من توكو وكيرتشوف بمتابعة هذه الأبحاث.

غي لوساك, جوزيف لويس
Gay-lussac J.L.
(1850 - 1778)

سجل لمشاهدة الصور
ولد لويس جوزيف غي – لوساك من عائلة غنية في مدينة سان ليونارد دي نوبلات ( فيينا العليا ). تلقى دروسه في مدينته حتى بلغ عمر العشرين. ثم انتقل إلى باريس فدخل البوليتكنيك حيث اجتمع كبار العلماء الفرنسيين في ذلك العصر ( أمثال برتوليه ودي مورتو وفوكلين وغيرهم ).
بعد تخرجه من البوليتكنيك عمل مساعداً لأستاذه بروتوليه الذي أطلق يده في العمل المخبري. بدأ بالعمل على الغازات فتوصل سنة 1802 إلى المفهوم التالي : كل غاز يسخن يتمدد وفقا لقانون محدد. عند تسخينه درجة مئوية واحدة يزداد حجمه بنسبة 00.00375% ثم صاغ قانونا بذلك على النحو التالي :
(إن ازدياد حجم كمية معينة من الغاز , تحت ضغط ثابت , يتناسب طرداً مع ازدياد الحرارةAnnales de chimie (1802).
أقام علاقة صداقة مع العالم الفيزيائي جان باتيست بيو وقد قاما برحلة علمية في منطاد وحلقا على ارتفاع 5800متر, ودوّنا ملاحظات عديدة خلال هذه الرحلة . ثم حلق لوساك بمفردة في 16 أيلول 1804 إلى ارتفاع بلغ 7016 متر فلاحظ عدم ظهور أي تغير ملحوظ على المجال المغناطيسي كما حصل على عينات من الهواء على ارتفاع 6636 متراً حلّلها فيما بعد وأكد أن تركيب الهواء في الأعالي كما هو قرب الأرض.
صادف أن التقى العالم الرحالة الكسندر هوميولدت في منزل بيرتولية, وكان غي لوساك قد انتقده سابقاً لكن هوميولدت دعاه للقيام برحلة علمية في فرنسا وإيطاليا وألمانيا لدراسة المجال المغناطيسي حسب تغيير خطوط الطول و خطوط العرض وسارا معاً في برحلة في آذار 1805 ومعهما مختبر نقّال وكانا يتوقفان كل 300 أو 400كلم ليقوما بالقياسات الضرورية للبحث وفي الخريف انطلقا شمالاً نحو النمسا حتى وصلا بحر البلطيق, وعادا في السنة التالية إلى برلين لإنهاء اختباراتهما ولمناقشة ما توصلا إليه من نتائج خلال هذه الرحلة الجبارة آنذاك.
لم يتمكن لوساك من إكمال أبحاثه مع هوميولدت في العاصمة الألمانية لأن العالم بريسون كان قد توفي فاختير كأستاذ في السوربون مكان العالم الراحل. فعاد بسرعة إلى باريس ليدرّس الكيمياء في البوليتكنيك والفيزياء في السوربون, إضافة إلى الأبحاث العلمية التي يجريها معّ معاونيه. انتخب عضواً في الأكاديمية العلمية الفرنسية سنه 1806 وتوصل إلى القانون التالي حول الغازات: (يتم تفاعل الأجسام الغازية وفق أبسط النسب أي أن حجماً من أحد الغازات يتحد دائماً مع حجم مماثل أو حجمين أو ثلاثة أحجام من غاز آخر ). 1809 وفي هذه السنة بالذات بدا عملة كأستاذ للكيمياء في البوليتكنيك إلى جانب عملة كأستاذ للفيزياء في السوربون, فتابع أعماله مع العالم تينار وتوصلا إلى البرهان بأن الكبريت و الفوسفور هما عنصران وليس جسمين مركبين . وقاما بأبحاث كيميائية مختلفة. انتخب غي ـ لوساك في العام 1829 عضو شرف في أكاديمية العلوم في بطرسبرغ (روسيا), فلم يكتف بالأبحاث النظرية بل تعداها إلى المجالات التطبيقية, فكافح التلوث قرب المعامل و المصانع الكيميائية. اكتشف معامل تمدد الأجسام. ووضع نظرية تحرك الغازات وتطوير مفهوم المنطاد إضافة إلى اكتشافاته الكيميائية. اهتم لوساك أيضا بالنواحي الاجتماعية فانتخب سنة 1830 نائباً في مجلس النواب الفرنسي وبقي حتى 1839 حيث عيّن أستاذاً للكيمياء في (حديقة النباتات الفرنسية). وهي مؤسسة تعليمية شهيرة. عمل بنشاط في سنينه الأخيرة, فقد كان يشارك في البرلمان ويدرّس في جامعتين كما كان رئيساً لتحرير مجلة ( حوليات الكيمياء و الفيزياء ) مع دومينيك فرانسوا أراغو, لكن هذه النشاطات المكثفة حالت دون متابعة الأبحاث بفعالية. توفي في أيار سنة 1850 تاركاً وراءه أبحاثاً علمية ضخمة في ميادين متعددة.

غلفاني, لويجي (أو الوازيو)
Galvani, Luigi or Aloisio
(1798 - 1737)

سجل لمشاهدة الصور
طبيب وعالم وظائف أعضاء (فيزيولوجي) إيطالي. عمل غلفاني أستاذاً للتشريح في بولونيا في إيطاليا وقد اشتهر بسبب نظريته المسماة الغلفانية (Galvanism) أو الكهرباء الحيوانية. أجرى غلفاني تجارب كهربائية على الضفادع أوضح بها أنه إذا أثير عصب كهربائياً أدى ذلك إلى انقباض العضلة المتصلبة به, إلا أنه لم يوفق إلى التفسير الصحيح لهذه الظاهرة. وقد أوضح العالم فولتا (Volta) أن الإثارة ذات طبيعة كهربائية, وسمي المركم (البطارية) بمركم غلفاني أو مركم فولتا تذكاراً لعملهما المشترك.
غايغر, هانس
Geiger, Hans
(1945 - 1882)

سجل لمشاهدة الصور
فيزيائي ألماني.
اشتهر بأبحاثه في خاصية الإشعاع والنظرية الذرية والإشعاعات الكونية اخترع جهازاً لقياس الإشعاع يعرف باسمه سجل لمشاهدة الصور عداد غايغر ).

غبس, جوزياه ويلارد
Gibbs, Josiah Willard
(1903 - 1839)

فيزيائي رياضي أمريكي.
تعلم غبس في ييل وباريس وبرلين وهايدلبرغ ثم عمل أستاذاً للرياضيات الفيزيائية في ييل.
يعتبر غبس أحد مؤسسي الكيمياء الفيزيائية (الكيمياء الطبيعية), وكانت له دراسات رياضية متقدمة خاصة فيما يتعلق بتحليل المحصلات. من أهم مؤلفات غبس كتاب بعنوان : حول توازن المواد غير المتجانسة On the Equilibrium of Heterogenous Substances .
وقد اشتهر كذلك لبحوثه في قانون الطور (قانون الحالة Phase rule ) والذي يعتبر في غاية الأهمية في دراسة التوازنات غير المتجانسة , ويعبر عنه بالعلامة :
ط + ع = ج + 2 , حيث:
ط = عدد الأطوار , ع =عدد درجات الحرية , جـ =عدد المكونات الداخلة (2 +C=F +P ) قد حصل غبس على ميدالية كوبلي عام 1901.

غلاوبر, جوهان رودولف
Glowber, J. R
(1668 - 1604)

كيميائي ألماني , ولد في مدينة كارلشتاوت. مات والده باكراً هرب عام 1652 إلى فيينا بسبب الحروب الدينية, مرض واضطر للذهاب الى نوبشتارت للعلاج في مياهها المعدنية. صادف فيها صيدليا فعمل عنده وتعلّم أشياء كثيرة. انتقل الى فيينا وعمل فيها صيدلياً وانتقل بعدها من سالزبورغ إلى باريس. في العام 1644 تلقى دعوة لإدارة صيدلية كونت غيسن وكان فيها مختبر حديث. قام بتحضير حامض الكبريتيك لأول مرة في تاريخ الكيمياء. ومنة حصل على الأملاح المشتقة منه. كما أدخله في صناعة العديد من الأدوية. للمرة الثانية هجّرتة الحروب الدينية الى هولندا حيث اشترى منزلاً في شمالي امستردام وحضّر فيه مختبراً. قام بتحضير حامض النيتريك بمساعدة حامض الكبريتيك كما حضّر المياه الملكية Eau regale وهو السائل الذي يذوب الذهب. من مؤلفات غلاوبر (المواقد الفلسفية الجديدة).
بعد انتهاء الحرب عاد إلى وطنه وسكن مدينة فرنهايم وبنى فيها مختبراً وهنا درس الفحم الحجري ومنه حصل على الفينول والبترول وغيرهما. نشر كتاباً تحت عنوان (المؤلفات الكيمائية) (1658). انتقل بعد ذلك الى جيتجن حيث اهتم بطرق تحضير النبيذ والكحول فقاومه الرهبان فاضطر إلى العودة إلى أمستردام وجهز مختبراً ساعده فيه بعض الأصدقاء فحضّر غاز الأمونياك وسلفات الأمونياك وغيرها ثم صنع ملح البارود ومواد كيميائية أخرى. مرض عام 1660 فتوقف عن العمل في المختبر لكنه وضع كتاباً من سبعة أجزاء بعنوان أوبرا أومينا Opera ominia لم ينشر.توفي في العام 1668.












أحمد العربي متواجد حالياً   رد مع اقتباس
إضافة رد

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع


الساعة الآن 06:23 PM بتوقيت مسقط


Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.