Allal mahdade

Allal mahdade

Page 1

Atome et mecanique de Newton

ةيئايزيفلا مولعلا كلسم ةيبيرجتلا مولعلاو ةيضايرلا مولعلاب صاخ

I نتوين كيناكيم دودح ــ

1 ملوك نوناقو نتوين نوناق ــ

يبذاجتلا ينيبلا ريثأتلا : نتوين نوناق ــ أ

نايطقن نامسج تك A

A هتل و m هتلتك B mB

امھنم دحاولا قبطي

نم راملا ميقتسملا وھ اھھاجتا ينوك بذاجت ةوق رخلآا ىلع و A

، B

رثؤملا مسجلا وحن امھاحنمو : يواست امھتدشو ،

( )

A/ B B/ A 2

F F Gm .m AB

= =

ثيحب

G

. ينوكلا بذاجتلا ةتباث يھ

11 2 2

G=6, 67.10⁻ N.m .kg⁻

( )

A/ B 2 AB

F Gm m u

AB

= −

ب مولك نوناق ــ

نايطقن نامسج هتنحش A

qA

B و هتنحش qB

امھلاك قبطي

نم راملا ميقتسملا وھ اھھاجتا رفانت وأ بذاجت ةوق رخلآا ىلع

وA يتراشإب قلعتي امھاحنمو ، B qA

Bو q امھتدشو ،

: يواست

( )

A /B B/ A 2

F F kq .q AB

= =

نأ ثيحب

0

k 1

= 4 πε

0 ثيح

ε

غارفلا يف لزعلا ةتباث يھ

9 2 2

k=9.10 N.m .C⁻

( )

A / B 2 AB

F kq .q u AB

=

ةظوحلم مھم ةرذلا يف يبذاجتلا ينيبلا ريثأتلا :

ينيبلا ريثأتلا مامأ ل

. نكاسرھكلا

: انيدل نيجورديھلا ةرذ ةلاح يف لاثم

g e p 40

e 2

F Gm .m

4, 4.10

F k.e

= ≈ −

2 ةرذلل يبكوكلا جذومنلا ــ

نرقلا علطم يف دروفرذور ملاعلا حرتقا ، نكاسرھكلا ينيبلا ىوقو ، ينوكلا يبذاجتلا ينيبلا ريثأتلا ىوق نيب ةلثامملا لامعتساب

" نيرشعلا ريثأتلا ىوق مكحتت املثمو ز بكوكل اذھ رامقأب تانورتكللإا جذمنو ام بكوكب ةاونلا جذمن ثيح ةرذلل " ايبكوك اجذومن

. ةاونلا لوح تانورتكللإا ةكرح يف نكاسرھكلا ينيبلا ريثأتلا ىوق مكحتت ، بكوكلا لوح رامقلأا ةكرح يف يبذاجتلا ينيبلا

3 نتوين كيناكيم دودح ــ

بسنلاب رادم يف يعانطصلاا رمقلا عضو ةيناكمإب ؤبنتلاب نتوين كيناكيم حمست ، لاثم ( يعانطصا رمق ــ ضرأ ) ةيبكوك ةعومجمل ة

ضرلأا لوح رادم عاعش نإف ، ةيئدبلا طورشلا كلت رييغت نكمي هنأ امبو . هقلاطلإ ةيئدبلا طورشلاب اھنع هعافترا قلعتي ثيح ،

اد هرابتعاب ) يعانطصلاا رمقلا . ةنكمملا ميقلا عيمج ذخأي نأ هنكمي ( ايرئ

عاعشل نكمي نتوين كيناكيم بسح هنإف ، ةاونلا لوح ةمظتنم ةيرئاد ةكرح يف ةرذلا نورتكلإ نأ انليختو نيجورديھلا ةرذ رابتعاب نافلتخم نامجح امھل نوكيس نيجورديھ يترذ نإف يلاتلابو ، ةنكمملا ميقلا عيمج ذخأي نأ نورتكللإا رادم رادملا عاعش بسح

ام اذھو . تازيمملا سفن اھل نيجورديھلا تارذ عيمج ةماع ةفصبو مجحلا سفن امھل نيجورديھ يترذ نلأ حيحص ريغ اذھو . هريسفت نع زجعت نتوين كينايكم لعجي . تائيزجلا وأ تارذلا ىوتسم ىلع ثدحت يتلا ةيئايزيفلا رھاوظلا رسفت نأ نتوين كيناكيمل نكميلا

ب نم تارذلا فايطأ اھزربت يتلاو يئوض عاعشإو ةداملا يب ةيقاطلا تلادابتلا ، ةيئايزيفلا رھاوظلا هذھ ني

II ةيقاطلا تلادابتلا ةيمكت ــ

ةقاطلا لدابت ثدحي

ــ ةيدام ةقيقدب ةرذ مادطصا دنع

ــ . يئوض عاعشإو ةرذلا نيب ينيب ريثأت ثدحي امدنع

ةنس 1900 مللأا يئايزيفلا عضو م ةيضرف كنلاب سكام ينا

: ةلصفنم تايمكب لاإ ةقاطلا لادابتي نأ امھنكمي لا ءوضلاو ةداملا

ىمست ةقاطلا تامك .

Allal mahdade

Page 2

ةلدابتملا ةقاطلا هذھ نأ لوقن ، ةلصفنمو ةددحم اميق لاإ ذخأت نأ اھنكمي لا يئوض عاعشإو ةداملا نيب

. ةامكم

بسحو نيتميق نيب اھتقاط ريغت يواست ةرذ فرط نم ةلدابتملا ةقاطلا نإف ، ةقاطلا ظافحنا أدبم

E1 2 و E نأ يأ

2 1

E E E

∆ = −

1 نوتوفلا جذومن ــ

كنلاب سكام ةيضرف نياتشنإ روط نع ةرابع وھ ءوضلا نأ لوقت يتلاو

تامك لكش ىلع ةقاط لمحي ةيسيطنغمرھك تاجوم

ىمست قئاقد اھلمحت هتاھ ةقاطلا تامك نأ تابثإب كلذو ، ةقاطلا . تانوتوفلاب

ھ ام و ؟ نوتوفلا

: ءوضلا ةعرسب غارفلا يف لقتنت ، ةنوحشم ريغو ، ةلتك اھل تسيل ةقيقد نوتوفلا c=3, 00.10 m / s8

.

سيطنغمرھك ةجوم نوكتت اھددرت ةي

ν غارفلا يف اھتجوم لوطو ، λ

. تانوتوف نم

: نوتوف لك ةقاط E= ν =h. hc

. λ

ν

ب ةجوملا ددرت و Hz

λ ةجوملا لوط رتملا ب

و m h كنلاب ةتباث

( )

E و ب نوتوفلا ةقاط J

.

: طلوف ــ نورتكللإا ابلاغ لمعتسن نوتوفلا ةقاط نع ريبعتلل 1eV=1, 60.10⁻19J

: يقيبطت نيرمت

يواسي هتجوم لوط نيجورديھلا فيطل رمحلأا عاعشلإب نورقم نوتوف ةقاط ، طلوف نورتكللإاب مث ، لوجلاب بسحأ 657nm

.

: غارفلا يف ءوضلا ةعرس : يطعن c=3, 00.10 m / s8

كنلاب ةتباث و h=6, 626.10⁻34J.s

: باوجلا : يھ نوتوفلا ةقاط

E= ν =h. h.c λ

: لوجلاب نوتوفلا ةقاط باسح

34 8

19 9

6, 626.10 3.10

E 3, 03.10 J

656.10

− −

−

= × =

ب نوتوفلا ةقاط باسح : eV

E=1, 89eV

2 رھوب تاعوضوم ــ

لاجملا يف نيجورديھلا ةرذل ثاعبنلاا فيطل ةيبيرجتلا ةساردلا نيبت هنأ يئرملا

وھو ، نوللا يداحأ انيعم اعاعشإ اھنم لك قفاوت ةنولم تازح ةدع نم نوكتي

: يلاتلاك وھ اھتاجوم لوط تازح عبرأ نم نوكتي

1 411nm λ =

2 435nm و λ =

3 487nm و λ =

4 657nm و λ = .

ا هذھ ريسفتل : همسا لمحت تاعوضوم رھوب سلين يكرامندلا يئايزيفلا ملاعلا عضو ةرھاظل

. ةامكم تاريغت ةرذل ةقاطلا تاريغت *

ىوتسمب ةيقاط ةلاح لك زيمتتو ، ةنيعم ةيقاط تلااح يف لاإ ةرذلا دجوت نأ نكمي لا *

. يقاط

هددرت نوتوف ثاعبنا متي * ν

قتنت امدنع يقاط ىوتسم نم ةرذلا ل

Ep

ىوتسم ىلإ

يقاط En

: ثيحب لقأ

p n

E −E = νh

III . ةقاطلا تايوتسم ةيمكت ــ

1 تارذلا يف ةقاطلا تايوتسم ةيمكت ــ

، ةيمكتلل ةديدجلا راكفلأاو بسانتي رھوب هعضو يذلا جذومنلا جذومنلا اذھ لثمتي

ىمست ةددحملاو ةلصفنملا ميقلا ضعب ىوس ذخأت لا يأ ةامكم ةرذلا ةقاط نوك يف

. ةقاطلا تايوتسم ددعب اھزيمنو ةنيعم ةقاط هل يقاط ىوتسم لك نأ يأ

n

ىمسي يمكلا ددعلاب دادعلأا ذخأي يذلاو ،

1 و 2 و 3 ...

قاطلا ىوتسم ــ يمكلا ددعلل ةبسنلاب ة

n=1 وھو يساسلأا ىوتسملا ىمسي

( ةرذلل ةرقتسملا ةلاحلا ) رغصلأا ةقاطلا اذ ىوتسملا قفاوي

Allal mahdade

Page 3

. ةراثملا تايوتسملا قفاوت

يمكلا ددعلا ود يقاطلا ىوتسملا ــ n= ∞

ةقاطلا قفاوي E_∞ =0

بجوتسي حلاطصلاا اذھ نإ . ةاونلاب طبترم ريغ نورتكللإا ثيح

نوكت نأ . ةبلاس ةقاط ىرخأت ةيقاطلا تايوتسملا لكل

. نيجورديھلا ةرذل ةقاطلا تايوتسم ططخم

ا ةلاحلا تناك اذإ ، يجراخ بارطضا يأ بايغ يف يھ ةرذل ةيساسلأ

. ةلاحلا هذھ يف ىقبت ةرذلا نإف ، ةيئدبلا اھتلاح

ريغ بلاغلا يف نوكت يتلاو ةراثملا تلااحلا ىدحإ ىلإ ةيساسلأا اھتلاح نم لقتنت اھنإف ، ةيجراخ ةقاط ةرذ بستكت امدنع اط نادقفب كلذو ، لقأ يقاط ىوتسم تاذ اھتلااح ىدحإ ىلإ دوعت ام ناعرس نكل ، ةرقتسم . ةامكم نوكت ةق

ربكأ يقاط ىوتسم تاذ ىرخأ ىلإ ةلاح نم رورملا وھ لاقتنلاا

( ةراثلاا نادقف) لقأ يقاط ىوتسم تاذ وأ ( ةراثإ )

: يقيبطت نيرمت

: نيجورديھلا ةرذل ةقاطلا تايوتسم ططخم لامعتساب

1 اثملا ةلاحلا نم نيجورديھلا ةرذ لاقتنا للاخ ةدوقفملا ةقاطلا بسحا ــ . ةيساسلأا اھتلاح ىلإ ةعبارلا ةر

2 ؟ نيتيلاتتم نيتلاح نيب لاقتنلاا ةقاطل ةنكمم ةميق ربكأ يھ ام ــ

: باوجلا

1 ــ : ةيساسلأا ةلاحلا ىلإ ةعبارلا ةراثملا ةلاحلا نم ةرذلا لاقتنا للاخ ةدوقفملا ةقاطلا

4 1

E −E = −0,85 ( 13, 6)− − =12, 75eV

2 : ىلولأا ةراثملا ةلاحلاو ةيساسلأا ةلاحلا امھ ضعبلا امھضعب نع رثكأ نادعبت ناتللا ناتيلاتتملا ناتلاحلا ــ

2 1

E −E =10, 2eV

2 تائيزجلا يف ةقاطلا تايوتسم ةيمكت ــ

اطف . اھعسويو ةقاطلا تايوتسم ددع نم رثكي امم ، ينيب ريثأت يف تارذ نم تائيزجلا نوكتت قلعتت يھو ، اضيأ ةامكم ةئيزجلا ةق

. اھنارودبو ، ةلتكلا زكرم لوح ةئيزجلا تازازتھابو ، تانورتكللإاب

3 . ىونلا يف ةقاطلا تايوتسم ةيمكت ــ

وأ ةقاط نادقفب كلذو ، ةرذلا لثم ، رخآ ىلإ يقاط ىوتسم نم لقتنت نأ اھنكمي ةاونلا نأ ثيحب ، كلذك ةامكم ةاونلا ةقاط نإ تكاب ةقاطلا ةيلاع ةيدام ةقيقد عم اھمادطصا لعفب راثت نأ ةاونلل نكمي امك . اھباس

. ةامكم ةقاطلا تايوتسم ىلع ىونلاو تائيزجلاو تارذلا رفوتت

يقاط ىوتسم نم لقتنت اھنإف ، يجراخلا طسولا عم ةقاط تاعومجملا هذھ لدابتت امدنع

E

يقاط ىوتسم ىلإ

E

وأ

. سكعلا

لا ةقاطلا هذھ م

: رھوب ةقلاع اھمكحت ةلدابت

p n

E E E

∆ = − نأ تيحب

P n

E >E

VI . فايطلأا ىلع تاقيبطت ــ

ءوض فيطب فيرعت

م عاعشإ لك زيمتيو ، ءوضلا اذھ اھنم نوكتي يتلا تاعاعشلإا عومجم ءوض فيط يمسن . غارفلا يف ةجوملا لوطب اھن

1 تارذلا فايطأ ــ

http://www.unice.fr/lasi/pagesperso /golebiowski/cours.htm

ةرذل ثاعبنلاا تازح فيطو صاصتملاا تازح فيط هلاعأ ةقيثولا لثمت

ثاعبنلاا تازح عضاوم سفن لتحت ةملظملا تازحلا نأ ظحلايو مويدوصلا

امدنع يقاط ىوتسم نم ةرذ لقتنت EP

ةقاط يذ رخآ ىلإ En

لقأ

هددرت عاعشإ لكش ىلع اھثعبت ةقاط دقفت اھنإف

ν

نأ ثيحب ،

p n

E E E h

∆ = − = ν

قرفلا ناك املك *

∆E اريبك ددرتلا ناك املك ν

. امھم

يفف ؛ ةقاطلا تايوتسم اھددحت ةثعبنملا تاعاعشلإا تاددرت *

ثاعبنلاا فيط ( ةجوملا لوط ةيداحأ ) نوللا ةيداحأ ةزح لك ، يرذلا

نييوتسم نيب لااقتنا قفاوت . ةقاطلل

. ةرذلا ةعيبطب لاإ ةرذل ةقاطلا تايوتسم قلعتت لا * ؛ اضيأ اھصاصتما ىلع ةرداق نوكت يتلاو اھزيمت تاعاعشإ ثعبت ةريخلأا هذھ

. ةقاطلا تايوتسم نأش كلذ يف هنأش ةرذلا زيمي ةرذل تاعبنلاا فيط نإ

هددرت غارفلا يف ةجوملا لوط يداحأ ءوض ةطساوب تارذ ةءاضإ دنعو ν

لقتنت ، يقاط ىوتسم نم ةرذلا En

يقاط ىوتسم ىلإ

Ep

(

)

صاصتما عم تناك اذإ عاعشلإا

p n

hν =E −E

Allal mahdade

Page 4

ربعب عاعشلإا نإف ، ةقاطلا تايوتسم نيب نكمم قرف يأ نم رغصأ

دحإ نود ةداملا . بارطضا يأ ثا

يقاط ىوتسم نم ةرذ لقتنت امدنع

E

يقاط ىوتسم ىلإ

E

صتمت اھنإف ربكأ

هددرت اعاعشإ

ν

نأ ثيحب

p n

E E E h

∆ = − = ν .

لاثم يبيرجت طاشن نيجورديھلا تازح فيط ةسارد :

هتراثإ متت فيعض طغض تحت نيجورديھلا زاغ ىلع يوتحت ةبابح لمعتسن : ةبرجت

. نيجورديھلا ةرذل ثاعبنلاا فيط نوكي يذلا اءوض هنم ثعبنيف . يئابرھكلا غيرفتلاب

لاو . فايطم ةطساوب هتنياعم نكمي يذ : ظحلان

ــ . عطقتم فيط

ــ : ةيلاتلا عبرلأا اھمھأ ةيفيط تازح ىلع يوتحي

657nm رمحأ 487nm

قرزأ 435nm يلين 411nm يجسفنب

www2.ac-lyon.fr/lyc69/herriot/SPC/2nde/cours/PHYSIQUE/chapP4.pdf

ةنس يف 1908

ةقلاع زتير حرتقا م يئرملا تلااجملا يف نيجورديھلا ةرذل ثاعبنلاا فيطل ةجوملا لاوطأ باسح نم نكمت ةيضاير

ةجوملا لاوطأ ةقلاعلا هذھ طبرتو ، رمحلأا تحتو ، يجسفنبلا قوفو ، λnp

نييعيبط نيددعب و n

ثيح p n=1 n=2 وأ

وأ

n₌3 و ...

p_>n : يھو

( )

H 2 2

np

1 1 1

R 1

n p

 

=  − 

λ  

نأ ثيحب RH

كريبدير ةتباث Rhydberg

7 1 : RH =1, 09737320.10 m⁻

ةنيعم ةميق نم اقلاطنا ددعل

ددعلا رييغتب كلذو تازحلا نم ةلسلستم باسح نكمي n . p

قفاوت ريملاب ةلسلستم ــ n=2

ددعل ةنيعم ةميق ةزح لك قفاوت ةيئرم تازح عبرلأ ةجوملا لاوطا يطعتو . p

ــ ددعلل ةبسنلاب اھيلع لصحن نيشاب ةلسلستم n=3

و p>3

ددعلل ةبسنلاب هيلع لصحن ناميل ةلسلستم n=1

و p>1

ددعلل ةبسنلاب اھيلع لصحن تيكارب ةلسلستم ــ n=4

p>4 و

ةنس يف 1913

ةرذ ةقاط نوك ىلإ لصوت ثيح ، نيجورديھلا ةرذ تازح فيط ريسفت نم نكمت ةيرظن رھوب يئايزيفلا عرتقا م

: يھ ةلوزعم نيجورديھ

( )

n 2

13, 6

E eV

n

= − ثيح ؛ لا يمكلا ددعلا ىمسي بجوم حيحص ددع n

اذھ نم صلختسي . يسيئر

ددعلا اھزيمي ، ةددحم اميق لاإ ذخأت لا ثيحب ةامكم نيجورديھلا ةرذ ةقاط نأ . n

: رامثتسا

1 ــ ةقلاعلا ةحص نم ققحت

( ) ¹

حملا ميقلا نراق مث ، ريملاب ةلسلستمل ةيئرملا تازحلل ةجوملا لاوطأ باسحب تايطعم عم ةلص

. ةقيثولا

لمعتسن : ةقلاعلا

2

H 2 2 np 2 2

np H

1 1 1 1 (np)

R n p R p n

 

 

=  − ⇒λ =  

λ    − 

ذخأنو n=2 و p>2 نأ

ذخأن p=3 انيدل

2

np 2 2 7

H

1 (np) 1 36

656,1nm R p n 1, 09737320.10 9 4

   

λ = ^ − ^= ×^ − ^=

ذخأن p=4

24 486nm λ =

25 434nm و λ =

26 410nm و λ =

Allal mahdade

Page 5

. ركذلا ةفلاسلا تلاسلستمل ىلولأا عبرلأا تازحلل

باسح تاددرتلا νnp

14 23

23

c 4,57 10 Hz

ν = = ×

λ ... خلإ

تاددرتلا ميق لقنأ ــ ب νnp

نيددعلا ةزح لكب انرقمو ، يقفأ طخب ةزح لك لاثمم ، تاددرتلل يسأر روحم ىلع و n

نيقفاوملا p

ملسلا لمعتسي 1cm↔2.10 Hz14

3 ةقاطلا تاريغت نإف ، ةامكم ةرذلا ةقاط تناك اذإ هنأ نيب ــ أ ــ

(

)

يجراخلا طسولا عم ةيقاطلا تلادابتلا قفاوت يتلا

اضيأ ةامكم تاريغت يھ .

قرفلا باسح نم نكمت يتلا ةقلاعلا تبثأ ــ ب

(

)

.

2 تائيزجلا فايطأ ــ :

ثيح ، ةأجف صتمم عاعشلإ ةيئوضلا ةدشلا ضفخنت ثيح ، صاصتملاا تلااجم نمو تازح نم ةئيزجل صاصتملاا فيط نوكتي . صتمملا عاعشلإا ددرت ةبولقم ةمق لك قفاوي

شإ ردق ةبتر يھ صتمم عاع

10 Hz11

، رمحلأا تحت لاجملا يف ابلاغ دجوت صاصتملاا تلااجم نأ ىلع لدي امم ، ةئيزجل ةبسنلاب

. تاعاعشلإا هذھل ةيساسح تاذ تافثكم لامعتساب اھليجست يغبني مت نمو ، ةيئرم ريغ يھف يلاتلابو

فرعتلا نم نكمي ةئيزجل صاصتملاا فيط ليلحت نإ طباورلا نعو ةيفيظولا ةعومجملا نع تامولعم مدقي هنوك ، ةئيزجلا هذھ ىلع

. ةئيزجلا اھيلع يوتحت يتلا

: يقيبطت نيرمت

إ فيط هبناج نايبملا لثمي . نوناتوبلل صاصتم

ي ةجوملا ددعب صاصتملاا اذھ زيمت

( )

1 / cm⁻ σ = λ و

لاقتنلاا لماعم هنع ربعن

ةيوئملا ةبسنلاب نوناتوبلا فرط نم ةلوقنملا ةقاطلل

1 نوناتوبلل ةروشنملا فصن ةغيصلا بتكأ ــ

2 ؟ صاصتما فيط ، فيطلا اذھ ربتعي ادامل ــ

3 ــ ت ت ةعومجملا زيم C−H

صاصتملاا ةمق دوجوب ددعل ةقفاوملا

ةجوملا 2900cm⁻1

3 ــ 1 ةجوملا لوط بسحأ nm ب

ىلإ , ةعومجملا هذھل قفاوملا

يئوض لاجم يأ ي

؟ عاعشلإا اذھ يمتن

3 ــ 2 ب بسحأ ھل ةقفاوملا ةقاطلا eV

. عاعشلإا اذ

3 ىونلا فايطأ ــ

ىونلا نوكت ، يعاعشلإا طاشنلا يفف ، ةامكم اضيأ يھ ةاونلا ةقاط

ةجتانلا ىونلا هذھل ةراثلإا نادقف . ةراثم ىون يعاعشإ تتفت نع

طاشنلا ةيعاعشإ ) ةيلاع ةقاط تاذ تانوتوف ثاعبنا هبحاصي γ

(

. ةثعابلا ىونلا زيمت

اغيملا زھانت ةاونلا يف ةقاطلا تاريغت ردق ةبتر طلوف ـ نورتكلإ

(

)

.