طول موجة كومبتون

العلاقة بين خصائص الكتلة والثوابت الفيزيائية المرتبطة بها. ويعتقد أن كل جسم ضخم يظهر جميع الخصائص الخمسة. ولكن وبسبب الثوابت الكبيرة للغاية أو الصغيرة للغاية، فمن المستحيل عموما التحقق من أكثر من خاصيتين أو ثلاثة خصائص لأي جسم.

• نصف قطر شفارتزشيلد (r_s) يمثل قدرة الكتلة على إحداث انحناء في الزمان والمكان.
• معامل الجاذبية القياسي (μ) يمثل قدرة الأجسام الضخمة لممارسة قوى الجاذبية النيوتونية على الأجسام الأخرى.
• الكتلة العطالية (m) تمثل الاستجابة النيوتونية للكتلة للقوى .
• الطاقة الساكنة (E₀) تمثل قدرة تحول الكتلة إلى أشكال أخرى من الطاقة.
• طول موجة كومبتون (λ) يمثل الاستجابة الكمية للكتلة للهندسة المحلية (المكانية).

طول موجة كومبتون في ميكانيكا الكم (بالإنجليزية: Compton wavelength ) طبقا لنطرية الكم هي خاصية للجسيمات الأولية تقترن بكتلتها الساكنة . وقد قام العالم الفيزيائي آرثر كومبتون بإدخالها في ميكانيكا الكم عند محاولته تفسير تشتت الفوتونات على الإلكترونات ، وهي عملية تسمى تشتت كومبتون .

وطول موجة كومبتون لجسيم تساوي طول موجة فوتون تعادل طاقته الكتلة الساكنة للجسيم .

ويعرف طول موجة كومبتون λ لجسيم بالمعادلة :

${\displaystyle \lambda ={\frac {h}{mc}}\ }$

حيث :

h ثابت بلانك,

m كتلة السكون للجسيم

c سرعة الضوء.

وطبقا لبيانات لجنة بيانات العلوم والتكنولوجيا الصادرة عام 2006 فيبلغ طول موجة كومبتون للإلكترون (2.4263102175±33)×10⁻¹² م.^[1]

ويختلف طول موجة كومبتون بحسب كتلة السكون للجسيمات المختلفة مثل البروتون و النيوترون و الميزون وغيرها .

طول موجة كومبتون للإلكترون , البروتون و النيوترون

(طبقا لنشرة لجنة بيانات العلوم والتكنولوجيا الصادرة عام 2006 ^[2][3][4][5])

${\displaystyle {\begin{aligned}&\lambda _{\text{C(Elektron)}}&=2{,}426\,310\,217\,5\,(33)\ 10^{-12}\ \mathrm {m} \\&\lambda _{\text{C(Proton)}}&=1{,}321\,409\,844\,6\,(19)\ 10^{-15}\ \mathrm {m} \\&\lambda _{\text{C(Neutron)}}&=1{,}319\,590\,895\,1\,(20)\ 10^{-15}\ \mathrm {m} \end{aligned}}}$

علاقته بثوابت أخرى

طول موجة كومبتون المخفضة للإلكترون هو واحد من ثلاثة ثوابت مرتبطة بعضها البعض، والطولين الآخرين المعنيين هما :

• نصف قطر بور ${\displaystyle a_{0}}$
• نصف قطر كلاسيكي للإلكترون ${\displaystyle r_{e}}$.

وأي واحد منهم تمكن صيغته بمعرفة الإثنين الآخرين مع استخدام ثابت البناء الدقيق للذرة ${\displaystyle \alpha }$:

${\displaystyle r_{e}=\alpha \left({\frac {\lambda _{e}}{2\pi }}\right)=\alpha ^{2}a_{0}}$

وينتسب طول موجة كومبتون (الغير مخفضة) إلى ثابت رايدبرج كالآتي:

${\displaystyle 2R_{\infty }={\frac {\alpha ^{2}}{\lambda _{e}}}\ }$

المراجع

اقرأ أيضا

• ميكانيكا الكم
• نموذج بور
• نصف قطر بور
• نصف القطر التقليدي للإلكترون
• ثابت البناء الدقيق
• تموج كمومي
• مبدأ عدم التأكد
• حالة قاعية
• تحلل ألفا

وصلات خارجية

• ميكانيكا الكم (موسوعة ستانفورد للفلسفة)
• ملاحظات حول ميكانيكا الكم
• ميكانيكا الكم
• كل شيء تريد معرفته عن العالم الكمومي — من مجلة العالم الجديد.
• تاريخ ميكانيك الكم
• ديفيد ميرمين يكتب عن التوجهات المستقبلية للفيزياء
• تطورات جديدة في فهم العلاقة بين الفيزياء الكلاسكية-الكمومية
• المرشد للفيزياء الكمومية
• أسئلة متكررة حول الرنين الكمومي
• مجموعة دروس قابلة للتنزيل حول ميكانيك الكم
• مقدمة للميكانيك الكمومي
• “Quantum Trickery: Testing Einstein's Strangest Theory,” نيويورك تايمز, 27 ديسمبر, 2005.
• محاضرات ثلاث لهانز بيثي

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة ميكانيكا الكم
• موسوعة الفيزياء