موديل ذرة الهيدروجين

بسم الله الرحمن الرحيم

موديل ذرة الهيدروجين
موديل ذرة الهيدروجين
وصف الشكل :
يعتبر موديل ذرة الهيدروجين شرح لطبيعة المجالين الديناميكى والاستاتيكى للبروتون , فى حالة الترابط مع الاليكترون .
تتكون ذرة الهيدروجين من اليكترون واحد وبروتون واحد , حيث تكون كتلة البروتون = 1836 كتلة اليكترون .
نصف قطر ذرة الهيدروجين 30 , . أنجستروم .
كتلة جسيمات الذرة – البروتون , الاليكترون - مشابهة لكرة الجولف , حيث تكون الكتلة غير كروية تماما ولكنها يوجد بها بروزات نصف كروية صغيرة جدا على سطحها .
وكذلك يوجد بين هذة البروزات فتحات بينية صغيرة جدا .
فى كتلة البروتون تخرج خطوط المجال الديناميكى للبروتون من هذة الفتحات الصغيرة الى الوسط المحيط حول البروتون .
وفى الذرة يوجد نوعين من مجالات الطاقة , لكل من البروتون والاليكترون .


أ - المجال الديناميكى :
وهو مجال متحرك , يتركب من خطوط من موجات الطاقة , تتجمع هذة الخطوط من أطرافها فى اتجاة واحد عند حدود الذرة بواسطة الاليكترون .
شكل هذا المجال يشبة فى شكلة الظاهرى فاكهة الكمثرى , حيث يكون الاليكترون فى مكان رأس الفاكهة , ومكان البروتون فى وسط الفاكهة .
ينشأ هذا المجال نتيجة وجود الاليكترون حول البروتون , حيث يجمع الاليكترون خطوط الطاقة الحرة التى تخرج من كتلة البروتون , والتى تحيط بالبروتون فى كل الاتجاهات الكروية , ويجعلها فى اتجاة واحد , فتلامس وتغطى كتلتة من جميع الاتجاهات .
ويستمر بذلك الاليكترون فى الدوران محاولا ا لوصول لكتلة البروتون , متخذا هذة الاشعة كطريق لذلك . وهذة الحالة من التجاذب هى مايطلق عليها بقوة الجذب المركزية .
مصدرقوة الجذب المركزى هو المجالين الاستاتيكى لكل من البروتون والاليكترون , وذراع هذة القوة هى الأشعة الجانبية للمجال الديناميكى للبروتون .
والذى يمنع الاليكترون من الوصول لكتلة البروتون , هوالاشعة المركزة التى فى وسط المجال الديناميكى للبروتون ,
بحيث تصل بين مركز البروتون ومركز الاليكترون .
هذة الاشعة هى أ قصر هذة الاشعة فى الطول وأعلاها فى التردد , وهى مصدر ما يسمى بقوة الطرد المركزى .
تشكل أشعة قوة الطرد المركزى خط مستقيم , لة مجال موجب واضح التأثير , يتجاذب مع الاليكترون من أحد أطرافة , ويتنافر مع كتلة البروتون من الطرف الآخر . " شكل تو ضيحى "
الشكل الموضح يبين المجال الديناميكى للبروتون , أما المجال الاستاتيكى فيكون بشكل كروى تماما حول البروتون .

ب - المجال الاستاتيكى :
وهو مجال ساكن , ينشأ نتيجة ضغط , كمية الاشعة الكبيرة المكونة لكتلة الجسيم على بعضها , وقوة التجاذب الكبيرة فيما بينها .
ويظهر المجال الاستاتيكى لكتلة الجسيم , فى المنطقة المحيطة بة بشكل كروى .
ويكون شكل خطوط هذا المجال , مشابها تماما لمصفوفة الاشعة المكونة لكتلة الجسيم .

ولكل من البروتون والاليكترون مجال ا ستاتيكى حولة .
حيث تكون حدود المجال الاستاتيكى للبروتون هى حدود الذرة , عند مكان تواجد الاليكترون .
وحدود المجال الاستاتيكى للاليكترون , هى المنطقة الكروية المحيطة بة . حيث يكون المجال الخارجى للذرة هو المجال السالب الخاص بالاليكترون . " اليكترونات التكافؤ " .
ومن هنا يتضح سبب الشحنة السالبة لأى كتلة مادية مستقرة .







ملاحظة عن موديل ذرة الهيدروجين :
يكون فى كل ذرة مستقرة عدد مماثل لموديلات ذرة الهيدروجين , حسب العدد الذرى للذرة .
فذرة الكربون مثلا , فيها عدد 6 نماذج مماثلة لموديل ذرة الهيدروجين .
وذرة الحديد فيها عدد 26 نموذج مماثل لنموذج ذرة الهيدروجين .
وهكذا ...
حيث يتساوى عدد الاليكترونات مع عدد البروتونات فى كل ذرة مستقرة ,
ويكون كل بروتون واليكترون فى وحدة تماثل موديل ذرة الهيدروجين .

عصام جاد