اي الخيارات التالية لا يمكن أن يمثل طاقة اهتزاز للذره ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
4) hv
الإجابة الصحيحة هي: 4) $h\nu$
الشرح التعليمي:
لفهم سبب اختيار هذه الإجابة، يجب أن نعرف كيف تُحسب طاقة الاهتزاز في الذرات والجزيئات وفقاً لميكانيكا الكم:
- قانون طاقة الاهتزاز: تخضع طاقة الاهتزاز في الجزيئات لقانون "المتذبذب التوافقي الكمي"، وتُمثل بالمعادلة التالية:
$$E = (v + \frac{1}{2}) h\nu$$
- حيث ($v$) هو عدد الكم الاهتزازي، وهو يأخذ قيم أعداد صحيحة فقط ($0, 1, 2, 3, \dots$).
- ($h$) هو ثابت بلانك.
- ($\nu$) هو تردد الاهتزاز.
- تحليل القيم الممكنة للطاقة:
بناءً على المعادلة السابقة، لنعوض بقيم ($v$):
- إذا كانت $v = 0$ (أقل مستوى طاقة وهو مستوى الطاقة الصفري):
$$E = (0 + \frac{1}{2}) h\nu = \frac{1}{2} h\nu$$
- إذا كانت $v = 1$:
$$E = (1 + \frac{1}{2}) h\nu = \frac{3}{2} h\nu$$
- إذا كانت $v = 2$:
$$E = (2 + \frac{1}{2}) h\nu = \frac{5}{2} h\nu$$
- لماذا لا يمكن أن تكون الطاقة $h\nu$؟
نلاحظ من التعويضات السابقة أن قيم الطاقة الممكنة هي دائماً مضاعفات "نصف" ثابت بلانك مضروباً في التردد ($\frac{1}{2}, \frac{3}{2}, \frac{5}{2} \dots$).
لا يمكن أن تكون القيمة $h\nu$ (أي $1 h\nu$) لأن هذا يتطلب أن يكون عدد الكم الاهتزازي ($v$) يساوي $\frac{1}{2}$، وهذا
مستحيل لأن $v$ يجب أن يكون عدداً صحيحاً.
خلاصة الفكرة:
طاقة الاهتزاز لا تبدأ من الصفر ولا تأخذ قيم أعداد صحيحة مضروبة في $h\nu$، بل تبدأ دائماً من قيمة $\frac{1}{2} h\nu$ وتزيد بمقادير صحيحة، لذا فإن الخيار $h\nu$ لا يمثل أي مستوى طاقة اهتزازي ممكن.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال اي الخيارات التالية لا يمكن أن يمثل طاقة اهتزاز للذره ؟ اترك تعليق فورآ.
