ميكانيكا الكم هي مجموعة من النظريات الفيزيائية التي ظهرت في بدايات القرن العشرين، و تعنى بدراسة الظواهر على مستوى الذرة و الجسيمات دون الذرية. و قد ظهرت لتستطيع حل المشاكل التي عجزت الفيزياء العادية أو الكلاسيكية عن حلها و تقديم تفسير شامل أو جزئي لها، و في الغالب تقدم تصورات بعيدة عن ما ألفنا سماعه من الفيزياء الكلاسيكية. و لفهم أكثر لميكانيكا الكم، تقدم جامعة طوكيو دورة باللغة الإنجليزية على موقع edx، يمكنك متابعة الدروس فيها مجانا و الحصول على شهادة مدفوعة.
مدخل إلى ميكانيكا الكم و البنيات الجزيئية (مع شهادة)
الأهداف و المكتسبات:
• تعلم طريقتين رئيسيتين لتحديد التركيب الهندسي للجزيئات في الطور الغازي: التحليل الطيفي الجزيئي (molecular spectroscopy) والانحراف الغازي للإلكترون (gas electron diffraction).
• تعلم كيفية حساب الحركات المختلفة للجزيئات.
• التمكن من استخلاص مستويات الطاقة الكمية، وتحديد التركيب الهندسي للجزيئات من خلال الطيف.
• التعرف على الآلية الأساسية لانتشار الإلكترون حسب ميكانيكا الكم.
عن الدورة:
إن معرفة البنية الهندسية للجزيئات المحيطة بنا هي واحدة من أهم القضايا الأساسية في مجال الكيمياء. تقدم هذه الدورة طريقتين أساسيتين لتحديد البنية الهندسية للجزيئات: التحليل الطيفي الجزيئي والانحراف الغازي للإلكترون.
في التحليل الطيفي الجزيئي، يتم إشعاع الجزيئات بموجات الضوء أو الكهرباء للتمكن من معرفة بعض المعلومات الأساسية، بما في ذلك:
• حركة الإلكترونات داخل الجزيئة، والتي ستتعرف عليها خلال الأسبوع الأول من الدورة.
• الحركات التذبذبية للنواة داخل الجزيئة، و التي ستتعرف عليها خلال الأسبوع الثاني من الدورة.
• الحركات الدورانية للجزيئة، و التي ستراها في الأسبوع الثالث من الدورة.
في طريقة الانحراف الغازي لإلكترون (Gas electron diffraction)، يتم إشعاع الجزيئات بحزمة إلكترونية متسارعة. وبما أن الحزمة تنتشر بواسطة النوى داخل الجزيئات، فإن الموجات المنتشرة تتداخل مع بعضها البعض لتتسبب في الانحراف. في الأسبوع الرابع من الدورة، ستدرس الآلية الأساسية لتناثر الإلكترونات وكيفية الكشف عن صور الانحراف الناتجة عن البنية الهندسية للجزيئات. وبحلول نهاية الدورة، سوف تكون قادرًا على فهم التذبذبات الجزيئية التي تلعب دورًا مهمًا في تحديد البنية الهندسية للجزيئات و ستكتسب فهم معارف عدة حول البنية الجزيئية.
المتطلبات:
معرفة مسبقة بأساسيات ميكانيكا الكم.
رابط الدورة
بالتوفيق للجميع، نحن رهن الإشارة إن احتجتم مساعدة ما. يكفي مراسلتنا عبر الصفحة الرسمية للموقع على الفيسبوك Education Libre أو ترك تعليقات. ويمكنكم متابعتنا عبر تطبيق Telegram لتتوصلوا بمستجدات موقع التعلم الحر باستمرار.
