page contents
سؤال وجواب

الفوتون – الضوء – الأشعة الكهرومغناطيسية

أعرف أن الفوتون هو تكميم طاقي للأمواج لكن هل توجد الفوتونات بمفردها والأمواج بمفردها أم يكونا معاً؟




هل يمكننا إذا اعتبار أن الفوتونات هي جسيمات طاقية محمولة على الأشعة الكهرومغناطيسية؟

 photon1

لنبدأ بالسؤال الأول بالفعل هذا موضوع محير، وقد حير العلماء من قبل فالضوء له خواص عجيبة وغريبة فهو ينتشر في الفراغ ولا يحتاج إلى وسط وهو ثابت السرعة ولا تتأثر سرعته بالسرعة النسبية. الأمر الأكثر غرابة هو السلوك المزدوج له فأحيان يتصرف كما لو كان جسيم وأحيانا أخرى يتصرف كما لو كان موجة.

فوتون أو ضوء أو موجة كهرومغناطيسية هي مصطلحات تعبر عن نفس الشيء، وكما ذكرت إن الفوتون هو تكميم طاقي للأمواج ويمكن ان نقول ان الضوء هو الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي الواسع.

ولكن إذا أردنا ان نفكر في الموجة والجسيم وعلاقتهما يبعضهما البعض فيصبح الأمر غير مقبولا لتصورنا (أو لخيالنا) لأننا عندما نذكر كلمة فوتون ضوء يتهيأ لنا في ادمغننا كرة من التنس أو مجموعة من الكرات وأسقطنا على هذا النموذج كل تصرفات الفوتون. 

وكذلك الحال إذا ذكرنا ان الفوتون هو موجة فيتحول النموذج السابق إلى نموذج يظهر الفوتون كأنه موجة تنتشر في حبل.

ان النمذجة التي نستخدمها في فهم الأمور الفيزيائية أمر هام جدا ولكن يجب التحرر منه أحيانا.




في الحقيقة نحن لا نعرف عن الفوتون سوى خواصه التي يظهرها لنا فيها على شكل ظواهر في تجارب معينة فأحيان نعتبره موجة، وبالتالي لا اثر له كجسيم وأحيانا نعتبره جسيم ولا اثر له كموجة، ولكن التصور الموجي والتصور الجسمي للفوتون يكملان بعضهما البعض.

 

أما بخصوص السؤال الثاني والمتعلق بما إذا كان ممكناً اعتبار ان الفوتونات هي جسيمات طاقة محمولة على الأشعة الكهرومغناطيسية فان هذا غير صحيح ولا يمكن ان نفعل ذلك.

وكما ذكرت فالفوتون هو شعاع كهرومغناطيسي أي كلمتين يعبران على نفس الشيء ولكن نحن نستخدم تلك الكلمات لإظهار الخاصية الجسمية أو لإظهار الخاصية الموجية، فنقول فوتون عندما نظهر الخواص الجسيمية ونقول أشعة كهرومغناطيسية عندما نظهر الخاصية الموجية.

 

فمثلا لا نقول ان محطة الراديو الجديدة تعمل على طاقة فوتون يساوي 0.02 إلكترون فولت، ولكن نقول ان التردد لهذه المحطة هو 100MHz .  لاحظ إننا لا نتقبل الأولى مع إنها صحيحة فيزيائيا.

مثال أخر نقول ان فرق الجهد على طرفي البطارية هو 12 فولت ولكن يمكن ان نعبر عن الكهرباء باستخدام المجال الكهربي وبوحدة N/C كان نذهب للسوبرماركت ونطلب بطارية 100 نيوتن للكولوم. أكيد البائع سوف يندهش لطلبك ان لم يطلب منك مغادرة المكان مع ان كلامك صحيح.

الوسوم

الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر – غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

إغلاق
إغلاق