تعريف التأثير الكهروضوئي - YouTube
- ما هو الفرق بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون - موسوعة
- مبدأ عمل الخلايا الشمسية الكهروضوئية (الفوتوفولطية( PV Cells Working Principle
- الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )
- ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها - موقع محتويات
- ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها – المنصة
ما هو الفرق بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون - موسوعة
التأثير الكهرضوئي هو ظاهرةٌ يتم فيها تحرير جزيئات مشحونة كهربائيًّا في جسمٍ ما عندما يتعرض هذا الجسم إلى إشعاعٍ كهرومغناطيسيٍّ. فلنتعرف أكثر على هذه الظاهرة. الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي ). مفهوم التأثير الكهرضوئي
حسب مجلة Scientific American، فإن الضوء الذي يملك طاقةً تفوق حدًّا معينًا يكون قادرًا على تحرير الإلكترونات في سطحٍ معدنيٍّ صلبٍ. يُطلق اسم فوتون (Photon) على كل جزيء ضوئي، وتكون هذه الجزيئات قادرة على الاصطدام بالإلكترونات واستخدام بعضٍ من طاقتها لإزاحة هذه الإلكترونات، أما الطاقة المتبقية في الفوتون فإنها تتحول إلى شحنةٍ سالبةٍ حرة، وهذا ما يُطلق عليه Photoelectron أي الانبعاث الإلكتروني. 1. بذلك، فإنه غالبًا ما يتم تعريف التأثير الكهرضوئي بأنه انبعاثٌ إلكترونيٌّ من لوحٍ معدنيٍّ عند سقوط الضوء عليه، وجاءت أهمية هذه الظاهرة لدورها الأساسي في تطوير الفيزياء الحديثة؛ حيث ساعدت في إيجاد إجابةٍ حول طبيعة الضوء وذلك على يد ألبرت آينشتاين عام 1905، كما برزت أهميتها أيضًا في الأبحاث المتعلقة بعلم المواد والفيزياء الفلكية، وتشكيلها لمبدأ العمل الأساسي في العديد من الأجهزة. كيف يعمل التأثير الكهروضوئي مواضيع مقترحة
يمكن ملاحظة التأثير الكهرضوئي إذا تجاوز الإشعاع الكهرومغناطيسي حدًّا معينًا يعرف بعتبة التردد (f 0)، وإلا فلن يحدث انبعاث إلكترونيّ، وذلك لأن كل فوتون يحتاج إلى توفر حدٍّ أدنى معين من الطاقة ليتمكن من تحرير الإلكترونات من المعدن، ويختلف الحد الأدنى للطاقة المطلوبة باختلاف المعدن ويدعى هذا الحد بدالة العمل ( W)، وتعتمد طاقة الفوتون على تردد الإشعاع حسب المعادلة:
E p = hf
E p: طاقة الإلكترون، وواحدتها جول (Joules).
تطبيقات التأثير الكهروضوئي: تمّ استخدام الخلايا الكهروضوئية في الأصل للكشف عن الضوء، باستخدام أنبوب مفرغ يحتوي على كاثود ، لإصدار الإلكترونات، وأنود لتجميع التيار الناتج. اليوم، تطورت هذه "الأنابيب الضوئية" إلى الثنائيات الضوئية القائمة على أشباه الموصلات والتي تستخدم في تطبيقات مثل الخلايا الشمسية واتصالات الألياف الضوئية. الأنابيب المضاعفة الضوئية هي نوع مختلف من الأنبوب الضوئي، لكنّها تحتوي على العديد من الصفائح المعدنية التي تسمى "الديوندات" (dynodes). يتم إطلاق الإلكترونات بعد أن يضرب الضوء الكاثودات. ثم تسقط الإلكترونات على الدينود الأول، الذي يطلق المزيد من الإلكترونات التي تسقط على الدينود الثاني، ثمّ على الدينود الثالث، والرابع، وهكذا. مبدأ عمل الخلايا الشمسية الكهروضوئية (الفوتوفولطية( PV Cells Working Principle. كل دينود يضخم التيار؛ بعد حوالي (10) دينودات، يكون التيار قويًا بما يكفي للمضاعفات الضوئية لاكتشاف حتى الفوتونات المفردة. تُستخدم أمثلة على ذلك في التحليل الطيفي "الذي يقسم الضوء إلى أطوال موجية مختلفة لمعرفة المزيد عن التركيبات الكيميائية للنجوم، على سبيل المثال"، والتصوير المقطعي المحوري (CAT) الذي يفحص الجسم. تشمل التطبيقات الأخرى للديودات الضوئية (photodiodes) والمضاعفات الضوئية (photomultipliers) ما يلي: تكنولوجيا التصوير، بما في ذلك "أقدم" أنابيب كاميرات التلفزيون أو مكثفات الصورة.
مبدأ عمل الخلايا الشمسية الكهروضوئية (الفوتوفولطية( Pv Cells Working Principle
تُوضّح موسوعة بريتانيكا بعضًا منها:
تُستخدم الخليّات الكهروضوئية بالأساس في الكشف عن الضوء باستخدام أنبوبة فارغة بها كاثود (قطب سالب) ليبعث إلكترونات، وأنود (قطب موجب) ليجمع التيار الناتج. اليوم، تطوّرت تلك الأنابيب الضوئية إلى وصلات ثنائية (ديود – Diode) ضوئية مصنوعة من أشباه موصّلات والتي تُستخدم في تطبيقات مثل الخلايا الشمسيّة والألياف البصرية في الاتصالات. ما هو الفرق بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون - موسوعة. الأنابيب المُضخِّمة للضوء مُختلفة عن الأنبوبة الضوئية، لكنّها تحتوي على عدّة شرائح معدنيّة تُسمّى (دينود – Dynodes). فتتحرّر الإلكترونات عندما تضرب الكاثود، ثُم تسقط الإلكترونات على الدينود الأول مُحرِّرةً إلكترونات أكثر والتي تسقط على الدينود الثاني، ثُم على الثالث، الرابع، وما إلى ذلك. يُضخِّم كل دينود التيار؛ حيثُ بعد حوالي 10 دينودات، يكون التيار قوي كفاية ليجعل المُضخِّمات الضوئية تكشف حتى عن الفوتونات المُنفرِدة. تُستخدم أمثلة كهذه في التحليل الطيفي (عملية تحليل الضوء إلى أطوال موجيّة مُختلفة لتعلُّم المزيد عن التركيب الكيميائي لنجم، على سبيل المثال)، والتصوير المقطعي CAT الذي يفحص الجسم. تطبيقات أُخرى للديودات الضوئية والمُضخّمات الضوئية تتضمّن:
تكنولوجيا التصوير، بما فيها أنابيب الكاميرا التليفزيونية (القديمة)، أو مُكثِّفات الصورة
دراسة العمليّات النووية
دراسة المواد كيميائيًا بناء على الإلكترونات المُنبعِثة منها
تقديم معلومات نظريّة حول كيفية انتقال الإلكترونات في الذرة بين مُستويات الطاقة المُختلفة
لكن ربما التطبيق الأكثر أهميّة للتأثير الكهروضوئي هو إطلاق الثورة الكموميّة، وِفقًا لمجلّة Scientific American.
تم إثبات ذلك عن طريق مُشاهدة كيف أنّ موجات الضوء تُحقق تداخل، انحراف، وانتشار، كما هو الشائع لكل أنواع الموجات (بما فيها الموجات في الماء). لكن نقاش أينشتاين عام 1905 حول أنّ الضوء يتصرّف كمجموعات من الجُسيمات، كان ثوريًا لأنّه لم يتّفق مع النظرية التقليدية للإشعاع الكهرومغناطيسي. تم افتراض النظرية من قِبَل عُلماء آخرون قبل أينشتاين، لكنّه كان أول من وضّح بشكل كامل سبب حدوث الظاهرة وآثارها. فعلى سبيل المثال، كان العالِم الألماني هنريك هرتز أول من شاهد التأثير الكهروضوئي عام 1887. حيثُ اكتشف أنّه إذا قام بتسليط ضوء فوق بنفسجي على أقطاب كهربائية من المعدن، فإنّه بذلك سيُقلّل من الجُهد الكهربي اللازم لتحريك الشرارة الكهربائية خلف الأقطاب، وِفقًا لعالِم الفلك ديفيد دارلينج. ثُم في عام 1899 بإنجلترا، وضّح الفيزيائي جوزيف جون طومسون أنّ الضوء فوق البنفسجي المُصطدِم بسطح معدني يُسبب انبعاث الإلكترونات. بعد ذلك، ظهر أول قياس كمّي للتأثير الكهروضوئي عام 1902، مِن عمل فيليب لينارد (مُساعد سابق لهرتز). كان من الواضح أنّ للضوء خصائص كهربائية، لكن ما كان يجري كان غير واضحًا. وِفقًا لأينشتاين، الضوء مُكوَّن من حِزَم صغيرة سُمّيت في البداية (كميّات – Quanta) ثُم فوتونات.
الظاهرة الكهروضوئية ( التأثير الكهروضوئي )
لاسيما أن كومبتون وجد أن الفوتونات هي التي تدخل في تشكيل الإشاعة الساقطة. جاء هذا بناء على القاعدة الآتية:
Energy of the photon(E)= hf = hc/λ
Momentum of the photon(p) = h/λ
خرج كومبتون بعدد من النتائج التي أشارت إلى أن زاوية تشتت الأِشعة هي حجر الأساس لقياس الفروق بين الطول الموجي للفوتون المبعثرة. يأتي الفرق بين كل طول الموجي للفوتونات كبيرًا في حالة بلوغ الزاوية 180º. من المعروف فقدان الفوتونات المبعثرة جزء من الطاقة، لذا يُصبح الطول الموج للفوتون المشتت أكبر من الطول الموجي للفوتن الساقط. فيما يُمكننا أن نصف الناتج المذكور فيما يلي: ( λ' > λ). معادلات تشتت كومبتون
تُلخص المعادلة الآتية ظاهرة تشتت كومبتون التي نذكرها فيما يلي:
لاسيما فإن اصطدام الفوتون بالإلكتروني يُصف في إطار المعادلة التالية:
حيث يُشير رمز h إلى ثابت بلانك، بينما يُشير رمز m إلى كتلة الإلكترون، فيما يُشير c إلى سرعة الضوء، لاسيما أن Φ يُشير إلى زاوية التشتت. إذ تأتي معادلة كومبتون في حالة الزاوية صفر مُشيرة إلى أن؛ Φ=90º، فترد كالآتي:
ما هي الظاهرة الكهروضوئية
ما الفرق بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون Compton-Effect هذا ما نستعرضه فيما يلي:
هي تلك الظاهرة التي تنتج عن إطلاق عدد من الأجسام المتنوعة بين الصلبة والسائلة والغازية.
يمكنكم التعمق في فهم مبدأ عمل هذه الوصلة و لكن ما يهمنا حاليا هو معرفة أن هذه الوصلة لا تسمح للإلكترونات بالمرور من الرقاقة السالبة N-type إلى الرقاقة الموجبة P-type إلا عبر دارة كهربائية إذا حصلت على الطاقة الكافية لعبور المنطقة العازلة ما بين الرقاقتين, أي أن التيار الكهربائي يتولد و يسري من الرقاقة الموجبة باتجاه الرقاقة السالبة. مكونات الخلية الكهروضوئية
الشكل المجاور "بنية خلية كهروضوئية مبسطة" يمثل مقطعا أفقيا من خلية كهروضوئية مكونها الرئيسي هو السيليكون. هذه الخلية تتكون من:
بنية خلية كهروضوئية
طبقة إمتصاص Absorber Layer: تقوم هذه الطبقة بامتصاص الفوتونات من الضوء المسلط على الخلية الكهروضوئية. المكون الرئيسي لهذه الطبقة هو وصلة الموجب و السالب pn-junction و التي تقوم بتسيير الإلكترونات و الثقوب الناتجة عن الفعل الكهروضوئي. الواجهة المعدنيةMetal Front: تعتبر هذه الواجهة المعدنية المخرج للإلكترونات المحفزة التي انتقلت للرقاقة السالبة
الواصل الخلفي Back contact: يستقبل هذا الواصل الإلكترونات التي تدخل الرقاقة الموجبة و من ثم تندمج مع الفجوات الموجبة
آلية عمل الخلية الكهروضوئية بشكل مبسط
آلية عمل الخلية الكهروضوئية
التحفيز: إن وصول الفوتون من الشمس إلى طبقة الإمتصاص بطاقة كافية يؤدي إلى تحفيز الإلكترونات و الفجوات
الإنفصال: طاقة الفوتون الواصل قد تكون كافية لانفصال الإلكترون عن الفجوة و قد تكون كافية لكي ينتقل الإلكترون إلى الرقاقة السالبة من نوع N-type و تنتقل الفجوة إلى الرقاقة الموجبة من نوع P-type.
ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها ؟ – المنصة المنصة » تعليم » ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها ؟ ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها، الكواكب جميعها تدور حول الشمس، فقد وجد عدد من الكواكب في المجموعة الشمسية، والتي تدور حول الشمس، وقد درس العلماء تلك الكواكب دراسة تحليلية ومنطقية، وتوصلوا لعدد من المعلومات المتعلقة بها، والتي سنأتي لها خلال مقالنا الذي بين أيديكم من أجل التعرف على أبرز المعلومات المتعلقة بالكواكب، ومن بين تلك الأسئلة هو سؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها، السؤال التعليمي الذي ورد في مادة العلوم. حل سؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها ذاع صيت عدد من الأسئلة في الآونة الأخيرة بين طلبة المدارس السعودية، ولعل أبرزها وأشهرها سؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها، حيث كانت الكواكب من المكونات الرئيسية للمجموعة الشمسية، المكونة من الشمس وكل ما يدور حولها، من جسيمات وكواكب ونجوم، وقد جاء الحل الصحيح الخاص بالسؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها، كالتالي: الحل الصحيح/ وجود الجاذبية والقصور الذاتي. ، حيث كان هذا هو الحل الصحيح للسؤال المطروح أعلاه عنوان مقالنا.
ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها - موقع محتويات
حل السؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مدارها ؟ إن جاذبية الشمس هي العامل الفعلي وراء بقاء الكواكب ثابتة في مدارها، فالمدارات عبارة عن نطاق خاص بكل كوكب يدور فيه حول الشمس. وبذلك فالجاذبية التي تنبعث من الشمس هي جواب السؤال ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مدارها ؟ وتدور حول الشمس في مدارات ثابتة دون أن تخرج عن مدارها الأصلي.
ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مداراتها – المنصة
بواسطة
–
منذ 7 أشهر
ما يجعل الكواكب تبقى في مدارها، تتحرك الكواكب في الغلاف الجوي في نظام محكم ودقيق ومستمر، مما يساعد هذه الكواكب على السير في مدارها المحدد هو مقدار تأثير الجاذبية الذي يتحكم في مسار حركة الكواكب والنجوم ضمن النظام الشمسي، وهذا النظام هو النظام المحدد الذي تتحرك فيه جميع الكواكب والنجوم في مدى معين، وفي هذا المقال سنتعرف على ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مدارها. ما الذي يجعل الكواكب تبقى في مدارها؟
يتكون النظام الشمسي من عدد كبير من الكواكب والنجوم التي تدور حول بعضها البعض وحول الشمس في نظام معين لا يمكن أن يحدث فيه أي اضطراب أو تغيير، حيث يتم التحكم في هذا النظام بواسطة عوامل في حركته ودورانه. ما الذي يبقي الكواكب في المدار؟
الاجابة:
جاذبية الشمس
الذى يجعل الكواكب باقية فى مدارها حول الشمس هو:
تعرف الشمس بانها النجم المركزي للمجموعة الشمسيةوهي كروية الشكل وتحتوي علي بلازمامتشابكة مع الحقل المغناطيسي ويوجد نوعين مهمين من انواع الجاذبية وهما المسئولين عن حركة الكواكب حول الشمس وهما قانون كليبر للجاذبية وقانون نيوتن للجاذبية