@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

اگر باور نداشته باشیم که در جهان هماهنگی و انسجامی درونی وجود دارد، دیگر علمی ممکن نخواهد بود.
این اعتقاد تاکنون انگیزه همه آفرینش های علمی بوده است و در آینده نیز چنین خواهد بود.

منبع:
تکامل فیزیک
اثر:
آلبرت اینشتین
و
لئوپولد اینفلد

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"اصل عدم یقین"

عدم قطعیت در 'مکان'
و
'اندازه حرکت'
به طور جدایی ناپذیر به هم پیوسته اند.
اگر بخواهیم مکان ذره را بسیار دقیق پیدا کنیم
اندازه حرکت ذره را از دست میدهیم،
چرا???
چون برای دانستن مکان دقیق ذره،
باید از نوری با طول موج بسیار کوتاه یا فرکانس بسیار بالا استفاده کرد
و اینک مشکل ایجاد میشود
انرژی فوتون وابسته به فرکانسش هستE=hf
ثابت تناسب ثابت پلانک هست
میبینیم که برای دانستن بسیار دقیق مکان ذره
باید نوری با فرکانس بسیار بالا را به کار ببریم
اما
فوتون های چنین نوری با فرکانس بالا
بسیار پر انرژی هستند
و سامانه کوانتومی را دچار تکانی بزرگ میکنند.
از طرف دیگر
اگر بخواهیم اندازه حرکت را با دقت بالا اندازه گیری کنیم
باید سامانه را تکان بسیار کوچکی بدهیم
و این یعنی فرکانس کم
و فرکانس کم، یعنی طول موج بلند
و این به معنای
عدم قطعیت بزرگی در مکان ذره.

(جهان کوانتومی نوین
تونی هی
پاتریک والترز)

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

در تلاش برای درک قوانین طبیعت،
واضحترین توضیح شهودی ،
اغلب اوقات توضیحی نادرست است.
کار گالیله این بود که بینش شهودی را باطل شمرد.
و نگرش جدیدی را به جای آن گذاشت.
گذر از طرز فکر ارسطو به طرز فکر گالیله مهمترین سنگ شالوده بنای دانش را تشکیل میدهد.
حد اعلائی از معرفت وجو دارد که عقل انسان، به تدریج به آن نزدیکتر می شود.
می توان این چنین حد کمالی را حقیقت عینی نامید.
منبع:
کتاب "تکامل فیزیک"
اثر: آلبرت اینشتین
لئوپولد اینفلد

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

این واقعیت که الکترون ها نمیتوانند روی هم سوار شوند،

جدول ها و همه چیزهای چگال و سفت را میسازد.
(ریچارد فایمن)
@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

مشخصه های یه محیط برای انتشار امواج الکترومغناطیس به سه کمیت برمیگرده
(اپسیلن )یا تابع دی الکتریک
(موو )یا ضریب تراوایی مغناطیسی(n)یا ضریب شکست

یه خاصیتی داریم به اسم خاصیت پاشندگی محیط
یعنی محیط پاشنده محیطی هست که بر انرژی موج الکترومغناطیسی که در اون منتشر میشه اثر میذاره

بر اساس اینکه محیط
انرژی موج الکترومغناطیسی رو کاهش یا افزایش بده
پاشیدگیش منفی یا مثبت هست.
مثال پاشندگی محیط
تجزیه نور هست
نور هایی که از محیط پاشنده عبور میکنن
بسته به فرکانسشون تجزیه میشن
و نور سفید در محیط تجزیه میشه
چون هر فرکانسی یا هر رنگی با یه سرعتی میتونه از محیط رد بشه
مثلا سرعت نور آبی و قرمز فرق داره...
هر موجی برای انتشار در هر محیطی یک رابطه پاشندگی داره
که این رابطه ارتباط بین فرکانس و عدد موج هست
که تکلیف انتشار موج رو در اون محیط مشخص میکنه
مثلا رابطه پاشندگی موج الکترومغناطیسی در هوا
W=ck
هست
مثلا در محیط پلاسما
اگر فرکانس موجی که داخل پلاسما میفرستیم از فرکانس خود پلاسما کمتر باشه موج در پلاسما نمیتونه منتشر بشه
و پدیده کات آف صورت میگیره که در دنیای امروز خیلی لازمه
یعنی موج به یونسفر زمین
(که پلاسما هست و از ارتفاع 80 کیلومتری شروع میشه تا 160)
برخورد میکنه می ایسته و برمیگرده
و به این ترتیب ما از قسمت های مختلف زمین اطلاعات رو میفرستم و دریافت میکنیم
اما مثلا وقتی میخوایم سفینه در فضا بفرستیم
نباید کات آف اتفاق بیفته
چون باید موج ما از پلاسما رد بشه
و به خارج از جو بره و اطلاعات رو دوباره به ما برگردونه
ناسا میاد دانسیته یا چگالی پلاسما رو محاسبه میکنه
و موجی رو میفرسته که فرکانسش از فرکانس یونسفر بیشتر باشه تا بتونه ازش رد بشه
که اینا رو از روی همون رابطه پاشندگی محیط بررسی میکنن
به نوعی رابطه پاشندگی بهمون میگه
موج در چه صورت منتشر میشه
و در چه صورت منتشر نمیشه
در واقع
محیط پاشنده مثل پلاسما
با موج الکترومغناطیسی انرژی مبادله میکنه و انرژی موج رو تغییر میده.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

ما با گستره وسیعی از امواج الکترومغناطیس سر و کار داریم
که فیزیکشون با هم فرق داره
چون طول موج خیلی تاثیر گذار هست
کمیت های الکترو اپتیکی محیط پاشنده مختلط هست
مثل ضریب شکست ،ثابت انتشار و..
که البته بحثش ریاضی هست

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

نکته جالب توجه اینه که در دبیرستان
برای ثابت دی الکتریک و ضریب شکست فقط عدد مطرح میشد
اما اینها در واقع عدد نیستن طیف هستن
یعنی تابعی از امگا یا فرکانس موج الکترومغناطیسی هستن
یعنی دیگه نمیگیم ثابت دی الکتریک
میگیم تابع دی الکتریک
مثلا همین شیشه که نور مرئی رو عبور میده
و براش شفاف محسوب میشه
در مقابل UV مثل جسم کدر عمل میکنه
یا دیوار که نور رو عبور نمیده و جسم کدر هست
برای امواج موبایل جسم شفاف حساب میشه و امواج موبایل رو از خودش رد میکنه
یعنی میخوام بگم ما نمیتونیم بگیم این جسم مطلقا شفاف یا کدر هست
بستگی به موج الکترومغناطیسی که داخلش میفرستیم هم داره که چطور عمل میکنه
(حتی خاصیت رسانایی محیط هم یک عامل ذاتی نیست. و علاوه بر خود محیط به فرکانس موج الکترومغناطیسی هم بستگی داره)

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

استلاراتور
یه نوع محصور کننده مغناطیسی غیر از توکامک هست

در توکامک
3 نوع میدان مغناطیسی داریم
میدان تروئیدال یا چنبره ای
میدان پلوئیدال یا قطبی
میدان ورتیکال یا عمودی
که از برآیند این 3 میدان
برای محصور سازی مغناطیسی توکامک استفاده میشود.
میدان پلوئیدال یا قطبی در پلاسما توسط
جریان چنبره ای پلاسما ایجاد میشه
در توکامک پیچه مرکزی پیچه اولیه و جریان پلاسما پیچه ثانویه ماست
به همین دلیل به توکامک ترانسفورماتور هم میگن
بنابراین، این جریان نقش سیم پیچ ثانویه در ترانسفورماتور رو بازی میکنه

میتونیم میدان مغناطیسی قطبی پلاسما رو از خارج اعمال کنیم،
یعنی از جریان یک پیچه خارجی حلزونی شکل که پلاسما رو در بر بگیره
جریان متناوب الکتریکی که از از6 پیچه حلزونی میگذره و میدان مغناطیسی مثلثی شکلی رو در نزدیکی محور چنبره به وجود میاره
به این میدان مغناطیسی القایی که با این روش ایجاد میشه
میدان مغناطیسی استلاراتور میگیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

فیزیک جدید ساده تر از فیزیک قدیم است ،
به همین جهت مشکلتر و پیچیده تر به نظر میرسد.
هر چه فرض های ما ساده تر و اساسی تر شوند ، افزار ریاضی استدلال پیچیده تر و راه میان نظریه و مشاهده درازتر و پیچاپیچ تر میگردد.

هر اندازه تصور ما از دنیای خارجی ساده تر و وسعت شمول آن زیادتر باشد ، هماهنگی جهان را بیشتر در فکر ما منعکس می سازد.

منبع
تکامل فیزیک
اثر : آلبرت اینشتین
لئوپولد اینفلد
ترجمه: احمد آرام
انتشارات خوارزمی

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

3 نوع پلاسما داریم
پلاسمای سرد
پلاسمای گرم
پلاسمای داغ
که البته پلاسمای داغ در گداخت هسته ای کاربرد داره
و نیازی نیست همه پلاسماها از درجه یونیزاسیون بالا برخوردار باشن
مثلا نورلامپ مهتابی پلاسمایی با یونیزاسیون بسیار ضعیف هست

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

پلاسمای سرد:
برای ایجاد پلاسمای سرد به
خلاء بالا نیازی نداریم و تقریبا با فشار اتمسفر سر و کار داریم
مثلا لامپ مهتابی پلاسمای سرد هست.
که در کارخونه میان هوای داخل شیشه لامپ مهتابی رو تخلیه میکنن،
و بعد مقداری گاز آرگون یا نئون
واردش میکنن
چرا از گازهای نجیب استفاده میکنن?
چون وابستگی الکترونهای آخرین مدارشون به اتم خیلی کمه
و به این ترتیت با انرژی خیلی کم میتونیم الکترون ها رو از اتم جدا کنیم یا اتمها رو یونیزه کنیم
که این یونیزاسیون با درجه بسیار ضعیفی هست
یعنی اکثر اتم ها خنثا باقی میمونن
و اتم های کمی یونیزه میشن.
مهتابی با رنگ های مختلف وجود داره،
علت تفاوت رنگها
نوع گازی هست که در اون به کار میره
هر گازی که یونیزه میشه رنگ خاصی رو ایجاد میکنه که مخصوص خودش هست.
در پلاسمای سرد
دمای یونها برابر دمای اتاق هست
یعنی اگر دمای اتاق 20 درجه باشه
دمای یون هم 20 درجه هست
ولی دمای الکترون ها
40 هزار درجه کلوین!! هست
خوب شاید فکر کنید این دمای بالا باید لامپ مهتابی رو ذوب کنه!!
اما این طور نیست
چرا?
چون گفتیم درجه یونیزاسیون پایینه و اتم های کمی یونیزه شدن و داخل لامپ هم خلاء هست
پس تعداد الکترونهایی که با دیواره های لامپ برخورد میکنن خیلی کمه
بنابر این گرما محسوس نیست همیشه بالا رفتن دما به معنای بالا رفتن گرما نیست
چون دانسیته هر محیط نقش مهمی در گرم کردن اون محیط داره
برای مقایسه
مثلا دانسیته جامدات10 به توان 22 ذره در سانتی کار مکعب هست
اما در پلاسما دانسیته َ10به توان6
هست
این یعنی پلاسمای سرد بسیار رقیق هست

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

پلاسمای گرم:
در پلاسمای گرم یه مقداری پلاسما رو گرم میکنیم
چطور گرم میکنیم?
با میدان مغناطیسی
اگر از سیم پیچی جریان الکتریکی عبور بدیم
میدان مغناطیسی ایجاد میشه
میدان مغناطیسی هم نیروی مغناطیسی در راستای عمود بر خودش اعمال میکنه
و این نیرو سبب میشه که ذرات رو حبس کنیم
یعنی ذرات ما دیگه در هر جهتی که بخوان نمیتونن حرکت کنن
و به نوعی میدان مغناطیسی باعث کنترل ذرات میشه و به حرکتشون جهت میده
در واقع نیروی ناشی از میدان مغناطیسی به ذرات حرکت چرخشی میده
پس نیروی مغناطیسی2 تا کار انجام میده
یکی اینکه به ذرات در راستای میدان مغناطیسی حرکت چرخشی میده
و دیگری اینکه ذرات رو فشرده میکنه( چون الکترون و یون رو حبس میکنه)
فشرده میکنه یعنی فشار رو بالا میبره
و فشار بالا بره یعنی چگالی بالا میره
و چگالی بالا بره یعنی دما بالا میره
یعنی در واقع ما از طریق میدان مغناطیسی تونستیم پلاسما رو گرم کنیم.
در پلاسمای گرم دمای الکترونها حدود 10 برابر پلاسمای سرد افزایش پیدا میکنه
چون چگالی زیاد میشه.

پلاسمای داغ هم مثالش خود خورشید هست
و دمایی بسیار بسیار بالا وجود داره
و درجه یونیزاسیون هم بسیار بالاست
و تقریبا تمام اتم ها یونیزه میشن و گداخت هسته ای اتفاق میفته
که بحثش طولانیه
اینا خلاصه ای بود از انواع پلاسما
که هر کدوم کاربرد های فراوانی دارن.
@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

اگر عقل نباشد و درک کلیات نباشد ما چه چیزی را میفهمیم?

بیشتر مردم ادراکشان در حد تصورات و اشکال است،
و از تصورات نمیتوانند بالاتر بروند

فیزیک میگوید:
اگر چیزی در تجربه من نیاید و در آزمایشگاه مشاهده نکنم وجود ندارد.
آیا هستی فقط "اندازه " است?

"هستی" را میشود اندازه گرفت?

اگر "هستی" بُعد باشد، بله میشود.

آیا "هستی" فقط "بُعد" است?
یا اینکه
بُعد، هستی دارد?

"هستی" اعم است یا بُعد?
پاسخ :هستی اعم است.

"معنی" را چگونه اندازه بگیریم?
معنی، هست یا نیست?
خود بُعد معنی دارد یا بی معنی است?
بُعد یک چهره از هستی است

اخلاق را میشود اندازه گرفت?
فضیلت را چطور? معنی را چطور?
فیزیک و دیگر علوم با اخلاق میخواهد چه کند?
اخلاق را میخواهد ببرد در آزمایشگاه?!!
اخلاق را اندازه بگیریم ببینیم چند کیلو اخلاق دارید شما?

مسائل متافیزیکی با فیزیک قابل اندازه گیری نیست.
پس چگونه بفهمیم ?
با موازین عقلی.
عقل میزان است
عقل با متر اندازه گیری نمیکند
متر میتواند عقل را اندازه بگیرد?
متر عقل را میسازد یا عقل متر را?
حالا کدامیک اندازه گیرنده است?

عقل ریاضیات را ساخته
یا ریاضیات عقل را?

موضوع ریاضی بُعد است
بُعد یک چهره از هستی است
صدها چهره دیگه دارد هستی.

انحطاط فکری بشر امروز غوغا میکند.
متافیزیک با فیزیک قابل اندازه گیری نیست.
موازین عقلی دارد.
عقل میزان است
امور معقول را با میزان عقل بسنج،
و امور بُعد را با ریاضیات

عقل میگوید:
سربالایی که سرازیری نداشته باشد نداریم،
این میزان است
این را با عقل میفهمی یا با متر?
فیزیک را با عقل میفهمی.
فیزیکدان نباید عقلش را به حساب فیزیک بگذارد.
در غیر بُعد هم بالا و پایین داریم
صداقت بالاترست یا دروغ?
چند کیلومتر بالاترست?
این ارزش هست.

نفس مراتب دارد
که پایین ترین آن حس
و بالاترینش
عقل هست.
(فیلسوف و حکیم گرانقدر دکتر دینانی)

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

ما دو نوع میدان الکتریکی داریم

میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
و میدان الکتریکی الکترومغناطیسی

میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
یک میدان پایستار هست
و غیر چرخشی و با زمان تغییر نمیکنه

میدان الکتریکی الکترومغناطیسی
پایستار نیست
یعنی کارش روی مسیر بسته صفر نیست
و میتونه میدان مغناطیسی تولید کنه
این میدان ،میدان القایی هست

تفاوت مهم این دو میدان الکتریکی
اینه که
میدان الکتریکی ِ الکترومغناطیسی تابش میکنه
یعنی این میدان الکتریکی ممکنه از خورشید هم به زمین برسه
در حالیکه
میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
وقتی ازش
دور بشیم
شدتش کاهش پیدا میکنه( با مجذور فاصله) تا در نهایت به صفر میرسه

وقتی میدانها وابسته به زمان باشند
میدان الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد میکنه و بلعکس

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

" وَ قُلْ رَبِّ زِدْنی عِلْماً "

و دائم بگو: پروردگارا بر علم من بیفزا!

(سوره طٰه- آیه114)

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

💡کسی که از هستی به هستنده می نگرد، آغاز پیدایش جهان را در قوانین فیزیک نمی جوید. زیرا قوانین فیزیک نیز در زمره ی هستندگان قرار می گیرند و از هستنده به هستنده ی دیگر رسیدن، غیر از آن چیزی است که از هستی به هستنده رسیدن شناخته می شود.
{کتاب «من» و جز «من» ص 189}
اثر دکتر ابراهیمی دینانی
🍃🍃@DrEbrahimiDinani

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

هر اتم را با چهار اتم کوانتومی می‌توان توصیف کرد:

1) n که بیانگر لایه و فاصله‌ی نسبی الکترون از هسته است.
2) l که بیانگر لایه فرعی و شکل اوربیتال الکترون است. در غیاب میدان مغناطیسی،‌ اوربیتال‌های یک لایه‌ی فرعی معین از لحاظ انرژی هم‌ارزند.
3) ml که بیانگر جهت‌گیری اوربیتال است.
4) ms که بیانگر اسپین الکترون اشاره دارد.
اعداد کوانتومی
در مکانیک موجی یا مکانیک کوانتومی، توزیع الکترون در اتمی که دارای چند الکترون باشد، به صورت لایه‌هایی تقسیم شده است. این لایه‌ها نیز شامل یک یا دو لایه فرعی‌اند و هر لایه‌ی فرعی شامل یک یا چند اوربیتال است که به وسیله الکترون‌ها اشغال شده است.
هر یک از الکترون‌های یک اتم با مجموعه‌ای از چهار عدد کوانتومی مشخص می‌شود که به صورت تقریبی بیانگر لایه، لایه‌ی فرعی، اوربیتال و اسپین الکترون است.

از آنجا که شرودینگر الکترون را در فضای اطراف هسته در نظر گرفت، برای اینکه بتواند موقعیت یک الکترون را در فضای اطراف هسته مشخص کند از اعدادی استفاده کرد که به آن اعداد کوانتومی می گویند.
این اعداد عبارتند از: عدد کوانتومی اصلی، عدد کوانتومی اوربیتالی، عدد کوانتومی مغناطیسی و عدد کوانتومی اسپین

1-عدد کوانتومی اصلی (با حرف n نشان می دهیم )
عدد کوانتومی اصلی همان عددی است که بور برای مشخص کردن ترازهای انرژی مدل اتمی خود به کار می برد.
در مدل اتمی شرودینگر به جای ترازهای انرژی، لفظ لایه های الکترونی مورد استفاده قرار گرفت وn نیز سطح انرژی لایه ها را معین می کرد.
n=1 مربوط به پایدارترین لایه الکترونی است و هر چه nبزرگتر باشد لایه الکترونی از اتم دورتر و سطح انرژی آن زیادتر است.
پیرامون هسته اتم حداکثر 7 لایه الکترونی مشاهده شده است.

مواردی که از روی عدد کوانتومی اصلی می توان تشخیص داد:
1-شماره لایه اصلی
2-فاصله لایه اصلی از هسته
3-تعداد زیرلایه در لایه اصلی(شماره لایه اصلی با تعداد زیر لایه ها برابر است)
4-انرژی و پایداری لایه اصلی

الکترون ها در اطراف هسته در لایه های مختلفی حضور دارند. این لایه های الکترونی را از داخل به سمت خارج اتم، بـه ترتیب با اعداد کوانتومی (n یا عدد کوانتومی اصلی):

n=7, n=6, n=5, n=4, n=3, n=2, n=1

و یا با نماد های Q,P,O,N,M,L,K نشان می دهند. الـبته هر لایه ی الکترونی، از یک یـا چنـد زیرلایه تشکیل می شود. در حقیقت n ، تعداد، اندازه و میزان سطح انرژی زیرلایه ها را (در هر لایه) نشان می دهد. یعنی در لایه های دور تر ازهسـته، که n، عدد بزرگ تری است، تعداد زیرلایه ها، بیش تر و اندازه ی آن ها، بزرگ تر و سطح انرژی آن ها، بالاتر می باشد.
نکته:
هر لایه الکترونی مثل لایه ی n، دارای n2 اوربیتال است و حداکثر، گنجایش 2n2 الکترون را داراست. مثلاً لایه ی 1 (K)، دارای 1 اوربیتال است و حداکثر 2 الکترون را می تواند در خود جای دهد. هم چنین، لایه ی 2 (L)، دارای 4 اوربیتال است و حداکثر 8 الکترون را می تواند در خود جای دهد. لایه ی 3 (M)، نیز دارای 9 اوربیتال است و حداکثر 18 الکترون را می تواند در خود جای دهد و ...
2-عدد کوانتومی اوربیتالی (L):
هر لایه اصلی، شامل یک یا چند لایه فرعی یا تراز فرعی است. شمار لایه‌های فرعی در یک لایه‌ی اصلی برابر با مقدار n است.
مثلا در لایه یک، فقط یک لایه‌ی فرعی است و یا در لایه‌ی دو، دو لایه‌ی فرعی داریم.
مواردی که عدد کوانتومی اوربیتالی مشخص می کند:
1-نوع اوربیتال(s،p،d،f)
2-تعداد اوربیتالها که از فرمول (2L+1) بدست می آید.
3-شکل اوربیتال
کروی شکلs=
دمبلی شکل=p
Dوf به دلیل پیچیده بودن شکل هندسی خاصی نمی توان به آنها اخصاص داد.

L در لایه‌ی فرعی با یک عدد کوانتومی فرعی (Subsidiary Quantum Number) یا ال (l) مشخص می‌شود.
مقادیر l برای لایه‌های فرعی با مقدار n لایه‌ی اصلی تعیین می‌شود و می تواند مقادیری بین 0تاn-1 باشد
برای مثال اگر n برابر یک باشد،‌ تنها مقدار l برابر صفر است و فقط یک لایه‌ی فرعی داریم.
اگر n برابر 2 باشد، دو لایه فرعی یعنی صفر و یک و اگر n برابر 3 باشد، سه لایه فرعی یعنی صفر و یک و دو داریم.
که این مقادیر را با نمادهای s(L=0)، p(L=1)، d(L=2) ،f(L=3) نشان میدهند.
پس برای نمایش لایه‌های فرعی،‌ از نمادهای زیر نیز استفاده می‌شود. یعنی:
لایه فرعی 0 با نماد s
لایه فرعی 1 با نماد p
لایه فرعی 2 با نماد d
لایه فرعی 3 با نماد f
چهار نشانه‌ی نخست، حروف اول صفت‌های تیز (Sharp)، اصلی (Principal)، پراکنده (Diffuse) و بنیادی (Fundamental) هستند که قبلاً برای مشخص‌کردن خط‌های طیفی به‌کار می‌رفتند.
برای مقادیر l بزرگ‌تر از 3، این حروف به ترتیب الفبایی ادامه می‌یابد. یعنی g و h و i و غیره.
با ترکیب عدد کوانتومی اصلی با یکی از این حروف، راه ساده‌ای برای مشخص کردن لایه‌های فرعی پیدا می‌شود. به عنوان مثال:

لایه n=2 و l=0 را لایه‌ی فرعی 2s می‌نامند. یا
لایه n=2 و

هر اتم را با چهار اتم کوانتومی می‌توان توصیف کرد:

1) n که بیانگر لایه و فاصله‌ی نسبی الکترون از هسته است.
2) l که بیانگر لایه فرعی و شکل اوربیتال الکترون است. در غیاب میدان مغناطیسی،‌ اوربیتال‌های یک لایه‌ی فرعی معین از لحاظ انرژی هم‌ارزند.
3) ml که بیانگر جهت‌گیری اوربیتال است.
4) ms که بیانگر اسپین الکترون اشاره دارد.
اعداد کوانتومی
در مکانیک موجی یا مکانیک کوانتومی، توزیع الکترون در اتمی که دارای چند الکترون باشد، به صورت لایه‌هایی تقسیم شده است. این لایه‌ها نیز شامل یک یا دو لایه فرعی‌اند و هر لایه‌ی فرعی شامل یک یا چند اوربیتال است که به وسیله الکترون‌ها اشغال شده است.
هر یک از الکترون‌های یک اتم با مجموعه‌ای از چهار عدد کوانتومی مشخص می‌شود که به صورت تقریبی بیانگر لایه، لایه‌ی فرعی، اوربیتال و اسپین الکترون است.

از آنجا که شرودینگر الکترون را در فضای اطراف هسته در نظر گرفت، برای اینکه بتواند موقعیت یک الکترون را در فضای اطراف هسته مشخص کند از اعدادی استفاده کرد که به آن اعداد کوانتومی می گویند.
این اعداد عبارتند از: عدد کوانتومی اصلی، عدد کوانتومی اوربیتالی، عدد کوانتومی مغناطیسی و عدد کوانتومی اسپین

1-عدد کوانتومی اصلی (با حرف n نشان می دهیم )
عدد کوانتومی اصلی همان عددی است که بور برای مشخص کردن ترازهای انرژی مدل اتمی خود به کار می برد.
در مدل اتمی شرودینگر به جای ترازهای انرژی، لفظ لایه های الکترونی مورد استفاده قرار گرفت وn نیز سطح انرژی لایه ها را معین می کرد.
n=1 مربوط به پایدارترین لایه الکترونی است و هر چه nبزرگتر باشد لایه الکترونی از اتم دورتر و سطح انرژی آن زیادتر است.
پیرامون هسته اتم حداکثر 7 لایه الکترونی مشاهده شده است.

مواردی که از روی عدد کوانتومی اصلی می توان تشخیص داد:
1-شماره لایه اصلی
2-فاصله لایه اصلی از هسته
3-تعداد زیرلایه در لایه اصلی(شماره لایه اصلی با تعداد زیر لایه ها برابر است)
4-انرژی و پایداری لایه اصلی

الکترون ها در اطراف هسته در لایه های مختلفی حضور دارند. این لایه های الکترونی را از داخل به سمت خارج اتم، بـه ترتیب با اعداد کوانتومی (n یا عدد کوانتومی اصلی):

n=7, n=6, n=5, n=4, n=3, n=2, n=1

و یا با نماد های Q,P,O,N,M,L,K نشان می دهند. الـبته هر لایه ی الکترونی، از یک یـا چنـد زیرلایه تشکیل می شود. در حقیقت n ، تعداد، اندازه و میزان سطح انرژی زیرلایه ها را (در هر لایه) نشان می دهد. یعنی در لایه های دور تر ازهسـته، که n، عدد بزرگ تری است، تعداد زیرلایه ها، بیش تر و اندازه ی آن ها، بزرگ تر و سطح انرژی آن ها، بالاتر می باشد.
نکته:
هر لایه الکترونی مثل لایه ی n، دارای n2 اوربیتال است و حداکثر، گنجایش 2n2 الکترون را داراست. مثلاً لایه ی 1 (K)، دارای 1 اوربیتال است و حداکثر 2 الکترون را می تواند در خود جای دهد. هم چنین، لایه ی 2 (L)، دارای 4 اوربیتال است و حداکثر 8 الکترون را می تواند در خود جای دهد. لایه ی 3 (M)، نیز دارای 9 اوربیتال است و حداکثر 18 الکترون را می تواند در خود جای دهد و ...
2-عدد کوانتومی اوربیتالی (L):
هر لایه اصلی، شامل یک یا چند لایه فرعی یا تراز فرعی است. شمار لایه‌های فرعی در یک لایه‌ی اصلی برابر با مقدار n است.
مثلا در لایه یک، فقط یک لایه‌ی فرعی است و یا در لایه‌ی دو، دو لایه‌ی فرعی داریم.
مواردی که عدد کوانتومی اوربیتالی مشخص می کند:
1-نوع اوربیتال(s،p،d،f)
2-تعداد اوربیتالها که از فرمول (2L+1) بدست می آید.
3-شکل اوربیتال
کروی شکلs=
دمبلی شکل=p
Dوf به دلیل پیچیده بودن شکل هندسی خاصی نمی توان به آنها اخصاص داد.

L در لایه‌ی فرعی با یک عدد کوانتومی فرعی (Subsidiary Quantum Number) یا ال (l) مشخص می‌شود.
مقادیر l برای لایه‌های فرعی با مقدار n لایه‌ی اصلی تعیین می‌شود و می تواند مقادیری بین 0تاn-1 باشد
برای مثال اگر n برابر یک باشد،‌ تنها مقدار l برابر صفر است و فقط یک لایه‌ی فرعی داریم.
اگر n برابر 2 باشد، دو لایه فرعی یعنی صفر و یک و اگر n برابر 3 باشد، سه لایه فرعی یعنی صفر و یک و دو داریم.
که این مقادیر را با نمادهای s(L=0)، p(L=1)، d(L=2) ،f(L=3) نشان میدهند.
پس برای نمایش لایه‌های فرعی،‌ از نمادهای زیر نیز استفاده می‌شود. یعنی:
لایه فرعی 0 با نماد s
لایه فرعی 1 با نماد p
لایه فرعی 2 با نماد d
لایه فرعی 3 با نماد f
چهار نشانه‌ی نخست، حروف اول صفت‌های تیز (Sharp)، اصلی (Principal)، پراکنده (Diffuse) و بنیادی (Fundamental) هستند که قبلاً برای مشخص‌کردن خط‌های طیفی به‌کار می‌رفتند.
برای مقادیر l بزرگ‌تر از 3، این حروف به ترتیب الفبایی ادامه می‌یابد. یعنی g و h و i و غیره.
با ترکیب عدد کوانتومی اصلی با یکی از این حروف، راه ساده‌ای برای مشخص کردن لایه‌های فرعی پیدا می‌شود. به عنوان مثال:

لایه n=2 و l=0 را لایه‌ی فرعی 2s می‌نامند. یا
لایه n=2 و

l=1 را لایه‌ی فرعی 2p می‌نامند.
که به ترتیب داریم: 1s، 2s، 2p،‌ 3s،‌ 3p، 3d، 4s،‌ 4p، 4d، 4f و الی‌ آخر.
انرژی الکترون‌های هر لایه با افزایش مقدار l افزایش می‌یابد برای مثال انرژی الکترون‌های لایه n=3 به ترتیب افزایش برابر است با 3d>3p>3s
اوربیتال:
هر لایه‌ی فرعی شامل یک یا چند اوربیتال است. تعداد اوربیتال‌ها در یک لایه‌ی فرعی طبق فرمول زیر محاسبه می‌شود:
تعداد اوربیتال‌ها = 2l+1
برای مثال در لایه فرعی l=0 یک اوربیتال وجود دارد.
در لایه فرعی l=1 ، سه اوربیتال وجود دارد.
در لایه‌ فرعی l=2 پنج اوربیتال وجود دارد.
بنابراین لایه فرعی s شامل یک اوربیتال،‌ لایه فرعی p شامل سه اوربیتال، لایه‌ فرعی d شامل پنج اوربیتال و لایه فرعی f شامل هفت اوربیتال است و الی آخر.
در هر اوربیتال 2 الکترون قرار می‌گیرد.
3-عدد کوانتومی مغناطیسی(ml):
این عدد جهت گیری اوربیتالها در فضا را معین می کند.
هر یک از اوربیتال‌های یک لایه‌ی فرعی، با عدد کوانتومی مغناطیسی اوربیتال یا ml مشخص می‌شود.
عدد کوانتومی مغناطیسی همه اعداد بین+Lتا-L را شامل می شود.
(هر زیر لایه 2L+1اوربیتال دارد و تنها وجه تمایز اوربیتالها در یک زیر لایه جهت گیری آنها است.)
مثلا
برای l=0 تنها مقدار مجاز ml، صفر است (یک اوربیتال s).
برای l=1 مقدار مجاز ml می‌تواند -1, 0, +1 باشد (سه اوربیتال p).
برای l=2 مقدار مجاز ml می‌تواند -2, -1, 0, +1, +2 باشد (پنج اوربیتال d).

4-عدد کوانتومی مغناطیسی اسپین(ms):
هر الکترون علاوه بر این که به دور هسته چرخش می کند به دور محور خود نیز می گردد که به چرخش الکترون به دور محور خود حرکت اسپینی می گویند.
عدد کوانتومی مغناطیسی اسپینی یک الکترون می‌تواند یکی از دو مقدار زیر را دارا باشد:
Ms = +1/2 or -1/2
در هر اوربیتال فقط دو الکترون می تواند جای بگیرد. چون دو الکترون بار منفی دارند و برای این که در یک اوربیتال قرار بگیرند بایذ با اسپین مخالف(+1/2 و -1/2) کنار هم قرار بگیرند تا قطبهای مغناطیسی مخالفS و N هم دیگر را جذب کنندو باعث قرار گرفتن دو الکترون در یک خانه شوند.
@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

🌸🌸🌸
در دنیای پوزیتیو هستیم و علم نیز پوزیتیویست است. پوزیتیویست یعنی آنچه واقعیت دارد که محسوس است و به تجربه می‌آید. به عبارت دیگر چیزی که به تجربه نیاید، در علوم امروز معتبر نیست. در علم واقعیت آن است که با حس تجربه شود و اثر عملی داشته باشد. در روانشناسی روان به تجربه می‌آید و از رفتار انسان تشخیص می‌دهند که روانش چگونه است. آیا رفتار انسان صد در صد نشان‌دهنده روان اوست؟ فقط در حد احتمال، رفتار انسان نشان‌دهنده روان اوست. پس پایه علم روانشناسی احتمال است. رفتار در عمل می‌آید اما روان انسان چیست؟ آیا روان کنش و واکنش‌های سلول‌های عصبی مغز است؟ اگر سلول‌های مغز من اسکن شود، سلول‌ها سخن نمی‌گویند و فقط کنش و واکنش نشان می‌دهند. من می‌گویم که این فقط کنش و واکنش است و به آن معنی می‌دهم. خود کنش و واکنش تا ابد کنش و واکنش است و اگر من معنیش نکنم فقط کنش و واکنش است.

عقل کنش و واکنش نیست منتها آن وقت که عقل کار می‌کند، با کنش و واکنشی هم همراه است. پس عقل من دریافت می‌کند و همراه دریافت عقل من، کنش‌ها و واکنش‌هایی هم هست. آیا عقل همان کنش و واکنش است یا عقل کنش و واکنش را معنی می‌کند؟ اگر عقل زاییده کنش و واکنش است، نمی‌تواند آن را معنی کند اما عقل کنش و واکنش را معنی می‌کند و اصالت با عقل است. حالا عقل از کجا می‌آید؟ عقل از عالم غیب می‌آید. عالم غیب چیست؟ عالم غیب همان است که نمی‌توانم آن را بفهمیم و ببینم. خود فهم من غیب است. فهم من در سلول‌های من نیست و نمی‌توان آن را در سلول‌ها یافت. فهم من غیب است و در آزمایش من نمی‌آید. سلول‌های مغز من را می‌توان اسکن کرد ولی فهم من را نمی‌توان اسکن کرد و این غیب است. خود فهم من غیب است. ما در غیب سخن می‌گوییم منتها این غیب با سلول‌های ما کار می‌کند.

غلامحسین ابراهیمی دینانی🌴

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی