مقدرمة
0:00
لو ربنا كرمك وسبتك بقى من حوار العلم ومن الحلقات بتاعتي وفتحت سوبر ماركت0:04
وجبت فيه بضاعة فول حاجة هتعملها انك هترتب البضاعة دى0:07
الشوكولاتات لوحدها والمشروبات لوحدها والبقوليات لوحدها0:11
. عشان تسهل على الزباين الوصول للمنتج اللي هم عايزينه.0:13
والا هتبقى مأساة اثناء عملية التسوق.0:16
نفس الفكرة حصلت مع بداية الثورة العلمية واكتشاف العناصر اللي بيتكون منها العالم بتاعنا0:21
. كان لازم ان العناصر دي تترتب بحيث ان العناصر اللي شبهبعض تكون موجودة مع بعض.0:26
العناصر النشطة مع بعض.0:27
والخاملة مع بعض.0:28
اللي بتوصل كهربا واللي ما بتوصلش0:31
واللي بتوصل حرارة واللي مابتوصلش .0:33
وده طبعا عشان يسهل على الكميائين شغلهم ويديهم اكتر من خيار وهم بيختاروا العناصر.0:38
يقدر ان هو يقوم بنفس الوظيفة.0:40
بس عشان اقسم العناصر لازم الاقي خاصية مميزة اقدر اقسمهم بناء عليها .0:44
لكن للاسف انا كان عندي شوية مشاكل صغيرة قد كده.0:47
وهو اني ما اعرفش عن العناصر دي اصلا اي حاجة.0:50
بلس اني ما اعرفهاش كلها.0:51
ده غير اني لسه مش متأكد اصلا من وجود حاجة اسمها الذرة.0:54
ومن الاخر كده احنا كنا ملط يا بسيوني.0:57
فكيف لناس ملط يا بسيوني? في خلال مية سنة يقدروا يعملوا تقسيمة بمجرد ما تبصلها1:03
تقدر تعرف كل صفات العنصر1:04
اللي هو اساسا احتمال ما يكونش موجود وانت لسة هتكتشفه.1:18
سلام عليكم.1:20
وقفنا الحلقة اللي فاتت لما رازرفورد اكتشف ان الذرة جواها نواة صغيرة1:25
بتتركز فيها كتلة الذرة وشحنتها الموجبة1:28
والنواة دي بيدور حواليها الكترونات سالبة وبتعادل شحنتها .1:32
ومن ملاحظة رازرفورد للعناصر مشعة. كان دايما عنده شك ان النواة دي مش حتة واحدة كده على بعضها.1:38
دي مجموعة من الحتت متجمعة ومكونة النواة.1:41
وقلت لك ان رازر فورد ما قدرش يحسم الشكل ده بشكل نهائي الا بعد ما العناصر اتوزنت.1:46
وعلى الرغم من عملية وزن مرحلة سبقت بكتير جدا رزفورد1:51
الا انها كانت تخص الكيميا اكتر من الفيزياء عشان كده سبتها وعملت لها حلقة لوحدها1:56
. بس هنضطر في الحلقة دي نرجع مع بعض في الزمن قبل حتى بداية سلسلتنا.2:01
تحديدا في منتصف القرن ال ١٨.2:03
الموضوع بدأ لما الكيميائيين لاحظوا ان الكون بتاعنا بيتكون من مقادير والمقادير دي هي العناصر. العناصر
2:09
والعنصر بالنسبة لهم كان المادة اللي ما فيش اي وسيلة كيميائية. اقدر اقلل بها من وزنه.2:15
المية مثلا لو جيت عملت لها تحليل كهربي انها اتفصلت لاكسجين وهيدروجين2:20
. واللي وزن كل واحد فيهم اقل من المية اللي هم بيكونوها2:24
. لكن الهيدروجين والاكسجين اللي طالعين دول2:26
لو قعدت اعمل لهم تحليل كهربي من هنا للسنة الجاية وزنهم مش هينقص2:30
. لان دول وحدات اساسية هم اللي بيكونوا المركبات.2:33
وبالتالى اطلقوا على الوحدات الاساسية دول العناصر.2:36
طبعا العلماء كانوا كل يوم بيكتشفوا عناصر جديدة. ليه قسمنا العناصر
2:39
واللى كان فيه منهم عناصر بتشبه بعضها في الخواص بتاعتها.2:42
فكان لازم نرتب العناصر دي ونحط العناصر اللي شبه بعضها مع بعضها.2:46
عشان يعني لو اشتغل على عنصر وما لقيتهوش ما اتزنقش فيه.2:50
واقدر اشوف عنصر تاني غيره بيقوم بنفس وظايفه .2:52
والفكرة دي يعني ما هياش فكرة عبقرية. دي بتحصل في اي سوبر ماركت.2:55
هتلاقي مثلا ان كل الشوكولاتات موجودة مع بعضها.2:58
عشان يعني لو حد عايز الجالاكسي وما لقاش جلاكسي ياخد الكابوري.3:01
ما لقاش الكابوري ياخد الكيندر.3:03
وبالتالي الدنيا تبقى سهلة وماتبقاش ضيقة. تصنيف لافوازى
3:05
اول واحد جه وفكر ان هو يقسم العناصر. كان الكيميائي الفرنسي انطوان لافوازى في القرن ١٨.3:12
لافوازي قسم العناصر لمعادن او ميتالز3:14
ومش معادن او نون ميتالز3:16
وقسم سماه الموايع المرنة.3:19
وقال ان المعادن هي المواد الصلبة اللي بتلمع وبتتشكل زي الدهب مثلا.3:23
والمش معادن هي المواد اللي ما بتلمعش وما بتتشكلش زي الكربون.3:27
والموايع المرنة زي الضوء والحرارة والاكسجين اللي هو اكتشفه.3:32
وطبعا الكلام ده مش مظبوط لان الضوء والحرارة ما هماش عناصر اصلا.3:35
بخلاف ان الصوديوم والرصاص اتحطوا في نفس الكاتيجوري انهم معادن. على رغم ان الخواص بتاعتهم كانت مختلفة تماما.3:41
ده غير ان فيه عناصر تانية وقفنا قصادها وما بقناش عارفين نصنفها. هي معادن ولا مش معادن ولا موائع مرنة3:47
وبالتالي كانت التقسيمة دي مش ناجحة قوي.3:49
وطبعا تصنيف الشوكولاتة كان اسهل بكثير من تصنيف العناصر.3:52
لان في النهاية عارف انها شيكولاتة او كاكاو مسكر باللبن ومكتوب عليها انها شيكولاتة.3:58
لكن العناصر ده انا لسه مكتشفها جديد. وما عرفش عنها اي حاجة.4:01
انا هبقى محتاج اجيب العنصر ادرس خواصه الكيميائية والفيزيائية. واقارنه ببقية العناصر. واشوف هو شبه مين? واحطه معه.4:08
او الاسهل علي ان انا اعرف الخاصية اللي بتخلي العناصر اصلا شبه بعض.4:12
وزي موجود الكاكاو بيعرفني ان دي شيكولاتة.4:15
اشوف حاجة اللي موجودة في العنصر وبتخلي العناصر شبه بعض.4:19
بحيث اني اول ما اشوف الخاصية دي اقدر اعرف صفات العنصر ده ايه?4:23
وبيشبه مين?4:24
واقدر احطه مع مين?4:25
بس في اي تفاعل لافوازى لاحظ ان الكتلة مش بتختفي او بتظهر من عدم. قانون بقاء الكتلة
4:30
كتلة المواد اللي بتدخل في التفاعل بتساوي نفس الكتلة اللي بتخرج منه.4:35
على سبيل المثال لو جيت دوبت كيلو سكر في كيلو مية وداب فيه.4:38
فالناتج مش هيكون كيلو مية بسكر.4:41
ده كيلو زائد كيلو هيطلع اتنين كيلو وما فيش جرام واحد هيختفي.4:45
نفس الفكرة لو جبت قطعة خشب وحرقتها واتفحمت واتحولت لكربون وجيت اوزنها بعد كده4:51
ولقيت ان وزنها نقص.4:52
فالنقص في الوزن ده مش وزن اختفى. ده وزن الغازات اللي طلعت من عملية الاحتراق.4:57
اللي هم اول وثاني اكسيد الكربون وبخار المية.5:00
وبالتالي ما فيش وزن بيختفي او بيروح للعدم.5:03
ودي كانت اول ملاحظة مهمة في الموضوع بتاعنا. قانون النسب الثابتة
5:06
سنة ١٧٧٩. جه العالم الفرنسي جوزيف لويس بروست.5:10
ولاحظ ان نسب اوزان العناصر اللي بتدخل في تركيب مركب معين5:15
دي نسب ثابتة وما بتتغيرش. ايا كان مصدر المركب5:19
ده. على سبيل المثال هات المية ايا كان مصدرها حنفية نهر بحر واعمل لها تحليل كهربي5:24
هتلاقي ان نسبة وزن الاكسجين فيها للهيدروجين دي نسبة ثابتة وما بتتغيرش.5:29
تحديدا تسع وزن المية هيكون هيدروجين والتمن اتساع الباقيين هيكونوا اكسجين.5:35
والنسبة دي دايما ثابتة وما بتتغيرش. قانون النسب المتضاعفة واكتشاف الذرة
5:37
في نفس الفترة جه العالم جون دالتون وايد كلام بروست. بس اضاف له ملاحظة تانية لا تقل عنها في الاهمية.5:43
ان لو في عنصر معين بيرتبط بعنصر تاني. فالنسبة اللي بيرتبط بها العنصر ده بتكون نسبة ثابتة5:50
او بمضاعفات. النسبة دي.5:52
على سبيل المثال. الاكسجين اللي بيرتبط ب ١٢ جرام كربون ممكن يبقى ١٦ جرام5:57
او ضعف الرقم ده. يعني ٣٢ جرام.5:59
لكن من المستحيل يكون ١٠ جرام مثلا او ٢٠. يا ١٦ يا ضعف ١٦.6:04
وطبعا انت عارف ان الاكسجين بيرتبط بالكربون بذرة واحدة عشان يكون اول اكسيد الكربون6:09
او بذرتين عشان يكون ثاني اكسيد الكربون.6:12
لكن مش بيرتبط بذرة ونص او بذرة وربع.6:15
لكن دالتون في الفترة دي ما كانش يعرف اللي انت تعرفه.6:18
ما كانش يعرف ان فيه حاجة اسمها ذرة اساسا.6:20
هو كان بيجيب اتناشر جرام كربون ويحرقهم فيتحولوا لغاز.6:24
ياخد الغاز ده يوزنه مرة يلاقي ان وزنه بقى ٢٨ جرام.6:28
بما يعني انه اتفاعل مع ١٦ جرام اكسجين.6:30
ومرة تانية ياخده يلاقي ان وزنه بقى٤٤ جرام.6:33
بما يعني انه اتفاعل مع ٣٢ جرام اكسجين.6:37
ونفس الكلام كان بيحصل مع اكاسيد النيتروجين.6:39
الاكسجين اللي كان بيرتبط ب ١٤ نيتروجين كان ممكن يبقى ١٦ جرام6:44
او ٣٢ جرام او٤٨ جرام.6:47
لكن مش ممكن اي حاجة في النص.6:49
وده لان النيتروجين برضو ممكن يرتبط بذرة او ذرتين او تلات ذرات اكسجين.6:54
لكن دالتون برضوا ما كانش يعرف المعلومة دي.6:57
والموضوع بالنسبة له ما كانش اكتر من ملاحظات بيلاحظها على الوزن. مرة يشوف ان العنصر ارتبط بالتاني بوزنه او بمضاعفات الوزن دا.7:05
فدالتون قال يا جماعة الكلام دا ما لوش غير معنى واحد.7:08
ان العنصر بيتكون من وحدات وزنها ثابت اسمها الذرات.7:12
والذرات ما بتتقسمش او بتتكسر لحتت اصغر. عشان كده العنصر يا اما بيرتبط بوزنه او مضاعفات الوزن ده.7:20
وبدأ دالتون يقتنع بفكرة الذرة اللي ما بتتقسمش. وحط النظرية الزرية الحديثة سنة ١٨٠٥. اللي بدأنا بها اول حلقة من السلسلة بتاعتنا.7:30
بس دالتون قال ما دام الذرة لها وزن سابت ومحدد. دالتون يزن العناصر
7:33
طب ما نحاول نعرف وزن ذرة كل عنصر هتكون قد ايه?7:36
طبعا لو قلت لك ان كيلو التفاح في خمس تفاحات . فانت تقدر تتوقع ان وزن التفاحة الواحدة ٢٠٠ جرام.7:43
بس دا التون ما كنش يعرف الكيلو من اي مادة فيه كم ذرة عشان يقدر يحسب وزن الذرة الواحدة.7:48
ففكر فى طريقة اسهل لحساب الوزن وهو انه يوزن الذرات ببعضها.7:53
على سبيل المثال.7:55
لو قلت لك ان وزن التفاحة الواحدة قد خمس ليمونات.7:58
والبطيخة قد عشر تفاحات.8:00
فانت كدا عارف ان وزن البطيخة الواحدة قد وزن خمسين ليمونة.8:04
طب لو جيت وقلت لك ان وزن قرع العسل قد بطيختين.8:07
فانت كدا عرفت ان وزن قرع العسل قد ١٠٠ ليمونة.8:10
انت بقى لا تعرف الوزن الفعلي للتفاح8:12
ولا للبطيخ8:13
ولا حتى الليمون.8:14
انت قارنت كل حاجة بوزن الليمون لان هو اصغر حاجة موجودة معك.8:18
واعتبرت ان الليمون ده هو وحدة القياس بتاعتك.8:21
تمام?8:21
تمام.8:22
اهو هو ده اللي عمله دالتون بالظبط.8:24
قال لك ناخد اخف وزن عنصر بيطلع معنا. وننسب باقي وزن العناصر له.8:29
طب ايه هو اخف عنصر يا عم دالتون? قال لك الهيدروجين.8:32
احنا بقى هننسب وزن كل حاجة للهيدروجين.8:35
جاب المية عمل لها تحليل كهربي بعد كده قسم وزن الاكسجين على الهيدروجين اللي طالع له.8:39
لقى ان وزن الاكسجين قد الهيدروجين سبع مرات.8:43
فقال كده الوزن الذري للاكسجين بسبعة والهيدروجين بواحد. يبقى الوزن الجزيئي للمية بتمانية.8:50
بس طبعا الكلام ده كان غلط. لان الاكسجين فعليا قد الهيدروجين ١٦ مرة.8:55
بس دالتون كان معتقد ان نسبة الاكسجين للهيدروجين في المية واحد لواحد. او يعني ذرة اكسجين واحدة مرتبطة بذرة هيدروجين واحدة.9:02
وما كنش يعرف ان في المية ذرة الاكسجين بتكون مرتبطة بزرتين هيدروجين.9:07
ويبقى كده المفروض ان وزن الاكسجين اللي طالع له قد وزن اتنين هيدروجين مش قد ذرة واحدة.9:13
يعني وزن الاكسجين اللي طالع معه سبع مرات قد وزن الاتنين هيدروجين.9:18
يعني اربعتاشر مرة قد الهيدروجين.9:20
لكن برضو عشان كان فيه خطأ في القياسات بتاعة دالتون. فحتى لو كان عارف ان فيه ذرتين هيدروجين بيرتبطوا بذرة اكسجين.9:27
فالنتيجة كانت هتطلع ب ١٤ مش ب ١٦.9:30
دالتون نسب اوزان عناصر كتير للهيدروجين. الا ان اوزانهم كلهم كانت غلط. لان ما بني على باطل فهو باطل. فرضية براوت
9:37
لكن برغم كدا العالم ويليام براوت اخد بال من ملاحظة مهمة في الاوزان بتاعة دالتون.9:43
براوت لاحظ ان كل اوزان العناصر اللي طالعة مع دالتون عبارة عن مضاعفات صحيحة لوزن الهيدروجين من غير كسور.9:49
يعني الاكسجين كان قد الهيدروجين بسبع مرات مش بسبعة ونص.9:53
والفسفور كان قد الهيدروجين بتسع مرات مش بتسعة وربع.9:57
واوزان العشرين عنصر اللي كانوا معروفين وقتها. كانوا عبارة عن مضاعفات صحيحة لوزن الهيدروجين من غير كسور.10:03
وبالتالي براوت قال ان الهيدروجين عبارة عن الوحدة البنائية اللي بيتكون منها كل العناصر.10:09
يعني عنصر من عناصر الكون عبارة عن عدد مختلف من ذرات الهيدروجين ومتحدين مع بعض.10:15
والفرضية دي اتسمت بفرضية براوت وخليك فاكرها كويس لان هنحتاجها في الحلقة الجاية.10:21
في الفترة دي وهم شغالين العالم جاى لوساك لاحظ ان ضغط اي غاز بيتناسب بصورة عكسية مع حجمه قانون افوجادرو ووزن العناصر
10:28
. بمعنى ان لو قللت حجم الغاز ضغطه هيزيد.10:31
ولو زودت الحجم الضغط هيقل.10:33
والكلام ده معناه ان حاصل ضرب ضغط الغاز في حجمه بيديني دايما قيمة ثابتة.10:38
وبالتالي قال ان كل الغازات عند ضغط ودرجة حرارة سابتين حجمهم بيساوي قيمة ثابتة10:44
بمعنى تاني ان حجمهم بيكون متساوي.10:47
ولنفترض مثلا ان الاكسجين عند خمسة وعشرين درجة و واحد بار كان حجمه لتر.10:51
فثاني اكسيد الكربون عند نفس الظروف حجمه برضو هيطلع بيساوي لتر.10:55
والنيتروجين في نفس الظروف هيساوي لتر.10:58
وكل الغازات اللي خلقها ربنا لو اتحطت في نفس الظروف حجمها هيساوي لتر.11:03
ودا خلى العالم لورينزو رومانو اميدو كارلو وافوجادرو يفترض11:07
ان الاحجام المتساوية من الغازات المختلفة عند نفس قيمة الضغط ودرجة الحرارة11:12
بتحتوي نفس العدد من الذرات.11:14
ايوة. طب يعني ايه الكلام ده ؟11:16
يعني احنا يا سيدي لما لقينا ان كل الغازات عند نفس قيمة الضغط ودرجة الحرارة حجمهم بيكون متساوي.11:22
ده راجع لان عدد ذراتهم في الظروف اللي زي دي بيكون متساوي.11:26
يعني لو لقيت غازين مختلفين درجة حرارتهم واحدة وضغطهم واحد وحجمهم واحد.11:31
فده معناه ان الغازين دول بيحتووا على نفس العدد من الذرات.11:35
جاى لوساك رجع لاحظ ملاحظة تانية. اشد من الاولى11:38
ان العناصر مش بتتفاعل بنسب وزنية ثابتة بس زي ما قال دالتون.11:42
دي لو كانت غازات فهي كمان بتتفاعل بنسب احجام ثابتة.11:46
هات اي ماية موجودة على سطح الكوكب وحللها تحليل كهربي لاكسجين وهيدروجين.11:50
وشوف نسبة حجم الهيدروجين للاكسجين في نفس الظروف من الضغط ودرجة الحرارة11:55
هتلاقي انها اتنين لواحد.11:56
واي مركب تاني غير الماية هتلاقي انه بيخضع لنفس القاعدة.11:59
نسب احجام العناصر اللي داخلة في تركيبه بتكون سابتة. بشرط انهم يكونوا في الحالة الغازية12:04
وفي نفس الظروف من الضغط ودرجة الحرارة.12:07
طب الكلام دا كله بقى بيؤدي لايه ؟12:08
هاقول لك ان افوجادو قال ان الاحجام المتساوية من الغازات المختلفة فيها نفس عدد الذرات.12:14
والماية فيها حجم الهيدروجين ضعف حجم الاكسجين12:17
يعني عدد زرات الهيدروجين ضعف عدد زرات الاكسجين.12:21
ونفس الكلام ده بيحصل مع حمض الهيدروكلوريك.12:23
لو عملت له تحليل كهربي هتلاقي ان حجم غاز الهيدروجين قد حجم غاز الكلور.12:28
يعني عدد زرات الهيدروجين عند عدد ذرات الكلور اللي داخلين في تركيب حمض الهيدروكلوريك.12:33
ومن اللحظة دي بقى العناصر بدأت تتوزن بشكل دقيق.12:36
لان خلاص عرفت ذرات العناصر اللي داخلة في تكوين المركب12:40
وبالتالي مش هقع في نفس الخطأ اللي وقع فيه دالتون وهو بيحلل المية.12:44
لما كان فاكر ان عدد ذرات الهيدروجين هو نفسه عدد ذرات الاكسجين في جزيء المية.12:49
وبالفعل بدأوا من وقتها يعيدوا وزن العناصر بصورة ادق. تقسيمه دوبراينر
12:53
في الفترة دي تحديدا العالم فولفجانج دوبيراينر12:55
كان بيحاول يعرف ايه هي الصفة اللي من خلالها اقدر اعرف خواص العنصر بالكامل.13:00
وبالتالي اقدر اقسم العناصر بناء عليها.13:03
دوبيراينر بدأ يحط العناصر اللي شبه بعض تحت بعض. ويحاول يعرف ايه الربط ما بينهم.13:08
لاحظ ان معظم العناصر اللي بيبقوا شبه بعض بيبقوا موجودين في ثلاثيات او تلات عناصر.13:13
وان لو رتب العناصر دي تصاعديا حسب الزيادة في وزنها الذري.13:17
فمتوسط مجموع وزن العنصر الاول ووزن العنصر التالت13:22
هيديني وزن العنصر التاني.13:24
لكن للاسف في الفترة دي ما كنش موجود غير تلاتين عنصر فقط.13:27
والقاعدة بتاعته ما مشتش غير مع تلات ثلاثيات او تسع عناصر.13:31
وباقى الثلاثين عنصر ما قدرش انه يجمعهم في ثلاثيات.13:34
الا انه كان شامم ان الوزن الذري له علاقة بطريقة ما او باخرى بتشابه العناصر. طريقة وزن كانيزارو
13:41
بس عايز اقول لك برضو ان لما حلوا مشكلة وزن العناصر ما حلوهاش لكل العناصر.13:46
لان مش كل العناصر موجودين في الحالة الغازية.13:49
ومش كل المركبات ينفع يتعمل لها تحليل كهربي.13:52
وبالتالي كان لازم وجود طرق مبتكرة عشان نقدر نوزن بها كل العناصر.13:56
ومن ضمن الطرق دي ملاحظة لاحظها العالميين بيير ديلونج واليكسيس بيتى.14:01
واللي استغلها العالمكانيزارو عشان يقدر يحسب بيها الاوزان الذرية.14:05
والملاحظة اللي لاحظها ديولنج وبيتى ان الوزن الذري للعناصر بيتناسب بشكل عكسي مع حرارتها النوعية.14:12
مبدئيا الحرارة النوعية هي كمية الحرارة اللازمة لرفع جرام واحد من المادة درجة واحدة.14:17
ودي خاصية مميزة للعنصر.14:19
وما فيش عنصرين موجودين لهم نفس الحرارة النوعية14:22
ديولونج وبيتى بقى لاحظوا ان الحرارة النوعية دي بتتناسب بشكل عكسي مع الوزن الذري.14:28
يعني الرصاص التقيل بيحتاج كمية حرارة قليلة عشان ارفع درجة حرارته درجة واحدة.14:33
والليثيوم الخفيف بيحتاج درجة كبيرة عشان ارفع درجة حرارته درجة واحدة.14:38
يعني كل ما زاد وزن العنصر قلت كمية الحرارة اللي محتاجها عشان ارفع درجة حرارته.14:43
وده معناه برضو ان حاصل ضرب الوزن الذري في الحرارة النوعية بيديني قيمة ثابتة دايما.14:48
كانيزارو بقى جه واستغل النقطة دي عشان يقدر يحسب بها الاوزان الذرية للعناصر.14:53
كان يجيب العنصر وينقيه ويقيس حرارته النوعية قد ايه? وهو عارف قيمة الثابت14:57
وبالتالي يقدر يستنتج الوزن الذري بتاع العنصر.15:01
وبرغم ان القانون ده بيكون دقيق تحت ظروف معينة وبشروط معينة15:05
الا ان كانيزارو باستخدام القانون ده قدر يحسب الاوزان الذرية للعناصر بصورة15:09
قريبة جدا من اوزانها الحقيقية.15:11
ومن ضمن الاوزان الذرية اللي حسبها كانيزارو كان الوزن الذري للكلور15:15
اللي اكتشف انه خمسة وتلاتين ونص مرة قد وزن ذرة الهيدروجين.15:20
والنص ده طبعا كان مشكلة لانه بينسف فرضية براوت اللي قال فيها ان الاوزان الذرية15:24
للعناصر مضاعفات ذرة الهيدروجين.15:27
وبالتالي كانيزارو قال ان كلام يراوت اللي هنحتاجه الحلقة الجاية مش مظبوط.15:31
كانيزارو جه وعرض اوزان العناصر في مؤتمر في كالسرواه ف المانيا سنة ١٨٦٠. الجدول الدورى لديشكانكورتوا
15:36
المؤتمر ده اللي كان موجود فيه العالم ايميل بيجواييه ديشان كورتوا.15:41
دبشانكورتوا لقى عناصر كتير باوزانها الذرية قال لك ده كنز.15:45
اما جرب اعمل نفس اللي عمله دوبيراينر.15:47
قرر يرتب العناصر تصاعدي حسب اوزانها الذرية.15:51
لكن في نفس الوقت يحط العناصر اللي شبه بعض تحت بعض.15:54
لكنه حط الاولوية دايما في الترتيب للوزن الذري اللي كان شاكك فيه دوبيراينر15:59
ديشان كورتوا لاحظ ان بعد كل سبع عناصر الخواص بترجع تتكرر من جديد.16:04
بس عشان كان حاطط الاولوية للوزن الذري فما جتش كل العناصر اللي تحت بعض شبه بعض.16:09
الا انه هو كمان زي دوبيراينر كان مقتنع ان خواص العناصر بتتكرر بشكل دوري حسب اوزانها الذرية.16:15
وعمل دياجرام على شكل خيط حلزوني ملفوف حوالين اسطوانة.16:19
وكل لفة في الخيط ده فيها سبع عناصر مترتبين تصاعدي حسب اوزانهم الذرية.16:24
الا انه ما خدش شهرة كبيرة. لان شرح الفكرة بتاعته كان معقد.16:27
ولما نشر فكرته ما نشرهاش بالرسم التوضيحي. فما حدش عمل له حساب تاريخي. الجدول الدورى لجون نيولاندز
16:32
الا ان بعده بسنتين سنة١٨٦٥ جه العالم جون نيولاندس وعمل نفس اللي عمله ديشانكورتوا16:39
عمله بس حظ العناصر المرة دي جوة جدول.16:42
طبعا كان تم اكتشاف عناصر اكتر وده دعم فكرة ديشكانكورتوا بشكل اكبر.16:46
واكد ان الموضوع مش صدفة. وان العناصر لو اترتبت تصاعديا حسب اوزانها الذرية.16:52
فخواصها بتتكرر كل سبع عناصر.16:54
يعني العنصر الاول هيبقى شبه العنصر التامن في الخواص بتاعته.16:57
والعنصر التاني هيبقى شبه التاسع. والتالت هيبقى شبه العاشر. وهكذا.17:02
نيولاندس كان موسيقار قبل ما يكون كيميائي ولاحظ ان اللي بيحصل في الموسيقى هو نفسه اللي بيحصل مع العناصر17:08
. السلم الموسيقي او الاوكتاف بيتكون من سبع حركات.17:11
والسبع حركات دول بيرجعوا يتكرروا من جديد لكن بتردد اعلى.17:15
فسمى القاعدة بتاعته بقاعدة الاوكتاف او السلم الموسيقي.17:18
بس نيولاندس كان اشطر من ديشانكورتوا بكتير في تسويق الفكرة بتاعته.17:22
وقدر انه يعرضها بشكل افضل عشان كده هو اللي اشتهر بيها.17:25
وطبعا المفروض يعني انت عارف ليه خواص العناصر بتتكرر كل سبع عناصر.17:29
وابتداء من العنصر التامن.17:30
لانك عارف برضو ان الكيميا هو العلم اللي بيهتم بدراسة الالكترونات.17:35
ازاي بتتنقل?17:36
وازاي بترتبط?17:37
وازاي الروابط ما بينها بتتكسر? هي دي الكيميا.17:40
والمفروض انك عارف برضو ان الالكترونات دي موجودة في مدارات.17:43
وكل مدار من المدارات دي بيتملى ب ٨ الكترونات. وبعد كده بيبدأ يتملى المدار اللي بعديه.17:49
انشط الالكترونات واللي تهمنا في الكيميا هي الالكترونات اللي موجودة في المدار الخارجي.17:54
هي دي اللي بتدي العنصر كل صفاته وخواصه الكيميائية.17:57
والعناصر اللي لها نفس عدد الالكترونات الموجودة في المدار الخارجي. هي دي اللي بتكون شبه بعضها.18:03
الصوديوم مثلا اللي فيه ١١ الكترون فيه الكترون واحد في مداره الخارجي.18:07
عشان كده بيكون شبه البوتاسيوم اللي فيه برضو الكترون واحد في مداره الخارجي18:11
لكنه بيزيد عن الصوديوم ب٨ الكترونات او بمدار كامل.18:15
عشان كده البوتاسيوم بييجي بعد الصوديوم ب ٨ عناصر وبيكرر نفس خواصه الكيميائية.18:20
لكن في وقت نيولاندس ما كانش لسه اكتشف الالكترون اساسا.18:24
الا ان نيولاندس لما رتب العناصر لقى ان صفاتها بتتكرر كل سبع عناصر بدون ما يعرف ليه.18:29
بس لحظة واحدة. انت عمال تقول ٨ الكترونات وهو عمال يقول ٧ عناصر.18:33
هم سبعة ولا تمانية ولا ايه بالظبط?18:35
اوبس.18:36
فقستنى.18:37
الفكرة ان رامسي اللي اتكلمنا عنه الحلقة اللي فاتت في الفترة دي ما كانش لسه اكتشف الغازات الخاملة.18:42
الغازات اللي بيتملى مدارها بالالكترون التامن.18:45
وبالتالي توقع ان الخواص بتتكرر كل سبع عناصر.18:48
وبالرغم ان الفكرة علميا سليمة. الا انه اكتشف ان الفكرة ما بتظبطش مع العناصر اللي وزنها الذري اكبر من الكالسيوم.18:56
هو برضو ما كانش يعرف ليه? بس المفروض انك عارف.18:58
عارف ان مش كل المدارات بتتملى ب ٨ الكترونات .19:02
فيه اللي بيتملى بتمانية وفيه اللي بيتملى ب ١٨ وفيه اللي بيتملى باتنين وتلاتين.19:06
وبالتالي الخواص مش بتتكرر كل تمن عناصر بس.19:09
الا ان هو زي ما قلنا ما كانش يعرف الحاجات اللي انت شاطر وعارفها دي. الجدول الدورى لمندليف
19:13
سنة ١٨٦٩. جه العالم الروسي ديمترى مندليف. وقال قشطة19:18
انا موافق ان خواص العناصر بتتكرر بشكل دوري حسب اوزانها الذرية.19:22
لكن معلش يعني احنا كل يوم بنكتشف عنصر جديد.19:25
فمش معقول يعني كل ما نكتشف عنصر هنرجع نرتب من تاني.19:28
ده بخلاف ان العناصر اوزانها الذرية فيها كسور ومش بتقدر تتنبأ باوزانها الزرية.19:33
فقرر انه يرتب العناصر حسب اوزانها الذرية. لكن المرة دي الاولوية هتكون لخواص العنصر. مش لوزنه.19:40
على سبيل المثال الكوبلت اللي وزنه الزري تمانية وخمسين وتسعة19:44
اكبر من النيكل اللي وزنه الذري تمانية وخمسين وستة.19:47
والمفروض ان ترتيبه يكون بعده في الجدول الدوري.19:50
لكن مندليف لما شاف خواص الكوبلت. لقى انه المفروض يتحط قبل النيكل في الجدول.19:55
لانه شبه العناصر اللي في المجموعة دي اكتر.19:57
مندليف كمان لاحظ ان العنصر اللي بعد الكالسيوم مكانش شبه العناصر اللي موجودين في مجموعة الكالسيوم20:02
ولا شبه العناصر اللي موجودين في المجموعة اللي بعدها.20:05
فقرر يعمل له مجموعة لوحده ما بينهم ويحطه فيها.20:09
وعمل نفس الكلام مع الزنك ومع اي عنصر كان وزنه الذري بيبقى محصور ما بين مجموعتين.20:14
ومش بيشبه اي مجموعة فيهم.20:16
وقال ان بعد كده اكيد هنكتشف عناصر ينفع تتحط معاهم في المجموعات دي.20:20
ونتيجة لترتيب منديليف ده. ظهر له اماكن كتيرة فاضية في الجدول بتاعه.20:24
فتوقع ان دي اماكن لعناصر لسة ما تمش اكتشافها.20:28
على سبيل المثال كان موجود تحت الالومنيوم مكان لعنصر فاضي سماه مندليف الايكا المنيوم او العنصر تحت الالومنيوم.20:35
وتوقع ان العنصر ده لما هيتحد مع الكلور هيتحد مع تلات ذرات.20:39
ولما هيتحد مع الاكسجين ذرتين منه هيتحدوا مع تلات ذرات اكسجين.20:43
زي بالظبط ما الالومنيوم بيتصرف لانه موجود معه في نفس المجموعة.20:47
وبعدها بالفعل تم اكتشاف العنصر ده. ولقوا انه بنفس الخواص واتسمى بالجاليوم20:52
. نفس الكلام حصل مع العنصر اللي تحت السيليكون.20:55
واللي ماندليف سماه الايكا سليكون.20:57
واللي فيما بعد اكتشفنا انه عنصرالجيرمانيوم20:59
وخد بالك احنا لحد هذه اللحظة ما نعرفش ايه هو الالكترون اساسا.21:03
ومع ذلك قدرنا نتوقع وجود عنصر لسه ما حدش اكتشفه21:07
وقدرنا كمان نتوقع الخواص بتاعته.21:09
جدول ماندليف صحيح كانت معظم العناصر فيه مترتبة على حسب الزيادة في الوزن الذري.21:14
الا ان الخواص ما كانتش بتتكرر بعد رقم ثابت من العناصر.21:18
وبالتالي ضرب قاعدة الاكتاف بتاعة جون نيولاندس.21:21
وبرغم نجاح جدول منديل الباهر. الا ان برضو كان عنده شوية مشاكل.21:25
اولا ما كانش عارف ليه خواص العناصر بتتكرر بشكل دوري حسب الزيادة في اوزانها الذرية.21:30
ثانيا ما كانش عارف ليه بعض العناصر ما كانتش بتتبع القاعدة دي. زي الكوبلت والنيكل.21:35
الا ان المشاكل دي كانت لا تقارن بالنجاحات بتاعة الجدول فما اثرتش على كفاءته. طومسون يهدم جدول مندليف
21:40
لكن بعد تلاتين سنة من اعلان مندليف لجدوله. تحديدا ١٨٩٧. جه عمنا جوزيف طومسون21:47
واكتشف الالكترون. زي ما عرفنا في الحلقة الاولى من السلسلة21:50
. ودي كانت بداية المفكات الحقيقية اللي اتضربت في جدول مندليف21:55
بس خليني الاول قبل ما اقول لك ايه اللي حصل.21:57
ارجع معاك بالزمن لشوية تفاصيل من الحلقة الاولى عشان هتخدمنا في الحلقة بتاعتنا.22:01
طومسون لما طبق مجال مغناطيسي على اشعة الكاثود او الالكترونات وخلاها تنحرف22:06
قدر يحسب نسبة شحنة لكتلة الالكترون.22:08
لانه كان حاسب سرعة الالكترونات دي قبل كده.22:11
وقدر يحسب نصف قطر المدار اللي انحرفت فيه الالكترونات.22:14
وقدر انه يلاحظ ان النسبة دي اكبر من بتاعة ذرة الهيدروجين ب ١٨٠٠ مرة.22:19
وبالتالي استنتج ان كتلة الالكترون اصغر ب١٨٠٠ مرة من كتلة ذرة الهيدروجين.22:25
وطبعا مش محتاج اقول لك انك عشان تفهم اللي انا باقوله لازم ترجع للحلقة الاولى.22:29
لكن كل اللي انا عايز اقوله ان العلماء لقوا ان اللعبة دي حلوة22:32
واقدر اقارن بها كتلة اي عنصر بكتلة ذرة الهيدروجين22:35
عن طريق اني اجيب اي عنصر وأأينه واطير منه الكترون22:38
واخليه مشحون بشحنة موجبة22:39
واطبق عليه المجال المغناطيسي واشوف هينحرف على مسافة قد ايه.22:43
واقارن ساعتها كتلته بكتلة ذرة الهيدروجين زي ما عملت مع الالكترونات بالظبط.22:47
وطبعا كل ما كان العنصر اتقل كل ما انحرف على مسافة اطول.22:51
لان ساعتها المجال المغناطيسي بياخد وقت اطول عشان يحرفه عن مساره. لانه تقيل.22:56
وهي دى الفكرة اللي بعد كده طالب عند رازرفورد اسمه فرانسيس استون طورها23:00
وعمل منها جهاز الماس سبيكتروميتر واللي خد عليها نوبل في الكيميا سنة ١٩٢٢23:06
المهم اننا بعد طومسون بقى معنا طريقة نموذجية عشان نقدر نقيسبها وزن العناصر.23:11
رازر فورد لما كان شغال مع سودي على العناصر المشعة.23:13
وطلعوا بنظرية التحلل الاشعاعي اللي اتكلمنا عنها الحلقة اللي فاتت.23:17
كان كل شوية عمال يظهر لهم عناصر جديدة زي انبعاثات الثوريوم والثوريوم اكس23:21
وبما ان عملية الوزن بقت عملية سهلة فاي عنصر جديد هيطلع سهل ان احنا نوزنه عادي. ما فيش مشكلة،23:26
بس للاسف وقتها عملية الوزن طلعت مشاكل مش مشكلة واحدة.23:30
رزرفورد وسودي اكتشفوا وجود ٤٠ عنصر اوزانهم الذرية تخليهم محصورين ما بيناليورانيوم والرصاص.23:36
على الرغم ان مندليف كان سايب ما بين اليورانيوم والرصاص اماكن لعشر عناصر فقط.23:41
ده غير انهم كانوا بيلاقوا عناصر اوزانها الذرية مختلفة23:44
لكن خواصها الكيميائية مش شبه بعض دى متطابقة.23:47
عناصر مستحيل تقدر تفرقهم او تفصلهم باي طريقة كيميائية. وكانهم عنصر واحد مش عنصرين.23:53
على سبيل المثال اليورانيوم٢٣٥ بيفقد جسيم الفا وبيتحول لعنصر وزنه الزري٢٣١24:00
. والاكتنيوم ٢٣٠ بيفقد جسيم بيتا24:03
وبيتحول لعنصر وزنه الزري ٢٣٠.24:06
الغريب بقى ان العنصرين اللي نتجوا من عمليتين التحلل دول واللي وزنهم ٢٣٠ و ٢٣١.24:12
ما كانش فيه اي طريقة كيميائية اقدر افصلهم بيها عن بعض.24:15
خواصهم الكيميائية متطابقة وكانهم عنصر واحد.24:19
سودي لاحظ كمان ان العنصر المشع اللي بيفقد جسيم الفا بعديه اتنين جسيم بيتا24:24
بيتحول لعنصر تاني متطابق بنسبة مية في المية مع العنصر الاول.24:28
وما فيش اي طريقة كيميائية تقدر انك تفصلهم بها عن بعض. وكأنهم بردو عنصر واحد.24:33
واحنا هنا مش بنتكلم عن تشابه في الخواص زي العناصر اللي موجودة في مجموعة واحدة24:37
العناصر اللي موجودة في مجموعة واحدة دي خواصهم متشابهة.24:40
لكن عندي طرق .كيميائية اقدر افصلهم بها عن بعض.24:43
ده غير انهم اينعم بيقوموا بنفس التفاعلات. لكن مش بيقوموا بنفس التفاعلات بنفس النشاط.24:48
لكن العناصر اللي احنا بنتكلم عنها هنا متطابقة في كل حاجة.24:51
في الخواص وفي النشاط. وما فيش اي طريقة اقدر افصلهم عن بعض.24:55
فسودي قال ان مندليف في الجدول بتاعه سبق الخواص بتاعة العنصر عن الوزن الذري.25:00
وما دام العناصر اللي معنا دي متطابقة في الخواص بالشكل ده.25:04
فاحنا نحط العناصر دي في نفس المكان في الجدول الدوري.25:07
وبقى المكان الواحد في الجدول الدوري مسموح له انه يشيل اكتر من عنصر.25:11
سودي سمى العناصر دي ايزوتوبس ودي كلمة يونانية معناها او في نفس المكان.25:18
وبالعربي احنا سميناهم النظاير.25:20
طبعا انت عارف حاليا ان النظاير دي مش عناصر مختلفة. ده هي هي نفس العنصر لكن بوزن مختلف.25:26
وعارف طبعا الفرق في الوزن ده جاي منين.25:28
لكن هو لسه قدامه تلاتين سنة كمان على ما يعرف السبب.25:31
بس كده فكرة ترتيب العناصر في الجدول الدوري حسب الوزن الذري. اصبحت فكرة في منتهى البلح.25:37
ومندليف وجدوله ما عدوش مستوعبين العناصر الجديدة اللي كل يوم بتكتشف.25:41
ورجعنا تاني لنقطة الصفر.25:43
ومحتاجين نعرف ايه هي الخاصية اللي بتخلي العناصر شبه بعض. عشان نقدر نقسم العناصر من جديد بناء عليها.25:49
لان فكرة تقسيم العناصر حسب الوزن الذري. ما عدتش خلاص الفكرة الناجحة.25:54
الا ان مندليف وجدوله ما كانش فاضل لهم غير ضربة قضية واحدة بس،25:58
اتوجهت لهم لما رازرفورد قال لطالب عنده اسمه هنري موزلي ابعد عن براج وما تشتغلش الشغل بتاعه26:05
فهنري مزلي اشتغل عكسه.26:07
عشان يطلع بالفكرة اللي قضى بها على هيمنة مندليف وجدوله.26:11
الفكرة اللي لولا الحرب العالمية الاولى اللي اتقتل فيها موزلي26:14
كان زمانه اصغر عالم يحصل على جايزة نوبل.26:18
بس مين براج26:18
ومين موزلي26:20
وايه هي الفكرة?26:21
هذا ما سنعرفه ولكن في الحلقة القادمة.26:24
انا عارف ان في اسئلة كتيرة اطرحت ابتداء من الحلقة الاولى ولسه لحد الان ما جاوبتهاش.26:29
لكن احنا خلاص من بداية السلسلة واحنا متفقين مع بعض اننا ماشيين بترتيب زمني ومنطقي.26:34
فده للاسف يعني بيحتم علي اني اقولها في وقتها.26:37
لكن كل اللي اقدر اوعدك به ان ما فيش سؤال واحد من الاسئلة اللي اتطرحت مش هنجاوب عليه.26:41
فيعني اتك على الصبر.26:43
واهم من ده كله طبعا انك ما تنساش تعمل لايك وشير وكومنت26:46
تشترك في القناة وتفعل اشارة الجرس عشان تعرف اول ما الحلقات الجديدة تنزل.26:51
سلام.
العربية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:00[/COLOR]
إذا سألتك ماذا تعرف عن العدد الذري، ستكون إجابتك عدد البروتونات الموجودة في النواة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:07[/COLOR]
ليس صحيحا! كان العدد الذري معروفا قبل اكتشاف البروتونات بسبع سنوات، لذا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:12[/COLOR]
بالطبع تحتاج إلى معرفة ما هو العدد الذري وكيف تم اكتشاف البروتون
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:17[/COLOR]
وأيضا السؤال الذي انتهى في الحلقة السابقة وهو كيف استطاع رذرفورد وطلابه دحض الجدول الدوري لمندلييف
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:25[/COLOR]
سنتحدث عن كل هذا وأكثر، ولكن بعد الفاصل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:37[/COLOR]
"شرفستين"
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:41[/COLOR]
Salam Alaykum!
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:41[/COLOR]
وانتهت الحلقة السابقة عندما تميز مندلييف بالجدول الدوري الذي بناه ورتب العناصر فيه
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:46[/COLOR]
العناصر مرتبة تصاعديا حسب أوزانها الذرية، ثم بدأت تظهر في الجدول الدوري مع عيوب
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:51[/COLOR]
لم يتم ترتيب جميع العناصر بترتيب تصاعدي وفقًا لأوزانها الذرية، مثل الكوبالت والنيكل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]0:57[/COLOR]
وأيضًا العديد من النظائر التي اكتشفها والتي ليس لها مكان في الجدول الدوري
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:01[/COLOR]
العناصر التي لها نفس الوزن ولكن لها خصائص مختلفة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:06[/COLOR]
بدأ الجدول يثبت عدم كفاءته
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:08[/COLOR]
لكن بطلنا إرنست رذرفورد كان آخر من اهتم بإثبات عدم صحة الجدول الدوري لماندليف
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:14[/COLOR]
ولكنه كان غير مبال
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:16[/COLOR]
كان مهتمًا بالإشعاع في ذلك الوقت، لأنه اكتشف للتو أن جسيمات ألفا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:20[/COLOR]
الجسيمات هي نوى الهيليوم، وهذه النوى مشحونة بشحنة موجبة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:23[/COLOR]
قرر قياس تلك الشحنة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:26[/COLOR]
وفي الوقت نفسه، كان العالم الأمريكي روبرت ميليكان يعلم أن الإلكترون الذي اكتشفه تومسون كان مشحوناً بشحنة سالبة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:32[/COLOR]
أراد أن يعرف قياس تلك الشحنة السالبة أيضًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:36[/COLOR]
إذا اكتشفوا للتو النواة وشحنتها الموجبة، فإنهم يعرفون أن الإلكترون يحمل شحنة سالبة قبل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:42[/COLOR]
ولم يفكر أحد في قياس شحنتها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:44[/COLOR]
قرر مليكان القيام بذلك
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:46[/COLOR]
لكي تعرف شحنة الإلكترون، فكر في فعل ما فعله تومسون ومساواة جميع القوى المؤثرة عليه
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:52[/COLOR]
ملأ الغرفة بالغاز ورصد الأشعة السينية على الغاز، لذلك
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]1:58[/COLOR]
تتأين ذرات الغاز ويتم فصل إلكتروناتها.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:04[/COLOR]
ستكون هناك قطرة تحمل إلكترونًا، وقطرة أخرى تحمل إلكترونين، وقطرة أخرى تحمل أكثر من ذلك.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:10[/COLOR]
ستكون معظم القطرات مشحونة سلبًا، لكنها ستكون مختلفة عن بعضها البعض
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:14[/COLOR]
ولكن نتيجة للجاذبية فإن تلك القطرات الثقيلة سوف تسقط
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:18[/COLOR]
قام مليكان بتطبيق مجال كهربائي لمنع حدوث ذلك
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:24[/COLOR]
ستكون القوة التي يمارسها المجال الكهربائي مساوية للقوة التي تمارسها الجاذبية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:29[/COLOR]
وبذلك تكون قيمة شحنة الإلكترون معروفة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:31[/COLOR]
لكن إلى جانب ذلك فإن الشحنات الموجودة على القطرات مختلفة، والوزن
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:35[/COLOR]
تختلف قطرات الماء، فهناك قدرات عظيمة وقرارات صغيرة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:38[/COLOR]
لذلك، لا تتأثر جميع القطرات بالمجال الكهربائي أو الجاذبية بنفس الطريقة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:43[/COLOR]
لذلك قام مليكان بمراقبة القطرات واختار قطرة، ثم زاد وخفض قوة المجال الكهربائي حتى تم تثبيت القطرة في مكانها.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:52[/COLOR]
ومن ثم فإن القوة التي يمارسها المجال الكهربائي على هذه القوة ستكون مساوية للقوة التي تمارسها الجاذبية.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]2:57[/COLOR]
قوة الجاذبية تساوي كتلة الانخفاض في تسارع الجاذبية و
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:02[/COLOR]
ستكون القوة مساوية لشحنة الانخفاض في قوة المجال الكهربائي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:07[/COLOR]
وقوة المجال الكهربائي معروفة، ومقدار التسارع معروف، وبالتالي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:14[/COLOR]
من الممكن حساب وزن القطرة من حيث نصف قطرها وكثافة H2O.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:21[/COLOR]
على الرغم من أن قيمة الرسوم التي ستكون على كل قطرة مختلفة،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:25[/COLOR]
سيكون مضاعفات لقيمة واحدة لشحنة الإلكترون
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:30[/COLOR]
على سبيل المثال، إذا كانت قطرة ماء تحمل شحنة مقدارها 5 كولومب، فإن قطرة ماء تحمل شحنة مقدارها 10 كولومب، وقطرة ماء أخرى تحمل شحنة مقدارها 10 كولومب.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:36[/COLOR]
إذا كانت شحنته 15 كولومب، فأنت تعلم أن الكتلة التي يحملها إلكترون واحد تساوي خمسة كولومب.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:41[/COLOR]
القطرة الأولى بها إلكترون واحد، والثانية بها إلكترونان، والثالثة بها ثلاثة إلكترونات
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:46[/COLOR]
قام مليكان بحساب شحنة الإلكترون وكانت النتيجة 4.1x10-10 ESU
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:52[/COLOR]
لكن ميليكان كان بحاجة إلى معرفة المزيد.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]3:54[/COLOR]
وفقًا لثومبسون، فإن نسبة شحنة الإلكترون إلى كتلته وشحنته معروفة، ومن ذلك سيتم حساب الكتلة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:00[/COLOR]
وهذه المرة نقوم بحساب كتلة الإلكترون بالجرام وليس مقارنتها بالهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:04[/COLOR]
إنها قيمة كتلة مطلقة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:05[/COLOR]
من خلال معرفة الكتلة المطلقة للإلكترون، يمكننا حساب الكتلة المطلقة للهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:09[/COLOR]
كتلة الهيدروجين تساوي 1800 مرة كتلة الإلكترون
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:13[/COLOR]
ومن خلال ذلك يمكننا حساب بقية الكتل لأننا نعلم أن كتلة كل عنصر تساوي كم مرة كتلة الهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:18[/COLOR]
وهكذا، فإننا نعرف الآن الكتل المطلقة للعناصر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:22[/COLOR]
هل هذا صحيح؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:22[/COLOR]
لا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:23[/COLOR]
يعتمد الحساب بأكمله على قيمة شحنة الإلكترون التي حسبها ميليكان، والتي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:28[/COLOR]
كان هذا خطأ اكتشفه إرنست ريسفورد عندما قام بقياس شحنة جسيمات ألفا.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:33[/COLOR]
ولكن قبل أن نعرف كيف قام إرنست رذرفورد بقياس شحنة جسيمات ألفا، دعونا نعرف ما الذي سيحدث؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:38[/COLOR]
يحدث ذلك إذا أخذنا قطعة من الصوف، وفركناها على قطعة من الزجاج وقربناها من الورقة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:43[/COLOR]
سنلاحظ أن الورقة تلتصق بالزجاج، ولكن لماذا حدث ذلك؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:47[/COLOR]
بالاحتكاك قمنا بسحب الإلكترونات السالبة من الزجاج، فأصبحت مشحونة إيجابيا، وهذه الشحنة الموجبة، عندما اقتربت منها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]4:54[/COLOR]
الورقة، سحبت الإلكترونات السالبة على الورقة، وبالتالي كان هناك جذب كهربائي بين الزجاج والورق.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:05[/COLOR]
ولكن إذا كان الزجاج مشحونًا سلبًا، فإن الشحنة السالبة عليه ستتنافر مع الإلكترونات الموجودة على الورق وستطردها بعيدًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:14[/COLOR]
ستتركز الشحنة الموجبة على الورق في اتجاه الزجاج
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:18[/COLOR]
وسوف يحدث جذب كهربائي بينه وبين الشحنة السالبة على الزجاج
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:22[/COLOR]
الفرق الوحيد بين الحالتين هو الاتجاه الذي تحركت فيه الإلكترونات.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:25[/COLOR]
عندما كان الزجاج مشحونًا إيجابيًا، انجذبت الإلكترونات نحوه، وعندما كان سالبًا، ابتعدت الإلكترونات.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:31[/COLOR]
كما تعلم أن حركة الشحنة هي التيار الكهربائي، والجهاز الذي يقيس التيار الكهربائي هو
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:38[/COLOR]
التيار هو مقياس الكهرباء، وهو الجهاز الذي استخدمه رذرفورد لقياس شحنة جسيمات ألفا.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:45[/COLOR]
وضع رذرفورد لوحين معدنيين في غرفة زجاجية، على بعد بضعة ملليمترات من بعضهما البعض، أحدهما
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:51[/COLOR]
لوحة متصلة بالبطارية واللوحة الأخرى متصلة بجهاز قياس الكهرباء.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]5:57[/COLOR]
قام بتوصيل اللوحة الأولى بالقطب الموجب للبطارية وقام بقياس التيار الكهربائي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:04[/COLOR]
ومرة أخرى، قم بتوصيله بالقطب السالب
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:07[/COLOR]
ثم قم بقياس التيارات التي تمر، والتي ستكون بنفس القيمة ولكن في الاتجاه المعاكس
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:12[/COLOR]
هل هذا صحيح؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:12[/COLOR]
هذه المرة نعم!
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:13[/COLOR]
أحضر رذرفورد عنصر الروديوم كمصدر لأشعة ألفا، التي أراد قياسها، لكن الراديوم لا ينتج أشعة ألفا فحسب،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:20[/COLOR]
وينتج أشعة بيتا وجاما،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:22[/COLOR]
حيث أن جاما هو ضوء غير مشحون ولا يؤثر، أما بيتا فهو إلكترونات مشحونة سلباً.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:31[/COLOR]
وبالتالي سوف يؤثر ذلك على نتائج التجربة، لذلك كان عليه التخلص منه، وفي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:36[/COLOR]
ولكي يفعل ذلك، وضع الغرفة الزجاجية تحت تأثير مجال مغناطيسي ضعيف،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:40[/COLOR]
وهذا المجال الضعيف سوف يجعل جسيمات بيتا الضوئية تنحرف، ولكنها سوف
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:45[/COLOR]
لن يكون قادرًا على التأثير على جسيمات ألفا وسيمر دون أن ينحرف
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:49[/COLOR]
فوضع الروديوم في حجرة الزجاج وطبق المجال المغناطيسي وربط اللوحة الأولى للقطب الموجب للبطارية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]6:56[/COLOR]
في الحال يصبح التيار الكهربائي أكبر من تيار البطارية لأن التيار
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:00[/COLOR]
الذي سوف يمر عبر هذه الحالة هو بسبب الجهد الموجب للبطارية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:03[/COLOR]
وأيضا نتيجة الشحنات الموجبة لجسيمات ألفا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:06[/COLOR]
وبالتالي، فإنه يساوي قيمة التيار الأولي الذي كان يمر عند توصيل البطارية فقط بالإضافة إلى
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:13[/COLOR]
التيار الذي تنتجه جسيمات ألفا، وهو عدد جسيمات ألفا مضروبًا في شحنة جسيم واحد
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:21[/COLOR]
ثم جاء وعكس البطارية بحيث تم توصيل اللوحة الأولى بالقطب السالب
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:26[/COLOR]
القطب الكهربي ولاحظ التيار الكهربي ووجد أن التيار أصبح أقل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:31[/COLOR]
لأن جسيمات ألفا الموجبة تدفع الإلكترونات في اتجاه واحد و
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:35[/COLOR]
الجهد السالب للبطارية يجذب الإلكترونات في الاتجاه المعاكس
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:39[/COLOR]
ثم النتيجة ستكون الكلية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:41[/COLOR]
أي أن قيمة التيار المار بهذه الحالة تساوي التيار الناتج عن الشحنات الموجبة للألفا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:47[/COLOR]
الجسيمات، وهو عددها في شحنة جسيم واحد بالإضافة إلى التيار الأولي الناتج عن الجهد السالب للبطارية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:52[/COLOR]
وهو ما يعادل قيمة الجهد الموجب ولكن السالب
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:55[/COLOR]
فقام بحساب المعادلتين ووجد أن عدد جسيمات ألفا في
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]7:59[/COLOR]
شحنتهم تساوي نصف التيار الكلي في كلتا الحالتين، وكان يعلم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:02[/COLOR]
قيمة التيار في كلتا الحالتين لأنه قام بقياسها باستخدام مقياس الكهرباء و
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:06[/COLOR]
عرف قيمة عدد جسيمات ألفا التي ينتجها الروديوم في ثانية واحدة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:09[/COLOR]
كل ما يحتاج إلى معرفته هو شحنة الجسيم الواحد
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:13[/COLOR]
اكتشف أن شحنته تساوي 9.3X1o^-10 ESU
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:19[/COLOR]
لاحظ أن قيمة شحنة جسيمات ألفا تساوي تقريبًا ضعف شحنات الإلكترونات التي وجدها مليكان
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:25[/COLOR]
لكنها موجبة، لكن الإلكترون يحمل شحنة سالبة. قال رذرفورد أنه إذا اعتبرنا أن شحنة الإلكترون سالبة،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:31[/COLOR]
الإلكترون هو الشحنة السالبة الوحيدة داخل الذرة، ومن المؤكد أن له شحنة موجبة تعادل الذرة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:37[/COLOR]
يجب أن تكون شحنة جسيمات ألفا ضعف شحنة الإلكترونات حتى تحتوي جسيمات ألفا على وحدتين من الشحنة الموجبة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:46[/COLOR]
لكن قيمة شحنة إلكترون مليكان كانت أقل بشكل غير ملحوظ، لذا كان مليكان مخطئًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:52[/COLOR]
على الرغم من أن رذرفورد كان يستخدم المنطق فقط، إلا أن ميليكان، عندما كرر التجربة بعد رذرفورد بخمس سنوات بطريقة أكثر دقة عندما
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]8:59[/COLOR]
استخدم الزيت بدلاً من الماء، واكتشف أن رذرفورد كان على حق وأن ميليكان أخطأ في حساب شحنة الإلكترون.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:06[/COLOR]
وبعد أن عرفنا أن جسيمات ألفا لها وحدتان من الشحنات الموجبة، فإن اللحظة التي تصبح فيها كتلة ألفا تساوي 4 أضعاف كتلة الهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:15[/COLOR]
اعتقد هو وطلابه أن شحنة النواة تساوي نصف كتلتها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:20[/COLOR]
ولكن لم يكن لديه دليل قوي على ذلك، لذلك لم يصرح به في ورقة علمية.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:25[/COLOR]
لا تستهينوا برذرفورد وطلابه، فمختبر رذرفورد كان بمثابة مطبخ العلم الذي تم تقديمه للعالم أجمع.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:36[/COLOR]
الكثير من الأشياء سوف تعتمد على هذه الأفكار
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:39[/COLOR]
في الفترة التي تلت اكتشاف رونتجن للأشعة السينية، كان هناك خلاف بين العلماء حول ما إذا كانت هذه الأشعة ضوءًا أم لا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:46[/COLOR]
إحدى التجارب التي فكروا فيها لمعرفة ما إذا كانت الأشعة السينية تتداخل مثل الضوء العادي أم لا والضوء،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:52[/COLOR]
حيث أن الضوء عبارة عن موجات ومن المعروف أن الموجات عندما تمر عبر مساحة صغيرة تتداخل وتنتج نمطًا معينًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]9:58[/COLOR]
في حالة الضوء، يتكون هذا النمط من نقاط مضيئة ونقاط مظلمة، وعندما تكون قمة موجة واحدة فوق قمة موجة أخرى
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:05[/COLOR]
الموجة، والقاع في الأسفل، تقوي بعضها البعض وتظهر كنقط مضيئة ويسمى ذلك بالتداخل البناء.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:12[/COLOR]
وعندما تكون القمم عند قيعان موجة أخرى، فإنها تلغي بعضها البعض وتظهر نقاط داكنة تسمى التداخل المدمر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:20[/COLOR]
لذلك أراد العلماء أن يعرفوا ما إذا كانت الأشعة السينية تتداخل مثل الضوء أم لا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:25[/COLOR]
المشكلة هي أن الأشعة السينية أكبر بكثير من الضوء المرئي، وبالتالي فإن طولها الموجي أكبر بكثير.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:31[/COLOR]
إنها قصيرة جدًا. سنحتاج إلى فتحة صغيرة جدًا لتمر الموجات من خلالها وتتداخل.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:36[/COLOR]
منذ اكتشاف الأشعة السينية، لم يتمكن أحد من عمل ثقب بهذا الحجم الصغير
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:40[/COLOR]
من الذي جعل أحد طلاب ماكس بلانك في جامعة برلين يدعى ماكس فون لاوي في عام 1906 يفكر خارج الصندوق؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:47[/COLOR]
كانت معظم تجارب ماكس على البلورات، والبلورة في الكيمياء هي مادة صلبة في
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:52[/COLOR]
حيث يتم ترتيب الذرات بشكل منتظم والمسافات بينها ثابتة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]10:57[/COLOR]
لاحظ أنه يمكن استخدام هذه المساحات البينية لإنشاء التداخل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:03[/COLOR]
أحضر بلورة من مادة معينة، ووضع عليها الأشعة السينية، ثم استقبل الأشعة السينية على فيلم ليرى النمط المتشكل على الفيلم.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:10[/COLOR]
إذا حدث تداخل، فإن الأشعة السينية تكون ضوءًا، وإذا لم يحدث أي تداخل، فإن الأشعة السينية ليست ضوءًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:16[/COLOR]
وجد أن الأشعة السينية تصدر نمط تداخل مشابه للضوء المرئي وبالتالي أثبت أن الأشعة السينية هي ضوء
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:24[/COLOR]
لكن ويليام بريج من جامعة ليدز في إنجلترا سمع عن تجارب لاو في ألمانيا وأعجب بها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:31[/COLOR]
لذلك قرر استخدام الأشعة السينية لمعرفة المسافة بين الذرات والبلورة، لذلك ركز الأشعة السينية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:37[/COLOR]
على البلورة لمعرفة زاوية خروج الموجات التي تحدث تداخلات بناءة في البلورة،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:43[/COLOR]
ومن هذه الزاوية وطول موجة الأشعة يتم حساب المسافة بين الذرات باستخدام هذا القانون
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:48[/COLOR]
الطول الموجي أو مضاعفاته يساوي المسافة بين ذرات البلورة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:52[/COLOR]
مضروبًا في زاوية خروج الأشعة التي خلقت التداخل البناء
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]11:56[/COLOR]
بغض النظر عن استخدامه للمثلثات، سنتحدث عن سبب مضاعفات الطول الموجي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:04[/COLOR]
الأشعة التي ستنعكس من طبقات البلورة السفلية ستقطع مسافة أكبر من الطبقات العليا.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:11[/COLOR]
اختار الموجات التي تسبب تداخلات بناءة لمعرفة الفرق في المسافة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:17[/COLOR]
حيث أنه لكي يحدث التداخل البناء يجب أن يكون الفرق في المسافة بين الموجات طول موجي أو مضاعفاته
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:27[/COLOR]
لأنه إذا كان الفرق نصف أو ربع الطول الموجي، فلا يوجد تأثير بناء.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:31[/COLOR]
سيحدث التداخل، ولذلك اختار الأشعة التي تحدد هذه الحالة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:35[/COLOR]
ثم أثبت ذلك عن طريق الرياضيات، فإذا كنت تعرف الزاوية التي تأتي منها الأشعة السينية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:41[/COLOR]
إذا خرجت وتعرفت على الطول الموجي، فسوف تتمكن من حساب المسافة بين الذرات
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:47[/COLOR]
هذا القانون يسمى قانون براج
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:49[/COLOR]
كان هناك طالب في رذرفورد أعجب بتجارب براج وأراد
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:53[/COLOR]
لإجراء تجارب مثله وقياس المسافة بين الذرات في البلورات المختلفة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]12:56[/COLOR]
ولكن كيف ينظر إليه براج أثناء عمله مع رذرفورد، حتى يوافق على العمل على شيء آخر؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:13[/COLOR]
كما ذكرنا في الحلقة السابقة أن الأشعة السينية تنتج عندما تصطدم العناصر بالإلكترونات،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:18[/COLOR]
لكن موزلي كان يعلم أن الأشعة السينية في هذه الحالة ليست متشابهة مع بعضها البعض وأن قدرتها على الاختراق مختلفة والفرق في الطاقة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:30[/COLOR]
لكن بلانك، قبل هذه الفترة بخمس أو ست سنوات تقريبًا، كان يكتشف قانونًا يمكنك من خلاله حساب طاقة الضوء، وهو
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:37[/COLOR]
طاقة الضوء تساوي ثابت بلانك مضروبا في التردد وهذا التردد يساوي سرعة الضوء مقسومة على الطول الموجي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:45[/COLOR]
وإذا لاحظت، فإن المعادلة ثابتة، باستثناء الطول الموجي، وهو المتغير
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:50[/COLOR]
لذلك فإن ما يميز طاقة ضوء عن آخر هو طول موجته، وقد قال الظلام:
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:55[/COLOR]
الفرق هو القدرة على اختراق الأشعة السينية التي تخرج من العناصر هو فرق في الطاقة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]13:59[/COLOR]
وهو فرق في الطول الموجي بحيث يمكن التمييز بين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:04[/COLOR]
العناصر عن بعضها البعض عن طريق قياس الطول الموجي للأشعة السينية المنتجة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:08[/COLOR]
وبما أن براج كان يعرف المسافة بين ذرات البلورة عن طريق الطول الموجي للأشعة السينية، فإنه كان ليعرف العكس.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:17[/COLOR]
لقد جاء ببلورة تعرف المسافة بين ذراتها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:20[/COLOR]
ثم قم بتوجيه الأشعة السينية للعناصر المختلفة، وبما أن المسافة بين الذرات
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:27[/COLOR]
وإذا كانت زاوية خروج الأشعة السينية معروفة، فسوف أحسب الطول الموجي للأشعة السينية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:34[/COLOR]
سمح له رذرفورد بالبدء في العمل على ذلك
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:38[/COLOR]
قام موزلي بجمع العناصر من الكالسيوم إلى الزنك وركز الإلكترونات لإنتاج الأشعة السينية، ثم قام بأخذ الأشعة السينية وسلطها على بلورته.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:50[/COLOR]
كان يعلم أن كل عنصر ينتج أشعة سينية وله طول موجي مميز. وبالصدفة،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:54[/COLOR]
لاحظ أنه كلما زادت كتلة العنصر، كلما كان الطول الموجي للأشعة السينية أصغر،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]14:58[/COLOR]
لاحظ أن العلاقة بين الكتلة والطول الموجي ليست خطية، ولا يوجد قانون يربط بينهما.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:09[/COLOR]
ولكن في نفس الوقت كان هناك طالب آخر لرذرفورد يدعى نيلز بور الذي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:14[/COLOR]
كان يعمل على تفسير ترددات الضوء الصادرة من ذرة الهيدروجين.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:20[/COLOR]
وجدت أن سبب ظهور الضوء الذي يخرج من الهيدروجين هو احتراقه وتحرك الإلكترونات الموجودة فيه.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:27[/COLOR]
تتحرك ذرة الهيدروجين من مدار مرتفع إلى مدار منخفض، وهذا يعتمد على الشحنة الموجبة الموجودة في نواة ذرة الهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:34[/COLOR]
سنعرف ذلك بالتفصيل في الحلقة الخاصة بالنور
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:37[/COLOR]
عندما تعلم موزلي، استنتج أن العلاقة ستكون بين التردد والشحنة، وليس بين الطول الموجي والكتلة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:43[/COLOR]
وهكذا قام بجمع جميع الأطوال الموجية للعناصر وحساب الترددات ووجد العلاقة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:49[/COLOR]
بين التردد وعدد الشحنات الموجبة الموجودة في نوى جميع ذرات العنصر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:54[/COLOR]
لاحظ أن العلاقة أصبحت أقوى، لكنها ما زالت خطية، ولم تصبح خطية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]15:58[/COLOR]
حتى وجد العلاقة بين الجذر التربيعي للتردد وعدد الشحنات.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:03[/COLOR]
ومن قيم الترددات وأنواع الشحنات لكل عنصر، تم التوصل إلى قانون يربط بين تردد الأشعة السينية الصادرة عن كل عنصر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:11[/COLOR]
بعدد الشحنات الموجبة الموجودة في نواتها، ومن هذا القانون أصبح من السهل معرفة كل عنصر بمجرد معرفة تردد الأشعة السينية.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:20[/COLOR]
حيث أن كل عنصر له طول موجي بسبب الأشعة السينية الصادرة منه، مما يميزه، أو
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:25[/COLOR]
التردد، أما بالنسبة لعدد الشحنات الموجبة الموجودة في النواة، فإنه يميزها
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:30[/COLOR]
وبالفعل، عندما حسب عدد الشحنات الموجبة في نواة ذرة كل عنصر، وجد أن:
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:34[/COLOR]
وجد أن عدد الشحنات يميز هذا العنصر وأطلق على هذا العدد العدد الذري.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:38[/COLOR]
بما أن العدد الذري يميز العنصر أكثر من كتلته، فلماذا لا يتم ترتيب العناصر على أساس الذرات؟
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:45[/COLOR]
العدد بدلاً من الكتلة، ولكن عندما طبق ذلك وجد أن جميع المشاكل التي ظهرت مع مندلييف اختفت.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:52[/COLOR]
بالنسبة للكوبالت ذو العدد الذري 27، أصبح من المنطقي الاعتقاد بأن النيكل ذو العدد الذري 28، على الرغم من
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]16:57[/COLOR]
كان للكوبالت كتلة أكبر من النيكل، وهو ما لا يُفترض أن يسبقه، وفقًا لمندلييف.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:02[/COLOR]
والنظائر التي اكتشفها سودي كانت لها أوزان ذرية مختلفة لا نستطيع التفريق بينها، ولها نفس الشحنة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:08[/COLOR]
أو العدد الذري، مما يعني أنهما نفس العنصر ومن المفترض أن يأخذا نفس المكان في الجدول الدوري
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:13[/COLOR]
ظاهرة مفهوم الجدول الدوري الحديث الذي يتم فيه ترتيب العناصر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:17[/COLOR]
وفقا لعدد الشحنات الموجبة الموجودة في النواة أو العدد الذري
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:21[/COLOR]
وبذلك تم هدم جدول مندلييف
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:24[/COLOR]
خلال هذه الفترة بدأت الحرب العالمية الأولى واختفى جميع العلماء.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:27[/COLOR]
كان موزلي مشغولاً بالحرب، وانضم إلى الحرب، ومات للأسف.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:31[/COLOR]
شارك رذرفورد في الحرب باكتشافه للغواصات وترك أبحاثه في مجال الإشعاع
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:39[/COLOR]
كان قادرًا على اختراع ميكروفون شديد الحساسية يوضع في الماء ويستطيع استشعار الغواصات، لكن الإشعاع كان يشغل كل أفكاره
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:46[/COLOR]
أراد أن يعرف بنية النواة، وأراد أن يعرف هل هي أجزاء أم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:51[/COLOR]
جزء واحد. وبمجرد انتهاء الحرب، عاد رذرفورد لإكمال عمله في مجال الإشعاع.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]17:56[/COLOR]
لقد استخدم جسيمات ألفا الثقيلة للتصادم مع نوى العناصر الموجبة، و
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:01[/COLOR]
إذا كانت هذه النوى عبارة عن شظايا، فإن هذه النوى الموجبة سوف تخرج من الذرة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:06[/COLOR]
ولكن إذا كانت النواة عبارة عن جزء واحد فلن يخرج منها شيء أو تخرج أجزاء غير متساوية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:13[/COLOR]
أحضر رذرفورد الروديوم كمصدر لأشعة ألفا ووضعه في أنبوب، وفي نهاية الأنبوب كان هناك شريط من الألومنيوم يمنع مرور الأشعة.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:21[/COLOR]
أشعة ألفا. وضع خلف هذا الشريط غشاء من كبريتيد الزنك. استشعر أي جسيمات موجبة تنبعث من النواة ومر عبر شريحة الألومنيوم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:29[/COLOR]
وضع الهواء في الأنبوب وبدأ في صعقه بأشعة ألفا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:33[/COLOR]
لاحظ أن هناك جسيمات مشحونة على الفيلم وجسيمات ليست جسيمات ألفا لأن شريحة الألومنيوم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:39[/COLOR]
يمنع مرور جسيمات ألفا، ولكن عندما اكتشفها وجد أنها نوى ذرات الهيدروجين.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:45[/COLOR]
وتوقع أن تلتقي جسيمات ألفا بذرات الهيدروجين، وتصطدم في النواة، ثم تمر عبر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:52[/COLOR]
الشريط الألومنيوم وظهر على الفيلم. فكر في ما يمكن أن يكون مصدر الأكسجين داخل أنبوبه
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]18:57[/COLOR]
الرطوبة الجوية التي تسببت في وجود الماء في الهواء يمكن أن تكون مصدرا للهيدروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:02[/COLOR]
فقام بسحب الرطوبة من الهواء وكرر التجربة فوجد
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:06[/COLOR]
أن هناك أنوية هيدروجين تخرج وتظهر على الفيلم أيضًا
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:10[/COLOR]
لذلك هناك احتمالان أن تكون نسبة الهيدروجين في الهواء هي السبب، وهذا الاحتمال ضعيف لأن نسبة الهيدروجين قليلة جدًا.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:19[/COLOR]
صغيرة في الهواء، والاحتمال الثاني هو أن جسيمات ألفا اصطدمت في نواة الغاز في الأنبوب وقسمت جزءاً منه وهو نواة الهيدروجين.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:29[/COLOR]
من أجل التأكد من وضع كل غاز في الأنبوب بشكل فردي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:33[/COLOR]
وضع الأكسجين وكرر التجربة ولم يجد أي تأثير على الفيلم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:40[/COLOR]
ثم وضع ثاني أكسيد الكربون ولم يجد أي أثر على الفيلم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:43[/COLOR]
ثم كرر التجربة على النيتروجين فظهرت كمية كبيرة جدا من نوى الهيدروجين مما أثر على الفيلم
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:48[/COLOR]
إذن، نواة ذرة النيتروجين تتكون من أجزاء متساوية، هذه الأجزاء هي النيتروجين
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:54[/COLOR]
النواة، وعندما تصطدم بها جسيمات ألفا، تخرج من الذرة وتظهر على الفيلم.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]19:59[/COLOR]
إذا احتوت أنوية العناصر المختلفة على أعداد مختلفة من أنوية الهيدروجين التي تتجمع وتشكل نواة ذرة العنصر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:08[/COLOR]
بمعنى آخر، أنوية الهيدروجين هي الوحدة البدائية التي تتكون منها أنوية بقية العناصر.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:14[/COLOR]
كما توقع ويليام بروت، الذي تحدثنا عن فرضياته في الحلقة السابقة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:19[/COLOR]
أطلق رذرفورد على أنوية الهيدروجين التي تتكون منها أنوية العناصر،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:23[/COLOR]
البروتون، وهو مشتق من الكلمة اليونانية protos، والتي تعني الأساسي.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:28[/COLOR]
في عام 1923، كانت المرة الأولى التي تعرفنا فيها على البروتون.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:34[/COLOR]
أي أن البروتون الذي يحمل الشحنة الموجبة كان معروفًا بعد سبع سنوات من اكتشاف نفس الشحنة أو اكتشاف العدد الذري
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:42[/COLOR]
بعد ذلك، كرر رذرفورد وتلميذه جيمس تشادوك التجربة على 12 عنصرًا آخر مثل
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:50[/COLOR]
الصوديوم والألمنيوم والفوسفور. ووجد أنه عندما تصطدم بجسيمات ألفا فإنها تطرد البروتونات.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]20:58[/COLOR]
ولكن إذا أجاب رذرفورد على السؤال ووجد أن الذرة تتكون من أجزاء وهذه الأجزاء
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:02[/COLOR]
الأجزاء هي البروتونات، وبسبب الإجابة على هذا السؤال، ظهرت له أسئلة أخرى،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:06[/COLOR]
مثل إذا كانت النواة تتكون من بروتينات ذات شحنة موجبة، الهيليوم، والتي
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:11[/COLOR]
تحتوي على شحنتين موجبتين، لذا يجب أن تكون كتلتها مساوية لضعف كتلة الهيدروجين.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:17[/COLOR]
لكن كتلة الهيليوم كانت 4 أضعاف كتلة الهيدروجين.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:20[/COLOR]
وأن معظم العناصر لها عدد ذري يعادل حوالي نصف كتلتها،
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:26[/COLOR]
الفرق في الكتلة يثبت أن النواة بداخلها شيء أثقل لا نعرفه بعد.
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:34[/COLOR]
لكن جسيمات ألفا التي يتم توليدها تلقائيًا ونستخدمها كانت
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:38[/COLOR]
كسر النواة يحتاج إلى القليل من الطاقة ونحتاج إلى المزيد من الطاقة لكسر النواة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:42[/COLOR]
جاءت الفكرة لتسريع جسيمات ألفا وبالتالي زيادة طاقتها وقدرتها على كسر النواة أكبر
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:50[/COLOR]
من هذه اللحظة بدأ يفكر في المصارعة مع الجسيمات
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]21:53[/COLOR]
لكن كيف قام بتسريع الجسيمات وما اكتشفوه بعد ذلك، هذا ما سنعرفه، ولكن في الحلقة القادمة
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]22:01[/COLOR]
الإجابات على الأسئلة بدأت للتو
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]22:05[/COLOR]
لذلك من المهم الإعجاب والتعليق والمشاركة والاشتراك
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]22:09[/COLOR]
واضغط على جرس الإشعارات
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]22:10[/COLOR]
للحصول على إشعار عند صدور الحلقات التالية
[COLOR=var(--yt-spec-call-to-action)]22:15[/COLOR]
يعتبر!
[COLOR=var(--yt-spec-text-primary)]الإنجليزية (الولايات المتحدة)[/COLOR]