المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 7303 موضوعاً
تاريخ الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر



التماثل الجزيئي Molecular Symmetry  
  
607   10:56 صباحاً   التاريخ: 25 / 9 / 2020
المؤلف : الدكتور صلاح الدين محمود يونس
الكتاب أو المصدر : الفيزياء الجزيئية
الجزء والصفحة : ص 17
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / الفيزياء الجزيئية /

التماثل الجزيئي Molecular Symmetry

التماثل خاصية تعتمد على تركيب الجزيئة فبعض الجزيئات تملك تماثلا تركيبيا وبعضها الاخر لا يملك ذلك ودراسة خواص تماثل الجزيئات فرع مهم في الفيزياء الجزيئية لانها تقود الى استخلاص معلومات عن تركيب الجزيئة فكلما امتلكت الجزيئة تماثلا اكبر يصبح من الاسهل تعيين اعلومات الجزيئة لان عدم وجود تماثل يجعل الحصول على الزوايا والمسافات بين ذرات الجزيئة صعباً.

التماثل في الفيزياء الجزيئية هو التكرار المنتظم في الفضاء لاجسام متشابهة فمثلا جزيئة الهيدروجين تتكون من ذرتي هيدروجين وتفصل بينهما مسافة d فلو قمنا بتدوير احدى الذرتين او الجزيئة كلها حول نقطة تقع في منتصف المسافة d (مركز ثقل الجزيئة) بزاوية 180 فستنطبق الجزيئة على نفسها ونحصل على الترتيب نفسه الذي كانت عليه قبل التدوير وتدعى عملية تدوير الجزيئة حول مركز ثقلها بعملية تماثل symmetry operation.

وكذلك فان جزيئة الماء تتكون من ذرة اوكسجين وذرتي هيدروجين وبين ذرتيي الهيدروجين زاويةكما مبين في شكل 1 والجزيئة متماثلة على جانبي مستوى عمودي في منتصف ذرة الاوكسجين فالجانب الايمن من الجزيئة انعكاس مراة للجانب الايسر ووحدة التماثل لجزيئة الماء ذرة هيدروجين ونصف الاوكسجين وبسبب خاصية التماثل هذه تكفي اعلومتين لوصف جزيئة الماء: مصدار المسافة بين ذرة هيدروجين وذرة الاوكسجين وقيمة الزاوية a بين ذرتي الهيدروجين. طول الآصرة في جزيئة الماء 0.9584 انكستروم وقيمة الزاوية a=104.45.

تتم دراسة التماثل في الجزيئات بعناصر التماثل  symmetry elements وعمليات التماثل ففي المثال السابق لجزيئة الهيدروجين كان عنصر التماثل محور دوران ولجزيئة الماء كان مستوى انعكاس فمستويات التماثل ومحاور التماثل ونقاط التماثل تدعى جميعا عناصر تماثل ويمكن تصنيف تماثل الجزيئة وفقا لعدد وانواع عناصر التماثل ولهذه الغاية توجد رموز للتعبير عن عناصر التماثل المختلفة.

  • محاور التماثل ورمزها Cn للتعبير عن وجود محاور دوران عددها n وتملك الجزيئة محاور تماثل عددها n اذا عادت الى ترتيبها الاولي بعد دوران حول محور بزاوية  α= 2π/n وجزيئة الماء تملك محور تماثل C2.
  • مستويات التماثل ورمزها σ للتعبير عن وجود مستوى تماثل للجزيئة التي تعود الى ترتيبها الاولي بعد الانعكاس عند هذا المستوى. يدعى المستوى بالمستوى العمودي ويرمز له σv اذا كان محور التماثل للجزيئة Cn يقع على هذا المستوى (اتجاه z)

الشكل (2)

نلاحظ ان مستويات التماثل العمودية على هذا المحور (المستوى xy) يرمز لها σh (افقي) وجزيئة الماء تملك مستويين σxy، σv و σxz في شكل 2 بعض مستويات التماثل لجزيئة البنزين C6H6 وفيها ستة مستويات تماثل عمودية σv ومستوى تماثل افقي واحد σh.

  • محاور دوران وانعكاس ورمزها Sn للتعبير عن محور تماثل عند دوران الجزيئة بزاوية α= 2π/n حول المحور يتبعها انعكاس عند مستوى عمودي على المحور تعود بعده الجزيئة الى ترتيبها الاولي وجزيئة C3H4 تملك محور تماثل S4 وثلاثة محاور تماثل C2.
  • مركز انقلاب ورمزه i  للتعبير عن انعكاس كل نواة ذرة في الجزيئة عند هذا المركز. ويقع مركز الانقلاب بالضرورة في مركز ثقل الجزيئة والذي يمثل نقطة الاصل في الاحداثيات المرجعية فكل احداثيات النواة (x.y.z) تتغير اشارتها عند الانقلاب فتصبح (-x،-y،-z) وكل الجزيئات الثنائية الذرة المتشابهة الذرتين مثل جزيئة ثاني اوكسيد الكربون CO2، البنزين C2H2 تملك مركز انقلاب كما مبين في شكل 3. مركز الانقلاب i لجزيئة البنزين C6H6 يقع في مركز الحلقة

السداسية لجزيئة البنزين ومركز الانقلاب i لجزيئة ثاني اوكسيد الكربون CO2 يقع في منتصف ذرة الكربون C.

الشكل (3)

ان للتماثل الجزيئي فائدة عظيمة في جمع الانواع الكثيرة جدا من الجزيئات في تصنيفات محدودة وفقا لخواص تماثل الجزيئة، مما يسهل كثيرا تعيين الحالات الجزيئية والانتقالات المسموح بها والانتقالات الممنوعة خلال امتصاص او انبعاث الاشعاع الكهرومغناطيسي خصوصا الجزيئات المتعددة الذرات وقد كان ذلك ممكنا على وجه الخصوص بعد تطبيق نظرية المجموعة لوصف التماثل الجزيئي والتي اعطت تمثيلا دقيقا جدا وواضحا لانواع التماثل الجزيئي.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.




حملة واسعة في العتبة العلوية المقدسة لإجراء فحوصات للتحري عن فيروس كورونا
العتبة العلوية المقدسة تنشر معالم الحزن والسواد بذكرى استشهاد بضعة المصطفى(ص) السيدة فاطمة الزهراء (ع)
العتبة العلوية المقدسة تعلن عن افتتاح (المعهد العلوي التخصصي التعليمي)
التأسيسات الكهربائية في العتبة العلوية تنجز جملة من الأعمال