با توجه به مباحث : وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نميكنند و اصل تبادل انرژي كوانتومي توسط لايهها و زير لايهها در اتمها
1- اصل اول :
تمامي الكترونهاي يك اتم با سرعت خطي ثابت و در نتيجه جرم و بار الكتريكي ثابت در روي مدارهاي مختص خود ، پيرامون هسته منفرد اتم در حال چرخش هستند .
v = سرعت الكترونهاي يك اتم
2- اصل دوم :
يك دور چرخش 360 درجهاي الكترون برانگيخته به دور هسته اتم منفرد ، يك كوانتوم پايين ( h ثابت پلانك ) انرژي توليد ميكند كه انرژي كل كوانتوم الكترومغناطيس با سرعت زاويهاي الكترون ( تعداد چرخشهاي انجام شده توسط الكترون در يك ثانيه ... ) رابطه مستقيم داشته و از رابطه زير بدست ميآيد .
E انرژي كوانتومي فوتون يا همان موج الكترومغناطيس گسسته ( فوتون رشتهاي ) ، f فركانس يا بسامد موج ، ħ توزيع انرژي ثابت پلانك روي مدار ( محيط دايره 2π ) و ω سرعت زاويهاي الكترون است .
3- اصل سوم :
نيروي جانب مركز ( گريز از مركز ) الكترونها با شعاع مدارها رابطه عكس دارد . براي اينكه نيروي جانب مركز يا گريز از مركز از رابطه زير بدست ميآيد :
F نيروي جانب مركز ، r شعاع مدار و me جرم الكترونهاي يك اتم كه سرعت خطي و جرم الكترونهاي يك اتم روي مدارها ثابت است . اين نيرو هنگام خروج الكترونها پديدار و اعمال ميشود . به طور مثال اگر شعاع مدار دو برابر شود ، نيروي جانب مركز يا گريز از مركز نصف خواهد شد و همچنين :
سرعت زاويهاي الكترونها با شعاع مدارها نيز رابطه عكس خواهد داشت . به طور مثال اگر شعاع مدار دو برابر شود مسلما محيط مدار دو برابر شده و چون سرعت خطي همواره ثابت است ، پس سرعت زاويهاي نيز نصف و در نتيجه انرژي مدار يا كوانتوم انرژي گسيلي ( تابشي ) توسط مدار نيز نصف خواهد شد و اين با نيروي جانب مركز يا گريز از مركز نصف شده الكترون همخواني دارد . يعني اگر شعاع مدار دو برابر شود ، سرعت زاويهاي الكترون نصف ، فركانس موج و انرژي مدار نصف و نيروي جانب مركز الكترون نيز نصف خواهد شد . دليل و استدلال ارايه اين مطلب مبحث دو توجيه جديد براي پديده فتوالكتريك ميباشد . يعني همانطور كه گفته شد در پديده فتوالكتريك كوانتومهاي نور مستقيما با الكترونهاي آزاد سطح فلز برهمكنش ندارند ، بلكه انرژي خود را در مدارها يا ترازهاي اتم تخليه كرده و باعث ميشوند كه الكترونها ، مدار يا تراز برانگيخته را ترك كرده و شتاب بگيرند و يا اينكه انرژي جنبشي و تكانه خود را به الكترونهاي آزاد سطح فلز منتقل كنند . به طور خلاصه اگر فركانس طيف فرودي دو برابر شود ، عليرغم دو برابر شدن انرژي كوانتوم الكترومغناطيس ، ولتاژ مدار نيز دو برابر خواهد شد و برعكس و اين مبحث ارايه شده با مبحث دو توجيه جديد براي پديده فتوالكتريك كاملا همخواني دارد و ما ميتوانيم به ماهيت كوانتومي اتمها پي ببريم . چنين به نظر ميرسد كه برتري و تفاوت اين مدل به ساير مدلهاي اتمي اين است كه سرعت زاويهاي الكترونها همواره با فركانس امواج الكترومغناطيس جذبي و يا نشري رابطه مستقيمي دارد :
همانطور كه ميدانيم قبلا جهت توجيه ساختار اتم ، مدل سيارهاي مطرح شده بود . يعني نيروي گريز از مركز الكترون به علت چرخش به دور هسته درست معادل نيروي جاذبه الكتريكي هسته و الكترون است كه اين دو نيرو يكديگر را خنثي كرده و در نتيجه الكترون در مدار خود ميماند . ولي علت اصلي ميتواند دوران ميدان الكتريكي هسته باشد :
براي پيدا كردن رابطه انرژي پتانسيل گرانشي ميتوان از راهكار زير استفاده كرد :
E انرژي ، F نيرو ، d و r فاصله دو جرم ، M و m جرم دو جسم ، a شتاب و g شتاب گرانشي ، G ثابت جهاني گرانش و U انرژي يا همان انرژي گرانشي است . همانطور كه مشخص است انرژي گرانشي با جرم دو جسم رابطه مستقيم و با فاصله دو جسم رابطه عكس دارد و G ثابت تناسب است . و همانطور كه در مباحث قبلي گفته شد بيانگر اين موضوع است كه انرژي امواج گرانشي در روي صفحه پخش و توسعه مييابد يعني محيط دايره كه اگر حجمي بود با مربع فاصله دو جسم رابطه عكس داشت يعني همان سطح كره . چون ميدان گرانشي و ميدان الكتريكي خواص مشابهي دارند و نيروي جاذبه و يا دافعه مابين دو بار الكتريكي از رابطه زير بدست ميآيد :
F نيروي جاذبه يا دافعه مابين دو بار الكتريكي ، K ثابت الكتريكي ، q1 و q2 دو بار الكتريكي همنام و يا غير همنام و r فاصله مابين آن دو است . پس انرژي الكتريكي مابين دو ذره باردار به روش زير بدست ميآيد :
بيانگر اين موضوع است كه انرژي الكتريكي در اتمها ، در محيط مدارها ( ترازهاي انرژي ) پخش و توسعه مييابد و نه در سطح كره . چون انرژي الكتريكي با بارهاي الكتريكي رابطه مستقيم ولي با فاصله آنها ( شعاع مدارها ، لايهها و زير لايهها ) رابطه عكس دارد . يعني با دو برابر شدن شعاع يا محيط مدار ، انرژي پتانسيل الكتريكي نصف خواهد شد . البته اين مدارها همواره مكاني جهت توزيع انرژي مد نظر گرفته ميشوند نه مكاني جهت حضور الكترونها و چرخش آنها ، چون الكترونها ميتوانند در سطح يا حجم كره حركت ، چرخش ، انتقال و حضور داشته باشند . اينك شعاع استاندارد مدار انرژي مربوط به طيف قرمز مريي را محاسبه ميكنيم :
و شعاع محاسبه شده با اندازههاي بدست آمده و اندازه گيري شده براي شعاع اتم همخواني و برابري دارد .
هسته اتم اسپين دارد و البته بار الكتريكي مثبت و به همين دليل خطوط ميدان الكتريكي دايره وار و به صورت حلقه ميشوند و الكترونها در اين مسيرهاي بينهايت ولي بسته شروع به حركت ميكنند و طبق مدل جديدي كه در اين مبحث داده شد ، سرعت حركت تمامي الكترونها در مدارهاي اتم ثابت است و ربطي به نزديكي و يا دوري از هسته ( شعاع مدار ) ندارد .
محمدرضا طباطبايي 13/1/88
http://ki2100.com/physics/new_atome_model.htm
