آیا الکترون ها دو حرکت دارند که یکی در مدار بیضی دور هسته است و یکی به شکل اربیتال شون یا اینکه یک حرکت دارند فقط به شکل اربیتالشون؟
الکترونها فقط حق دارند داخل یا روی اربیتالشون باشند. موضوع اصلا حرکت کردن نیست. الکترون شاید به دور هسته حرکت کند شاید هم نکند. اما احتمال یافتن الکترون داخل اربیتالش از همه جا بیشتر است. یعنی الکترون جایی در فضای داخل یا روی اربیتالش است. ما نمی دانیم کجا ولی با احتمالی می توان حدس زد. بطور یقین می توان گفت که احتمال یافتن الکترون خارج از هاربیتالش در حالت عادی صفر است. اما اینکه کجای اربیتال است به دلیل اصل عدم قطعیت معلوم نیست.
اربیتال یک محوطه ی فضایی است که ریاضیات می تواند برای ما مشخص کند که در آن احتمال یافتن الکترون وجود دارد. یعنی بطور 100% داخل آن یا روی سطح آن الکترون یک جایی هست. یافتن شکل اربیتالها با استفاده از معادله ی شرودینگر انجام می شود. معادله ای که اساس درس کوانتوم است.
ممنون از سؤالتان
انواع پیوند های شیمیایی و جامدات
بالاترین مرتبه ی پیوند چنده؟(چندگانه ست؟)در چه عنصری؟ چند پیوند پای داره چند تا سیگما؟ به خدا مرسی اگه زود جواب بدین
جواب)
دو نوع پیوند می تواند بین اربیتالهای دو مولکول رخ دهد. یکی سیگما و یکی پی. پیوند سیگما پیوند بین دو اربیتال است در حالتیکه همپوشانی محوری بکنند. یعنی دو اربیتال از یک ناحیه با هم تماس پیدا کنند. مثلا اربیتال کروی s با اربیتال دمبلی P پیوند داشته باشد. این پیوند حتما بین بخشی از کزه و بخشی از یکی از شاخه های دمبل است. یا مثلا پیوند بین دو اربیتال P طوری که یکی از شاخه های دمبل در شاخه ی دمبل دیگر فرو رود.
پیوند پی پیوندیست که همپوشانی جانبی یاشد. مثلا دو دمبل P طوری همپوشانی کنند که بخشی از هر دو شاخه ی یک دمبل به بخشی از هر دو شاخه ی دمبل دیگر فرو رود. دو دمبل موازی و در هم فرو رفته در مکانهای قلنبه ی هر دو.
اما دو نوع نیروی بین مولکولی وجود دارد. یعنی اینجا با شکل در هم فرو رفتن اربیتالهای مولکول کار نداریم. با نوع نزدیک شدن اربیتالها و نیرویی که این کار را می کند کار داریم.
اول: نیروی واندروالس (این نیرو معمولا بین دو مولکولیست که از یک نوعند. مثلا بین دو مولکول ید I2 پیوند واندروالس وجود دارد. فرض کنید دو یا چند مولکول با نیروی واندروالسی بهم چسبیده باشند و ماده ی جامدی را بوجود آورند. اولا اینکه هر چه جرم مولکولی بیشتر باشد نیروی واندروالس بین مولکولها بیشتر است. و هر چه نیروی واندوالسی بیشتر باشد یعنی مولکولها سفت تر هم را چسبیده اند پس نقطه ی جوش و ذوب بالاتر است. دوم اینکه هر چه تعداد اتمها در ساختار یک مولکول بیشتر باشد نیروی واندروالس بین دو مولکول بیشتر است و بنابر این نقطه ی ذوب و جوش بالاتر است. مثلا S8 نیروی واندوالس بیش از P4 دارد.)
نیروی دوم نیروی هیدروژنی یا پیوند هیدروژنیست. پیوندی که یک اتم قطبی هیدروژن با N و O و F برقرار می کند. مثل آنچه در شیمی آلی است. در این نوع پیوند هر چه تعداد پیوندهای هیدروژنی بیشتر باشد مولکول نقطه ی ذوب و جوش بالاتری دارد. مثلا آب دو پیوند هیدروژنی دارد. پیوند هیدروژنی دو نوع است. درون مولکولی و برون مولکولی. مثلا شش ضلعی بنزن رو در نظر بگیرید. اگر مولکول نشسته روی دو گوشه ی همسایه روی شش ضلعی با هم پیوند جداگانه ی هیدروژنی هم داشته باشند «پیوند هیدروژنی درون مولکولی» و اگر با برون از خود پیوند هیدروژنی داشته باشند «برون مولکولی» است.
نقطه ی جوش پیوند هیدروژنی برون مولکولی بشتر از درون مولکولیست. (چرا؟)
بر اساس این دو نوع نیروی بین مولکولی (واندرواس و هیدروژنی)، می توان گفت که چهار نوع جامد داریم.
جامد مولکولی (جامدی که نیروی بین مولکولیش واندروالس است. این نیرو ضعیف است بنابراین اجسامی که جامد مولکولیند اجسامی نرم و شل هستند و در بیشتر موارد گاز هستند و نقطه ی جوششان در کل پایین است. مثلا مولکول نیتروژن جزو جامدهای مولکولیست.)
جامد کووالانسی (جامدی که مولکول مشخص ندارند و بصورت اتم-اتم-اتم هستند. نیروی بین اتمها هم کووالانسی است که نیروی بسیار قویست. مواد کووالانسی بسیار سفت و دمای جوش آنها بسیار بالاست. مثلا الماس جامد کووالانسی است. رابطه ی جالبی اینجا وجود دارد: هر چه ععد اتمی بیشتر باشد پیوند کووالانسی ضعیف تر است و دمای جوش و ذوب کمتر است. این به این دلیل است که هرچه عدد اتمی بیشتر باشد شعاع اتمی بیشتر است و بنابراین پیوند کووالانس بین اتمها ضعیفتر است. پس دمای جوش کربن از ژزمانیم بیشتر است)
جامد یونی (وقتی که دو مولکول یون مثبت و منفی به هم بچسبند. کلیه ی نمکها و بازها از این نوع جامدات هستند. در حالت جامد رسانای برق نیستند ولی در حالت مذاب و محلول هستند).
جامد فلزی (وقتی که یون مولکولهای مثبت یعنی مولکول منهای الترونهای لایه ی آخر، در دریای الکترونی غوطه ور باشند و بواسطه ی آن الکترونها، مولکوها به هم پیوند داشته باشند. این جامدها برق را از خود عبور می دهند. مثل آهن. عناصر واسطه در جدول تناوبی علاوه بر پیوند فلزی، پیوند کووالانسی هم دارند. بنابراین نقطه ی ذوب و جوش فلزات واسطه از فلرات معمولی بالاتر است.)
به ترتیب قدرت می توان این نوع پیوندها (جامدات) را از راست به چپ (از قوی به ضعیف) نوشت:
جامد کووالانسی - عناصر واسطه - جامد یونی - جامد فلزی - پیوند هیدروژنی (جامدهای آلی) - جامدهای قطبی - جامدهای مولکولی سنگین - جامدهای مولکولی سبک
(توضیح: مولکول قطبی مولکولیست که پخش بار تقارن نداشته باشد و مولکول غیر قطبی مولکولیست که مرکز بارهای + و - اش روی هم منطبق باشد مثل F2. پیوند مولکولهای قطبی بصورت قطبیست یعنی یا جفت الکترون آزاد دارند و یا اینکه اتمهای اطراف ِ اتم مرکزی مولکول یکسان نیستند. مثل CH3Cl.
کوارک ها و دوگانگی ماده وموج
سؤال)
من میخواهم در مورد کوارکها و دوگانگی ماده وموج تحقیق کنم لطفا کتب مربوطه را معرفی کنید
جواب)
درباره ی کوارکها به کتاب سیری در ذرات بنیادی نوشته ی سیندی شواترز مراجعه کنید. درباره ی دوگانگی موج ذره به کتاب دیدگاههای فلسفی فیزیکدانان معاصر نوشته ی گلشنی.
در آرشیو سؤالات کلاس فیزیک هم مطالب زیادی در ایباره خواهید یافت.
علت دفع نشدن پروتونها در هسته
علت دفع نشدن پروتونها در هسته
فرستنده: الهام اسدی نژاد [email protected] سؤال) چرا پروتونها در هسته همدیگر را دفع نمی کنند و هسته انسجام دارد؟
جواب) به غیر از نیروی کولنی (الکترومغناطیسی) سه نیروی دیگر هم هست. نیروی گرانش، هسته ای قوی و هسته ای ضعیف. علت اینکه پروتونها کنار هم می مانند نیروی هسته ای قوی بین آنهاست که به بارشان ربط ندارد و آنها را محکم به هم وصل می کند.
ممنون از سؤالتان
سوال مکانیک
سؤال)
سؤال 10 فصل 24 کتاب فیزیک عمومی جلد 1 آلونسو را لطفا حل کنید.
میله ای یکنواخت به طول 1 متر و جرم 2.5 کیلوگرم در راستای قائم آویزان است و می توانذ دور انتهای بالایی خود بچرخد. انتهای پایین میله بمدت 0.02 ثانیه با یک نیروی افقی 100 نیوتنی برخورد می کند. الف) اندازه حرکت زاویه ای را که بوسیله ی میله دریافت می شودذ؟ 2) /ایا میله می تواند به وضع قائم در آید؟
جواب)
گشتاور لختی میله ای به جرم m و طول l، حول محوری در انتهایش عبارتست از
I = 1/12 ml^2 + m (l/2)^2 = 1/3 ml^2