تعرف على أفضل طريقة لتبريد المواد بشكل علمي
آخر تحديث GMT07:34:52
 العرب اليوم -

الحرارة مقياس عدم الانتظام وتتناسب مع نشاط الذرات

تعرف على أفضل طريقة لتبريد المواد بشكل علمي

 العرب اليوم -

 العرب اليوم - تعرف على أفضل طريقة لتبريد المواد بشكل علمي

تبريد المواد بشكل علمي
واشنطن - العرب اليوم

في البداية فكر بهذا السؤال مع نفسك، ماذا يعني -فيزيائيًا- أنّ هذه المادة صلبة وهذه سائلة وتلك غازية؟ إن كنت تعرف الجواب فلا تُتعِب نفسك بقراءة هذا الجزء، وإن لم تكن فاعلم التالي، الحرارة هي مقياس عدم الانتظام في جزيئة المادة، بمعنى أنها تتناسب طردًا مع نشاط الذرات في حجم المكان، أي أنّ الحرارة تزداد كلما تحركت الذرات بسرعةٍ أكبر وتقلُّ كلما أبطأت الذرات سرعتها. ولعل هذا قد يفسر لك أيضًا كيف أن الضغط قد يحوِّل المادة من الحالة الغازية إلى السائلة ثم الصلبة.

حيث أن الضغط يقلل الحجم الذي تتحرك فيه الذرات فتُصبح حركتها محدودةً نوعًا ما، وهذه الحالة تسمى السائلة. وبزيادة الضغط أكثر قد تستطيع تحويل المادة إلى الطور الصلب، فلا يُتاح للذرات مكانٌ واسعٌ للتحرك فتصبح “مقيدة” بحركتها. ووضعت كلمة مقيدة بين قوسين لسببٍ بسيط، هو أن إيقاف أو تقييد حركة الذرات بشكلٍ كليٍّ أمرٌ مستحيلٌ حسب قوانين الفيزياء، فهناك دائمًا مكانٌ تتحرك فيه الذرات، أي أنها ستظل تتحرك دومًا ما يعني احتفاظها الدائم بحرارةٍ وإن كانت ضئيلة.

الحد الذي تتوقف فيه الذرات عن الحركة يسمى الصفر المطلق "-273 كلفن" وهي درجةٌ لن نستطيع الوصول إليها أبدًا كما تقول المعادلات الفيزيائية، وبعد هذا التمهيد يمكن أن ننتقل إلى الجزء الثاني، تعريفٌ بالليزر والفوتونات، وإن كنت ملمًا بهذا فانتقل إلى الجزء الثالث والأخير من المقال.

في الحقيقة، إن الفرق بين الليزر والضوء العادي هو كالفرق بين كتيبةٍ عسكريةٍ منضبطةٍ يتحرك جنودها في نفس الوقت، مقارنةً بمجموعةٍ من المارّة في شارعٍ مزدحمٍ، فتجد أن حركاتهم عشوائيةٌ ومتضادةٌ نسبةً لبعضهم، وفي هذا التشبيه كان البشر هم أشعة الضوء التي تكوّن الليزر، فبينما يشع الضوء العادي موجاتٍ كهرومغناطيسيةً مبعثرةً وفوضوية، نجد أن الليزر يشع الضوء بشكل أمواج كهرومغناطيسيةٍ منتظمةٍ ومرتبةٍ بنفس طول الموجة ونفس الطور، والخوضُ في طريقة تنظيم الليزر للأشعة أمرٌ قد يطول. والآن؛ نحن نعرف أن الليزر يشع فوتوناتٍ منتظمة، لكن ما فائدة الفوتون أصلًا؟ بم يتميز؟ حسنًا؛ الفوتون جسيمٌ أوليٌّ "لا يمكن تقسيمه وتجزئته" حاملٌ للشحنات الكهرومغناطيسية ويتحرك بسرعة الضوء.

هذه أوصافٌ عامةٌ للفوتون، لكن ما يهمنا هنا هو أنه يمتلك زخمًا، والقوة التي ستبطئ الذرات "بالتالي تبرد المادة" هي زخم الفوتون المعاكس لزخم الذرة وسرعتها، والآن أطلق حزمة ليزرٍ باتجاهٍ معاكسٍ لحركة ذرةٍ ما، لكن يجب أن يكون الضوء المنبعث ذا ترددٍ مناسبٍ مع الذرة "أي التردد الذي يتيح للإلكترون امتصاص فوتون" لكن فقط أقلّ بقليلٍ كي تستطيع الذرة امتصاص الأشعة القادمة بعكس اتجاهها فقط "بتأثير ضاهرة دوبلر -الإزاحة نحو الأزرق" وعندها ستواجه الذرة زخمًا بعكس اتجاه زخمها فيقل زخمها الأصليّ وبالتالي تقلّ سرعتها.. أي تقلّ درجة حرارتها.

بهذه الطريقة وصلنا إلى درجات حرارةٍ قريبةٍ جدًا إلى الصفر المطلق فلا يفصل بينهما إلا أرقامٌ عشريةٌ قليلة. وبالطبع؛ الموضوع أكثر تعقيدًا من هذا، لكنه كل ما تحتاج معرفته ما لم تنوِ التخصص في الفيزياء أو مناقشة ستيفن هوكنج.

arabstoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

تعرف على أفضل طريقة لتبريد المواد بشكل علمي تعرف على أفضل طريقة لتبريد المواد بشكل علمي



تارا عماد بإطلالات عصرية تلهم طويلات القامة العاشقات للموضة

القاهرة ـ العرب اليوم

GMT 03:27 2024 الجمعة ,15 تشرين الثاني / نوفمبر

فلورنسا الإيطالية تتخذ تدابير لمكافحة السياحة المفرطة
 العرب اليوم - فلورنسا الإيطالية تتخذ تدابير لمكافحة السياحة المفرطة

GMT 20:15 2024 الخميس ,14 تشرين الثاني / نوفمبر

جعجع يُطالب حزب الله إلقاء سلاحه لإنهاء الحرب مع إسرائيل
 العرب اليوم - جعجع يُطالب حزب الله إلقاء سلاحه لإنهاء الحرب مع إسرائيل

GMT 22:43 2024 الخميس ,14 تشرين الثاني / نوفمبر

حسين فهمي يعرب عن دعمه للأفلام الفلسطينية واللبنانية
 العرب اليوم - حسين فهمي يعرب عن دعمه للأفلام الفلسطينية واللبنانية

GMT 03:43 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

ليلة ليلاء؟!

GMT 07:03 2024 الخميس ,14 تشرين الثاني / نوفمبر

الكشف عن وجود علاقة بين النوم المبكر وصحة أمعاء طفلك

GMT 03:23 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

تناول المكسرات يوميًا يخفض خطر الإصابة بالخرف

GMT 08:21 2024 الخميس ,14 تشرين الثاني / نوفمبر

ذكرى عيد الجهاد!

GMT 13:15 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

مقتل 7 جنود إسرائيليين في تفجير مبنى مفخخ جنوب لبنان

GMT 12:42 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

محمد تكالة يُنتخب رئيساً للمجلس الأعلى للدولة في ليبيا

GMT 13:13 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

ريال مدريد يدرس ضم أرنولد من ليفربول في يناير القادم

GMT 08:02 2024 الخميس ,14 تشرين الثاني / نوفمبر

الرياض... بيانٌ للناس

GMT 13:51 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

برشلونة يعلن إصابة أنسو فاتي وغيابه 4 أسابيع

GMT 11:44 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

"فيتنام أيرلاينز" بصدد شراء 50 طائرة في النصف الأول من 2025

GMT 20:36 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

إسعاد يونس تتمنى أن يجمعها عمل مسرحي بشريهان

GMT 10:43 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

عملة البيتكوين تقترب من 90 ألف دولار بعد انتخاب ترامب

GMT 10:41 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

ليفربول يفقد أرنولد أسبوعين ويلحق بموقعة ريال مدريد

GMT 11:11 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

هاني سلامة وياسمين رئيس يجتمعان مجددا بعد غياب 12 عاما

GMT 13:36 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

أمازون تؤكد تعرض بيانات موظفيها للاختراق من جهة خارجية

GMT 13:40 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

الصين تطلق قمرا صطناعيا جديدا لرصد انبعاثات غاز الميثان

GMT 17:33 2024 الثلاثاء ,12 تشرين الثاني / نوفمبر

مقتل شخصين في الغارة الإسرائيلية على مدينة صور جنوبي لبنان

GMT 03:50 2024 الأربعاء ,13 تشرين الثاني / نوفمبر

قمة الرياض.. لغة قوية تنتظر التنفيذ
 
syria-24

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Arabstoday Arabstoday Arabstoday Arabstoday
arabstoday arabstoday arabstoday
arabstoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
arabs, Arab, Arab