قانون گاوس و گسستگی بار

مدیران انجمن: parse, javad123javad

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

دوستان، اگه کسی جواب سوال زیر رو میدونه کمک کنه لطفا smile124

1-دو کره فلزی توپر کاملا مشابه داریم که هر دو کاملا خنثی هستند, ابتدا انها را به هم متصل می کنیم و بعد انها را باردار می کنیم(با بار خالص 1 الکترون)، بعد انها را از هم جدا می کنیم. حالا سوال اینه که آیا بعد از جدا شدن هر دوی آنها باردار هستند؟چرا

a- اگه بعد از جداشدن دو کره هر دو باردار باشند--> شرط گسسته بودن الکترون زیر سوال رفته و الکترون رو عملا نصف کردیم.
b- اگه بعد از جدا شدن یکی رو باردار و دیگری رو خنثی بدونیم --> شرط تقارن رو زیر سوال بردیم.
smile072 smile072 smile072

parnian110

نام: علی پرنیان

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۲/۳/۲۱ - ۱۴:۰۴


پست: 15

سپاس: 2

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط parnian110 »

سلام
اگه اندکی قطر یک کره بیشتر باشه الکترون ترجیح میده روی کره بزگتر بشینه تا اختلاف پتانسیل کمتری ایجاد کنه،سیستم ها با انرژی پتانسیل کمتر پایدارترند. وی مساوی است با کا کیو آرم یعنی پتانسیل با شعاع نسبت عکس داره و دو کره با بار مساوی اونی که شعاعش بیشتره پتانسیل کمتری داره و جریان بار الکترون از پتانسیل منفی تر کره کوچکتر به پتانسیل بیشتر کره بزرگتر است.
اگه دقیقا مساوی باشن میره وسط دو کره در محل اتصال میشینه، نه الکترون نصف میشه نه تقارن به هم میخوره،
البته الکترون دارای بار ثابتی است که تغییر نمیکنه ولی اسپین، انرژی پتانسیل و جنبشی الکترون تغییر می کنه

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

parnian110 نوشته شده:سلام
اگه اندکی قطر یک کره بیشتر باشه الکترون ترجیح میده روی کره بزگتر بشینه تا اختلاف پتانسیل کمتری ایجاد کنه،سیستم ها با انرژی پتانسیل کمتر پایدارترند. وی مساوی است با کا کیو آرم یعنی پتانسیل با شعاع نسبت عکس داره و دو کره با بار مساوی اونی که شعاعش بیشتره پتانسیل کمتری داره و جریان بار الکترون از پتانسیل منفی تر کره کوچکتر به پتانسیل بیشتر کره بزرگتر است.
جواب شما دارای یک پیش فرض ضمنیه
1-فاصله دو کره از هم باید بینهایت باشه که با یک سیم ابررسانا با ظرفیت صفر، بهم متصل باشن.،(که خلاف صورت سواله)
البته با نادیده گرفتن فرض شما بازم مسله حل نمیشه
فرض کنیم یکی از کره ها بزرگتره
اونوقت طبق نظر شما باید الکترون اضافی روی سطح کره بزرگتر بشینه، پس کره بزرگتر دارای بار e- میشه ولی کره کوچکتر خنثی میمونه، و این یعنی یک میدان الکتریکی بین دو کره ایجاد میشه، چون دو رسانا به هم اتصال دارن و بین این دو رسانا یک میدان الکتریکی وجود داره، پس جریان به وجود میاد و الکترون به سمت کره کوچکتر برمیگرده. smile072 smile072 smile072 smile072
parnian110 نوشته شده:اگه دقیقا مساوی باشن میره وسط دو کره در محل اتصال میشینه، نه الکترون نصف میشه نه تقارن به هم میخوره،
البته الکترون دارای بار ثابتی است که تغییر نمیکنه ولی اسپین، انرژی پتانسیل و جنبشی الکترون تغییر می کنه
بله! اگه بار درست در وسط باشه تقارن به هم نمیخوره.
ولی اگه واقعا بار اضافه درست در وسط دو کره باشه،یه میدان به وجود میاره (که اون میدان داخل رسانا تشکیل میشه)،اون میدان سبب بر هم کنش بین الکترون های کره ها و بار اضافه میشه، همین برهمکنش سبب میشه که میدان داخلی صفر بشه.
اگه قبول کنیم میدان داخلی رسانا صفره، دیگه نمیشه بارو در وسط دو کره فرض کرد.
[از دید ماکروسکوپی]بار وسط نیست پس باید روی دوکره باشه ولی دو کره کاملا مشابه هستند، پس باراضافه باید نصف شده باشه!.
smile072 smile072 smile072
............................................................
نظر خودم هم اول این بود که اگه دو کره را از هم جدا کنیم. باز هم به سبب تقارن بار باید درست در وسط میماند.(یعنی بعد از جدایی، دو کره خنثی بمونن).

نمایه کاربر
ویستاM

عضویت : شنبه ۱۳۸۹/۵/۱۶ - ۱۹:۴۵


پست: 399

سپاس: 351

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط ویستاM »

سلام
این مساله واضحه که الکترون نمیتونه نصف بشه چون بنیادی ترین اصول کوانتوم مکانیک و الکترومغناطیس بهم میخوره
میمونه فرض دوم یعنی یکی از کره ها توسط الکترون ترجیح داده بشه که بازهم باتوجه به اینکه هیچ ارجحیتی بین کره ها نیست بنظر من در نهایت کار این اتفاق از لحاظ فیزیکی نمیتونه بوقوع بپیونده
درنهایت من نمیتونم فرض مسالتون رو بپذیرم چراکه براساس مکانیک کوانتوم توصیف یک ذره مثل الکترون با احتمال همراهه و اینکه الکترون دقیقا کجا میره رو باید ازدیدگاه کوانتومی بررسی کنیم
من فکرمیکنم نمیشه تعیین کرد الکترون در کدوم کره ها قرار میگیره
جهان به حق مدیون ملت و ملیت ایرانی است
با افتخار و غرور ایرانی ام بر سر جهانیان فریاد میزنم که:
من نواده ی کوروش کبیرم

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

ویستاM نوشته شده:سلام
این مساله واضحه که الکترون نمیتونه نصف بشه چون بنیادی ترین اصول کوانتوم مکانیک و الکترومغناطیس بهم میخوره
از لحاظ الکترومغناطیس (حداقل کلاسیکش) بار پیوستگی داره نه گسستگی. البته میشه از لحاظ مطالعه آماری و میکروسکوپی رفتار حامل های بار به این نتیجه رسید که از دید ماکروسکوپی بار میتونه کسری از بار پایه یعنی بار الکترون باشه(خودم حساب نکردم ولی استاد میگفت میشه).
از دید کوانتمی هم اطلاع چندانی ندارم ولی از بچه های ترم بالا که پرسیدم اکثرا این نکته رو میگفتد که الکترون در زمان اتصال دو کره نصف میشه، نه اینکه از لحاظ آماری نصف بشه بلکه دقیقا نصف میشه!!!
و اینکه بعد از جدایی کدوم کره بارداره کاملا احتمالیه(شانسیه!) و احتمال هر کره دقیقا 50 درصده مگر اینکه قبل از جدایی دو کره با آزمایش تعیین کنم بار اضافه رو کدوم کره هستش!!!! smile024 smile024 smile033
[از حدود 20 نفری که این سوالو خواستند از دید کوانتمی جواب بدن دقیقا به بیست تا توجیه متفاوت رسیدند! smile039 البته نکته بالا توی صحبت های اکثرشون به چشم میخورد (حدود 12 نفر) ] smile072
ویستاM نوشته شده: میمونه فرض دوم یعنی یکی از کره ها توسط الکترون ترجیح داده بشه که بازهم باتوجه به اینکه هیچ ارجحیتی بین کره ها نیست بنظر من در نهایت کار این اتفاق از لحاظ فیزیکی نمیتونه بوقوع بپیونده
درنهایت من نمیتونم فرض مسالتون رو بپذیرم چراکه براساس مکانیک کوانتوم توصیف یک ذره مثل الکترون با احتمال همراهه و اینکه الکترون دقیقا کجا میره رو باید ازدیدگاه کوانتومی بررسی کنیم
من فکرمیکنم نمیشه تعیین کرد الکترون در کدوم کره ها قرار میگیره
البته نظر خودم اینه که چون شرایط دو کره کاملا متقارنه و بار اندازه گیری شده دقیقا باید نصف بشه و طبیعت مجبوره یه جوری این تناقضو حل کنه پس یا باید یه جایی این تقارن به هم بریزه و یا باید رقتار ماده جوری باشه که تقارن رو کاملا حفظ کنه و در این حال مسله رو هم توجیح کنه، و یا راه های دیگه ...
مثلا دو راه حل میتونه این باشه:
1-الکترون یه زره ی دارای سرعت بسیار بسیار زیاده(در حدی که بشه با سرعت گسترش میدان الکتریکی قابل مقایسه باشه)، این سرعت زیاد و تعداد بسیار بالای الکترون ها و توضیع اونها باعث میشه که بار اندازه گیری شده نصف شده باشه.

با فرض 1 میتونیم نتیجه بگیریم که اگه دو کره با از هم جدا بشن الکترون فقط میتونه روی یکی از کره ها باقی بمونه، اینجا مساله از حالت تقارن در میاد چون الزاما الکترون قبل از لحظه جدایی دو کره روی یکی از کره ها بود، پس این یعنی یه برتری نسبت به کره دیگه

2-الکترون اضافه با سایر اکترونهای دو کره به شکلی که برای ما شناخته شده نیست از حالت زره ای خارج میشه و رفتاری پیوسته مانند داشته باشد(البته میشه فرض کرد فقط الکترون اضافه همیچین رفتاری داره ولی خیلی منظقی نیست چون اولا الکترون اضافه با سایر الکترون ها برهمکنش داره و دوما اونها همجنس هستند پس بعد از وارد شدن فرقی با الکترون های دیگه نداره و رفتار باید کاملا مشابه باشه)
یعنی الکترون به تنهایی زره به نظر میاد(رفتار شبه زره ای داره) ولی به صورت جمعی یک حالت مجهول داره ولی با خاصیت پیوستگی

با فرض 2 چون دو کره کاملا مشابه هستند و از طرفی بار هر کره بعد از جدایی نمیتونه نصف بار پایه باشه(حالا به هر دلیلی که باشه) پس
الزاما باید بعد از جدایی باید دو کره کاملا حنثی و الکترون اضافه به صورت بار آزاد در بیاد(بعد از این حالت دوباره الکترون میتونه جذب یکی از کره ها بشه که بستگی به رفتار و طبیعت الکترون داره[در اینجا هم باز شرایط متقارنه!!] )
smile072 smile072 smile072
................................................................
smile124 smile124 smile124

نمایه کاربر
ویستاM

عضویت : شنبه ۱۳۸۹/۵/۱۶ - ۱۹:۴۵


پست: 399

سپاس: 351

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط ویستاM »

[/quote]
Yellow Rose نوشته شده:از لحاظ الکترومغناطیس (حداقل کلاسیکش) بار پیوستگی داره نه گسستگی. البته میشه از لحاظ مطالعه آماری و میکروسکوپی رفتار حامل های بار به این نتیجه رسید که از دید ماکروسکوپی بار میتونه کسری از بار پایه یعنی بار الکترون باشه(خودم حساب نکردم ولی استاد میگفت میشه).
از دید کوانتمی هم اطلاع چندانی ندارم ولی از بچه های ترم بالا که پرسیدم اکثرا این نکته رو میگفتد که الکترون در زمان اتصال دو کره نصف میشه، نه اینکه از لحاظ آماری نصف بشه بلکه دقیقا نصف میشه!!!
خب من از دیدگاه کلاسیکی نمیگم چون فکرمیکنم مساله کوانتومی بودن ذرات خودبخود این مساله رو القا میکنه که بار الکتریکی مضربی از یک بار واحده که بش میگیم بار الکترون
اینکه بار بخواد نصف بشه یا نشه برمیگرده به تعریف ما از بار الکترون،چرا الکترون یه ذره ی باردار محسوب میشه؟
اصلا اگه به شما بگن همین الان یه الکترون توی این اتاقه چطور میتونی بفهمی الکترونه؟واضحه با یه آشکار ساز میدان الکتریکی اطرافش اینو متوجه میشیم
خب فرض کنیم بار الکترون نصف شده خب قطعا اون بار نصف شده چه از لحاظ الکترومغناطیسی چه کوانتومی وقتی کسری از بار واحد در یک کره باشه باید در هرکره میدانی ایجاد کنه که باهمون دید الکترومغناطیسی کلاسیک توقع داشته باشیم اون نیم بار در سطح خارجی کره قرار بگیره
خب وقتی با نیم میدان یه الکترون در یه کره مواجهیم چی میشه؟یعنی الکترون و پروتون که جمعا دو واحد بار الکتریکی هستند چطور میخوان با نیم بار حاصل از نیم میدان ایجاد شده تفکیک بشن و ایجاد میدان کنند؟!
به عبارت دیگه در یه کره وقتی کسری از بار واحد قرار دادیم سرنوشت الکترون ها یا پروتونهای خود جسم چی میشه؟
این سوالاتیه که خودبخود مطرح میشه و من فعلا جوابی براش پیدا نکردم برای همین میگم فکرمیکنم این مساله نادرسته
Yellow Rose نوشته شده:[از حدود 20 نفری که این سوالو خواستند از دید کوانتمی جواب بدن دقیقا به بیست تا توجیه متفاوت رسیدند! البته نکته بالا توی صحبت های اکثرشون به چشم میخورد (حدود 12 نفر) ]
شما داری پروژه ی اماری انجام میدی یا فیزیکی؟!! smile021
Yellow Rose نوشته شده:1-الکترون یه زره ی دارای سرعت بسیار بسیار زیاده(در حدی که بشه با سرعت گسترش میدان الکتریکی قابل مقایسه باشه)، این سرعت زیاد و تعداد بسیار بالای الکترون ها و توضیع اونها باعث میشه که بار اندازه گیری شده نصف شده باشه.
نتیجه گیریتو متوجه نمیشم!این واضحه که الکترونها با سرعت زیاد دور هسته میگردند اما چه ربطی به الکترون آزاد ما داره که به یه نحوی(که من باهمون شیوه ی فرستادن الکترون با اون شرایط به کره ها رو هم عملی نمیبینم)اون رو به کره ها دادیم؟بیشتر توضیح بده
Yellow Rose نوشته شده:2-الکترون اضافه با سایر اکترونهای دو کره به شکلی که برای ما شناخته شده نیست از حالت زره ای خارج میشه و رفتاری پیوسته مانند داشته باشد(البته میشه فرض کرد فقط الکترون اضافه همیچین رفتاری داره ولی خیلی منظقی نیست چون اولا الکترون اضافه با سایر الکترون ها برهمکنش داره و دوما اونها همجنس هستند پس بعد از وارد شدن فرقی با الکترون های دیگه نداره و رفتار باید کاملا مشابه باشه)
یعنی الکترون به تنهایی زره به نظر میاد(رفتار شبه زره ای داره) ولی به صورت جمعی یک حالت مجهول داره ولی با خاصیت پیوستگی
خاصیت موجی ذره ای الکترون کاملا به شیوه ی اندازه گیری ربط داره نه حدس و گمان
باز مثال بالا رو میزنم،اگه به شما بگن در این اتاق یه الکترون وجود داره چطور میتونی رفتارهای موجی یا ذره ای رو براش توصیف کنی؟درست تا زمانی که داری به خود الکترون نگاه میکنی اون رو ذره میبینی و به محض اینکه دیگه بش نگاه نکنی و اثرش رو اندازه گیری کنی اون رو به صورت موج مشاهده میکنی
اینجا داری دچار اشکال میشی وفکرمیکنم نتیجه ی درستی هم نمیگیری

خیلی وقت ندارم راجبش تحقیق کنم اما چیزی که به ذهن خودم توی این چند لحظه که داشتم مینوشتم رسید اینه که الکترون باید به روشی به کره ها داده بشه که اون روش در حقیقت اینه که الکترون رو به یکی از کره ها بدیم چون بالاخره نمیتونیم که اون رو در محیط رها کنیم
به محض ورود الکترون به یکی از کره ها در اثر عدم تقارن الکترون شروع به چرخیدن میکنه یعنی مرتبا جاشو عوض میکنه تا تقارن میدان برقرار بشه حالا اگه
کره ی دیگه ای به اون متصل بشه الکترون باید انتخاب کنه که به اون بره یا نه چون در صورتی که وارد کره ی دوم بشه هم باید جاشو عوض کنه تا تقارن در لحظه ی اتصال دوکره به هم در کره ی دوم هم برقرار بشه
حالا اینکه آیا الکترون این کار رو میکنه و اصلا وارد کره ی دوم میشه یا نه یه احتماله که بسته به شکل بلور های فلز مورد نظر کره میتونه متفاوت باشه
روی این نظرم خیلی فکرنکردم شاید خیلی درست نباشه ولی به نظرم رسید که الکترون باید یه مسیر رو انتخاب کنه و چه مسیری بسته به شرایط حاکم بر محیط ازمایشه
موفق باشید
جهان به حق مدیون ملت و ملیت ایرانی است
با افتخار و غرور ایرانی ام بر سر جهانیان فریاد میزنم که:
من نواده ی کوروش کبیرم

نمایه کاربر
Cartouche

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۹/۷/۲۹ - ۱۹:۳۶


پست: 1197

سپاس: 957

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط Cartouche »

سوال ِ خیلی خوبی پرسیدید.
از دید ِ عملی که چنین چیزی ممکن نیست. اما شیوه ی ِ روشنی در تئوری هست، و با توجه به اینکه ما در قوانین ِ نظری به این مشکل برخوردیم، باید پاسخی پیدا کنیم.
حتا اگر با سیم هم این دو کره رو به هم متصل کنیم، الکترون در وسط ِ سیم نمی ایسته.
پاسخ ِ شما رو میشه با تبدیل به یک مسئله کوچکتر در نظر گرفت. فرض کنید فقط یه پوسته داریم. روش یه عدد الکترون قرار میدیم. این الکترون کجا میره؟ کجای ِ سطح ِ کره خواهد بود؟
وقتی دو کره میزارید، هم وضعیت تقریبن مشابه هست.
واقعیت اینه که علم ِ الکترومغناطیس ( ِ کلاسیک)، ایجاد شده توسط، توزیع ِ بار های ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان هست. ولی واقعیت اینه که این توزیع ِ بار ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان، خود ناشی از توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی وابسته به زمان هست. و طبیعت، میانگین ِ زمانی-مکانی ِ این توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی ِ وابسته به زمان رو طوری معین کرده، که از دید ماکروسکوپی مستقل از زمان به نظر میان.( البته با توجه به محدودیت ِ اندازه گیری در فیزیک ِ کلاسیک در ابعاد ِ میکروسکوپی، و متغیر ِ دینامیکی نبودن ِ پارامتر ِ مکان در مکانیک ِ کوانتومی برای ِ تعیین)
به عبارت ِ دیگه شما در این مسئله به این توجه نکردید که الکترون ها پیوسته در حال ِ جنب و جوش اند، و ما در خیلی از تعاریف ِ الکترومغناطیس، با میانگین گیری از حرکت ِ بار ها سروکار داریم.( مثلن در سرعت ِ سوق یا چگالی ِ جریان) و معادلات ِ الکتروستاتیکی ِ میدان ها( که تعریف ِ فیزیکی ِ واضحی از اونها نداریم*) با میانگین گیری ِ طبیعت هست که به صورت ِ

و

در اومده.
اما غرض از این حرف ها، اینکه الکترون ها، پیوسته در جنب و جوش اند. و معادلات ِ الکترومغناطیس که تقارن ها رو رقم میزنن، از میانگیری ها بدست اومدن.
وقتی دو کره رو به هم متصل میکنید، الکترون در دو کره جنب و جوش میکنه، همونطوری که قبلن در یکی از کره ها جنب و جوش میکرده، فقط دامنه جنب و جوشش از فضای ِ سطحی ِ یک کره، به فضای ِ سطحی ِ دو کره تغییر کرده.** پیوسته با حرکتش پتانسیل هارو تغییر میده، و خود با توجه به تغییر ِ این پتانسیل ها حرکت میکنه تا اثر ِ پتانسیل ِ قبلی رو کم کنه( حرکت ِ طبیعی، مخالفت با هر اتفاقی هست!) و این روند ادامه پیدا می کنه. که البته با قطع ِ دو کره با توجه به شرایط در یکی از کره ها میمونه.***
امیدوارم طولانی شدن ِ نوشته خستتون نکرده باشه. من چند سال قبل یک مقاله در Ajp در این مورد خونده بودم، اما امروز هر چی گشتم، نتونستم پیداش کنم تا اسمشو اینجا براتون بیارم، اما اگر بگردید و تحقیق کنید، خودتون به نتایج ِ خوبی در این مورد میرسید. مقاله هست.
----------------------------------
*البته در زمان ِ ماکسول با وجود ِ نظریه ِ اتر وجود داشت، اما، بعد ها با آمدن نسبیت، به تعریف ریاضی اکتفا شد.
**با فرض ِ اینکه آزمایش در شرایط ِ ایده آل انجام میشه و محیط آزمایش(آنچه غیر از دو کره) به طور ِ ایده آل نارساناست.
*** این مورد به موارد زیادی از جمله رسانایی، اندازه ها و ... مربوطه و البته بحث ِ مفصل تر
( و کلن بحث ِ میکروسکوپی الکترومغناطیس) مستلزم ِ مباحثی از مکانیک ِ کوانتومی هست.
دوای درد عاشق را کسی کو سهل پندارد

ز فکر آنان که در تدبیر درمانند در مانند

نمایه کاربر
godfather

محل اقامت: Sudbury

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۵/۵/۲۶ - ۲۳:۰۷


پست: 587

سپاس: 283

جنسیت:

تماس:

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط godfather »

Yellow Rose نوشته شده:دوستان، اگه کسی جواب سوال زیر رو میدونه کمک کنه لطفا smile124

1-دو کره فلزی توپر کاملا مشابه داریم که هر دو کاملا خنثی هستند, ابتدا انها را به هم متصل می کنیم و بعد انها را باردار می کنیم(با بار خالص 1 الکترون)، بعد انها را از هم جدا می کنیم. حالا سوال اینه که آیا بعد از جدا شدن هر دوی آنها باردار هستند؟چرا

a- اگه بعد از جداشدن دو کره هر دو باردار باشند--> شرط گسسته بودن الکترون زیر سوال رفته و الکترون رو عملا نصف کردیم.
b- اگه بعد از جدا شدن یکی رو باردار و دیگری رو خنثی بدونیم --> شرط تقارن رو زیر سوال بردیم.
smile072 smile072 smile072
باید گفت که اون تک الکترون شروع به نوسان می‌کنه به نحوی از کره‌ا‌ی که concentration بار کمتری داره به اون بیشتره. یعنی‌ اینجوری ساده سازی می‌کنم مسله رو که در زمانی‌ که دو کره وصلن کرهٔ خنثا یک بار مثبت بیشتر داره از کرهٔ اونوری و باعث می‌شه الکترون به اونور حرکت کنه و بعد به همین ترتیب شروع به نوسان می‌کنه، پتانسیل الکتریکی داره تبدیل می‌شه به پتانسیل نوسانی و در راه به اتمهای دیگه احتمالا برخورد می‌کنه و باعث می‌شه photon emit کنن پس مقاومت هم داره و دائماً پتانسیل جنبشیش به صورت گرما کمتر و کمتر می‌شه تا جایی‌ که در ابعاد خیلی‌ کوچک نوسان می‌کنه (در حد h bar / ۲) که اونجا مساله از یک مساله ساده classic به Quantum Electrodynamic تبدیل می‌شه و باید با نگارش کوانتومی حل کرد مسله رو.
“Science is a way of trying not to fool yourself”

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

ویستاM نوشته شده:تیجه گیریتو متوجه نمیشم!این واضحه که الکترونها با سرعت زیاد دور هسته میگردند اما چه ربطی به الکترون آزاد ما داره که به یه نحوی(که من باهمون شیوه ی فرستادن الکترون با اون شرایط به کره ها رو هم عملی نمیبینم)اون رو به کره ها دادیم؟بیشتر توضیح بده
منظور من از سرعت، سرعت حرکت الکترون به دور هسته نبود. سرعت حرکت الکترون بر روی سطح رسانا بود.
کلا همون چیزیو میخواستم بگم که به ذهن شما رسید و پایین تر نوشتید smile072
Cartouche نوشته شده:واقعیت اینه که علم ِ الکترومغناطیس ( ِ کلاسیک)، ایجاد شده توسط، توزیع ِ بار های ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان هست. ولی واقعیت اینه که این توزیع ِ بار ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان، خود ناشی از توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی وابسته به زمان هست. و طبیعت، میانگین ِ زمانی-مکانی ِ این توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی ِ وابسته به زمان رو طوری معین کرده، که از دید ماکروسکوپی مستقل از زمان به نظر میان.
منظور منم از مطالعه بار به صورت آماری همینی بود که شما گفتید،این استدلال به خوبی جواب مسله رو میده، ولی مشکلی که داره اینه که الکترونها رو به صورت زره در نظر گرفته. در این صورت امکان برخورد الکترون با هسته وجود داره، اکثر منبع هایی که به الکترونو به صورت کاملا زره ای فرض میکنند بدون استلال میپزیند که الکترون به هسته سقوط نمیکنه و یا همیشه سرعتش از یه حدی بیشتره که با زره فرض کردن الکترون مغایرت داره.(زره میتونه سرعتش صفر باشه)
ولی به نظر دوستان کوانتومیست! زره بودن الکترون در رسانا هیچ معنایی نداره و توضیح خاص خودشونو دارن
حالا دو تا نظر داریم با دوتا مشکل:
1-نظریه آماری >> مشکل عدم توضیح در مورد سقوط الکترون به هسته.
2-نظریه جدید >> حالتیهایی رو در نظر میگیره که خیلی عجیب به نظر میرسه مثل نصف شدن الکترون یا حضور همزمان الکترون در کره!!!
smile072
godfather نوشته شده:باید گفت که اون تک الکترون شروع به نوسان می‌کنه به نحوی از کره‌ا‌ی که concentration بار کمتری داره به اون بیشتره. یعنی‌ اینجوری ساده سازی می‌کنم مسله رو که در زمانی‌ که دو کره وصلن کرهٔ خنثا یک بار مثبت بیشتر داره از کرهٔ اونوری و باعث می‌شه الکترون به اونور حرکت کنه و بعد به همین ترتیب شروع به نوسان می‌کنه، پتانسیل الکتریکی داره تبدیل می‌شه به پتانسیل نوسانی و در راه به اتمهای دیگه احتمالا برخورد می‌کنه و باعث می‌شه photon emit کنن پس مقاومت هم داره و دائماً پتانسیل جنبشیش به صورت گرما کمتر و کمتر می‌شه تا جایی‌ که در ابعاد خیلی‌ کوچک نوسان می‌کنه (در حد h bar / ۲) که اونجا مساله از یک مساله ساده classic به Quantum Electrodynamic تبدیل می‌شه و باید با نگارش کوانتومی حل کرد مسله رو.
پس از دید شما هم باید مسله در حوضه کوانتم بررسی بشه.
ولی واقعا از دید کوانتمی الکترون میتونه نصف بشه یا همزمان در دو مکان باشه؟!!
------------------------------------------------------------------------
از همه دوستان ممنونم smile124 smile124 smile124

نمایه کاربر
Cartouche

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۹/۷/۲۹ - ۱۹:۳۶


پست: 1197

سپاس: 957

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط Cartouche »

Cartouche نوشته شده:واقعیت اینه که علم ِ الکترومغناطیس ( ِ کلاسیک)، ایجاد شده توسط، توزیع ِ بار های ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان هست. ولی واقعیت اینه که این توزیع ِ بار ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان، خود ناشی از توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی وابسته به زمان هست. و طبیعت، میانگین ِ زمانی-مکانی ِ این توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی ِ وابسته به زمان رو طوری معین کرده، که از دید ماکروسکوپی مستقل از زمان به نظر میان.
ولی به نظر دوستان کوانتومیست! زره بودن الکترون در رسانا هیچ معنایی نداره و توضیح خاص خودشونو دارن
حالا دو تا نظر داریم با دوتا مشکل:
1-نظریه آماری >> مشکل عدم توضیح در مورد سقوط الکترون به هسته.
2-نظریه جدید >> حالتیهایی رو در نظر میگیره که خیلی عجیب به نظر میرسه مثل نصف شدن الکترون یا حضور همزمان الکترون در کره!!!
smile072

ولی واقعا از دید کوانتمی الکترون میتونه نصف بشه یا همزمان در دو مکان باشه؟!!
متوجه نشدم. من مسئله رو از دید ِ کلاسیک بررسی کردم؛ و خب این موضوعی که شما میگید کلن همه جا هست. اینکه میگید الکترونها، روی ِ هسته سقوط میکنن، ربطی به این سوال ِ دو کره نداره. این مشکل ِ شما در همه جا ی رسانا ها وجود داره. که فیزیک ِ حالت ِ جامد و فیزیک ِ کوانتومی پاسخ ِ خوبی به اون داده. اما برای ِ اون سوالی که در ابتدا پرسیده بودید، من پاسخ دادم، که این تناقض ِ شما ناشی از ساکن پنداری ِ ذرات در دیدگاه ِ میکروسکویه. در حالی که چنین نیست و این الکترون ساکن نیستند که تنها در یکی از دو کره باشه. پیوسته بین ِ دو کره جابجا میشه.
ضمنن الکترون نصف نمیشه.در دو جا هم حضور نداره. چه در الکترودینامیک کلاسیک، و چه در الکترودینامیک ِ کوانتومی، بار ِ الکتریکی کمیتی کوانتومی هست. با اتکا به هر نظریه ای، پاسخ یه چیزه. الکترون، در بین ِ دو کره جنب و جوش و حرکت ِ پیوسته خواهد داشت و ارتباطی هم به نظریه مکانیک ِ کوانتومی نداره. تنها تعیین ِ دقیق ِ وضعیت ِ الکترونه که نیازمند ِ مکانیک کوانتومی هست.
دوای درد عاشق را کسی کو سهل پندارد

ز فکر آنان که در تدبیر درمانند در مانند

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

تا حدودی به جواب نزدیک شدم، ولی فعلا باید این سوالو کنار بزارم چون از الکترودینامیک(میکروسکوپیک)، کوانتم و حالت جامد چیز خاصی بلد نیستم smile072
Cartouche نوشته شده:ضمنن الکترون نصف نمیشه.در دو جا هم حضور نداره. چه در الکترودینامیک کلاسیک، و چه در الکترودینامیک ِ کوانتومی، بار ِ الکتریکی کمیتی کوانتومی هست. با اتکا به هر نظریه ای، پاسخ یه چیزه. الکترون، در بین ِ دو کره جنب و جوش و حرکت ِ پیوسته خواهد داشت و ارتباطی هم به نظریه مکانیک ِ کوانتومی نداره. تنها تعیین ِ دقیق ِ وضعیت ِ الکترونه که نیازمند ِ مکانیک کوانتومی هست.
کاری به سوال دو کره ندارم، فقط میخواستم بدونم آیا از دید کوانتم امکان داره که الکترون در حالتی قرار بگیره که در آن واحد دو مکانو اشغال کنه؟!! smile072

نمایه کاربر
godfather

محل اقامت: Sudbury

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۵/۵/۲۶ - ۲۳:۰۷


پست: 587

سپاس: 283

جنسیت:

تماس:

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط godfather »

Yellow Rose نوشته شده:
ویستاM نوشته شده:تیجه گیریتو متوجه نمیشم!این واضحه که الکترونها با سرعت زیاد دور هسته میگردند اما چه ربطی به الکترون آزاد ما داره که به یه نحوی(که من باهمون شیوه ی فرستادن الکترون با اون شرایط به کره ها رو هم عملی نمیبینم)اون رو به کره ها دادیم؟بیشتر توضیح بده
منظور من از سرعت، سرعت حرکت الکترون به دور هسته نبود. سرعت حرکت الکترون بر روی سطح رسانا بود.
کلا همون چیزیو میخواستم بگم که به ذهن شما رسید و پایین تر نوشتید smile072
Cartouche نوشته شده:واقعیت اینه که علم ِ الکترومغناطیس ( ِ کلاسیک)، ایجاد شده توسط، توزیع ِ بار های ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان هست. ولی واقعیت اینه که این توزیع ِ بار ِ ماکروسکوپی ِ مستقل از زمان، خود ناشی از توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی وابسته به زمان هست. و طبیعت، میانگین ِ زمانی-مکانی ِ این توزیع ِ بار ِ میکروسکوپی ِ وابسته به زمان رو طوری معین کرده، که از دید ماکروسکوپی مستقل از زمان به نظر میان.
منظور منم از مطالعه بار به صورت آماری همینی بود که شما گفتید،این استدلال به خوبی جواب مسله رو میده، ولی مشکلی که داره اینه که الکترونها رو به صورت زره در نظر گرفته. در این صورت امکان برخورد الکترون با هسته وجود داره، اکثر منبع هایی که به الکترونو به صورت کاملا زره ای فرض میکنند بدون استلال میپزیند که الکترون به هسته سقوط نمیکنه و یا همیشه سرعتش از یه حدی بیشتره که با زره فرض کردن الکترون مغایرت داره.(زره میتونه سرعتش صفر باشه)
ولی به نظر دوستان کوانتومیست! زره بودن الکترون در رسانا هیچ معنایی نداره و توضیح خاص خودشونو دارن
حالا دو تا نظر داریم با دوتا مشکل:
1-نظریه آماری >> مشکل عدم توضیح در مورد سقوط الکترون به هسته.
2-نظریه جدید >> حالتیهایی رو در نظر میگیره که خیلی عجیب به نظر میرسه مثل نصف شدن الکترون یا حضور همزمان الکترون در کره!!!
smile072
godfather نوشته شده:باید گفت که اون تک الکترون شروع به نوسان می‌کنه به نحوی از کره‌ا‌ی که concentration بار کمتری داره به اون بیشتره. یعنی‌ اینجوری ساده سازی می‌کنم مسله رو که در زمانی‌ که دو کره وصلن کرهٔ خنثا یک بار مثبت بیشتر داره از کرهٔ اونوری و باعث می‌شه الکترون به اونور حرکت کنه و بعد به همین ترتیب شروع به نوسان می‌کنه، پتانسیل الکتریکی داره تبدیل می‌شه به پتانسیل نوسانی و در راه به اتمهای دیگه احتمالا برخورد می‌کنه و باعث می‌شه photon emit کنن پس مقاومت هم داره و دائماً پتانسیل جنبشیش به صورت گرما کمتر و کمتر می‌شه تا جایی‌ که در ابعاد خیلی‌ کوچک نوسان می‌کنه (در حد h bar / ۲) که اونجا مساله از یک مساله ساده classic به Quantum Electrodynamic تبدیل می‌شه و باید با نگارش کوانتومی حل کرد مسله رو.
پس از دید شما هم باید مسله در حوضه کوانتم بررسی بشه.
ولی واقعا از دید کوانتمی الکترون میتونه نصف بشه یا همزمان در دو مکان باشه؟!!
------------------------------------------------------------------------
از همه دوستان ممنونم smile124 smile124 smile124
قضیه واقعا پیچیده تر از این حرفاست یکم، در Scale انرژی‌های کم که نوسان‌های الکترون کوچک می‌شه باید قضیه رو از دیدگاه QED بررسی‌ کرد به نظر من، اما از طرفی‌ دیدگاه کلاسیک هم کاملا نمی‌تونه درست باشه چون ما یک الکترون نداریم که به نوسان در میاد، الکترون میره به سمت کرهٔ خنثا و بعد الکترن آزاده دیگه هست که کنده می‌شه از کرهٔ خنثا و به کرهٔ اول برمیگرد برای همین من حرفم رو پس میگیرم! با کمی‌ فکر می‌شه به این نتیجه رسید که نوسان یک تک الکترون نمی‌تونه مدل سازی خوبی برای مساله دو کرهٔ رسانا باشه ولی‌ نهایتان می‌شه گفت به خاطره اینکه الکترونها در حرکتشون در این مساله باعث emit فوتون میشن و دائماً انرژی جنبشیشون کمتر می‌شه یعنی‌ مسیر حرکتشون و نوسنشون کوچکتر می‌شه و یعنی برخورد کمتر و مقاومت کمتر که نهایتان به کاهش انرژی و تکانه در اندازه‌های (h bar K ) می‌شه که مساله کاملا وارد حوزه QED می‌شه.
“Science is a way of trying not to fool yourself”

نمایه کاربر
godfather

محل اقامت: Sudbury

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۵/۵/۲۶ - ۲۳:۰۷


پست: 587

سپاس: 283

جنسیت:

تماس:

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط godfather »

Yellow Rose نوشته شده:تا حدودی به جواب نزدیک شدم، ولی فعلا باید این سوالو کنار بزارم چون از الکترودینامیک(میکروسکوپیک)، کوانتم و حالت جامد چیز خاصی بلد نیستم smile072
Cartouche نوشته شده:ضمنن الکترون نصف نمیشه.در دو جا هم حضور نداره. چه در الکترودینامیک کلاسیک، و چه در الکترودینامیک ِ کوانتومی، بار ِ الکتریکی کمیتی کوانتومی هست. با اتکا به هر نظریه ای، پاسخ یه چیزه. الکترون، در بین ِ دو کره جنب و جوش و حرکت ِ پیوسته خواهد داشت و ارتباطی هم به نظریه مکانیک ِ کوانتومی نداره. تنها تعیین ِ دقیق ِ وضعیت ِ الکترونه که نیازمند ِ مکانیک کوانتومی هست.
کاری به سوال دو کره ندارم، فقط میخواستم بدونم آیا از دید کوانتم امکان داره که الکترون در حالتی قرار بگیره که در آن واحد دو مکانو اشغال کنه؟!! smile072
بله خوب می‌شه! احتمال حضور معنی داره تو کوانتوم و الکترون در یک بازه فضایی می‌تونه حضور داشته باشه حالا با یک احتمالی‌ هر جاییش می‌تونه باشه.
من احساس می‌کنم میدونم بحث رو می‌خوای کجا ببری :)
سوال خوبیه، به اینجا فکر کنم حرفت میرسه که در حالی‌ که تعبیر احتمالی کوانتوم برای حضور ذره وجود داره ولی‌ قطعاً یکی‌ از کره‌ها بعد از جدا شدن بار داره، بعد از مشاهده!
“Science is a way of trying not to fool yourself”

نمایه کاربر
ویستاM

عضویت : شنبه ۱۳۸۹/۵/۱۶ - ۱۹:۴۵


پست: 399

سپاس: 351

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط ویستاM »

godfather نوشته شده:بله خوب می‌شه! احتمال حضور معنی داره تو کوانتوم و الکترون در یک بازه فضایی می‌تونه حضور داشته باشه حالا با یک احتمالی‌ هر جاییش می‌تونه باشه.
من احساس می‌کنم میدونم بحث رو می‌خوای کجا ببری
سوال خوبیه، به اینجا فکر کنم حرفت میرسه که در حالی‌ که تعبیر احتمالی کوانتوم برای حضور ذره وجود داره ولی‌ قطعاً یکی‌ از کره‌ها بعد از جدا شدن بار داره، بعد از مشاهده!
احساس میکنم چیزی هم که شما میگید در تناقض با کوانتوم مکانیک نیست.به عبارت دیگه درسته که ما بعد مشاهده شاید بگیم دقیقا یکی از کره ها بارداره و دیگری نیست اما همون قرارگیری الکترون در کدام یک از دو کره بستگی به همون توصیف احتمال کوانتومیه.
اصلا چرا در کوانتوم راجب احتمال حضور الکترون حرف میزنیم؟واضحه چون در ابعاد میکروسکوپیک هر اندازه گیری باعث تغییر در مفاهیم توصیف یک پدیده مثل انرژی ،تکانه،مکان و...میشه بنابرین ما نمیتونیم قبل از جداکردن دوکره این رو خارح از احتمالات کوانتوم مکانیک فرض کنیم
این در حالیه که بعد از جداکردن دوکره بحث از حالت کوانتومی خارج میشه و به یک مساله کلاسیکی توزیع بار بر اساس تقارن تبدیل میشه.فکرمیکنم اون رو بشه از روی مدل نوسانی الکترون که خودتون گفتید توصیف کرد.
جهان به حق مدیون ملت و ملیت ایرانی است
با افتخار و غرور ایرانی ام بر سر جهانیان فریاد میزنم که:
من نواده ی کوروش کبیرم

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 327

Re: قانون گاوس و گسستگی بار

پست توسط dusty »

godfather نوشته شده:بله خوب می‌شه! احتمال حضور معنی داره تو کوانتوم و الکترون در یک بازه فضایی می‌تونه حضور داشته باشه حالا با یک احتمالی‌ هر جاییش می‌تونه باشه.
من احساس می‌کنم میدونم بحث رو می‌خوای کجا ببری
سوال خوبیه، به اینجا فکر کنم حرفت میرسه که در حالی‌ که تعبیر احتمالی کوانتوم برای حضور ذره وجود داره ولی‌ قطعاً یکی‌ از کره‌ها بعد از جدا شدن بار داره، بعد از مشاهده!
دقیقا!
جدا از اینکه کوانتم درست میگه یا نه،
زره فرض کردن الکترون یه سری از مسله ها رو تا حدودی حل میکنه ولی خیلی جاها کم میاره smile072
godfather نوشته شده:به اینجا فکر کنم حرفت میرسه که در حالی‌ که تعبیر احتمالی کوانتوم برای حضور ذره وجود داره ولی‌ قطعاً یکی‌ از کره‌ها بعد از جدا شدن بار داره، بعد از مشاهده!
بله اگه مقایسم مشکل داره شما بگید smile072
اگه اشتباه نکم شرایط اینجا هم مثل شرایط آزمایش دوشکافت(الکترون) میمونه، در آزمایش دوشکافت ما قادر نبودیم مسیر عبوری الکترون رو تعیین کنیم(اگر هم آزمایشی طرح می کردیم که مسیر عبور رو تعیین می کرد طرح تداخلی به هم میریخت!!! smile024 )
ولی میتونیم فرض کنیم الکترون به طور همزمان از هر دو شکافت عبور کرده(البته دوستان کوانتومیست و البته هالیدی عزیز هم میگن این فرض نیست واقعیته!!)مگه اینکه با آزمایش تشخیص بدیم که الکترون از کدوم شکاف رد شده(که در اون صورت طرح تداخل به هم میریزه)
حالا اینو اینجوری به آزمایش دو کره ربط میدیم;
ابتدا یک الکترونو به دو کره ی رسانای کاملا منزوی منتقل میکنیم بعد طبق گفته شما، سیستم انقدر نور گسیل میکنه تا به یک حداقلی از انرژی برسه.
در این حالت میتونیم حضور همزمان الکترون اضافه در دو کره را مشابه طرح تداخلی بدونیم،
پس الکترون در یکی از کره هاست ولی تا زمانی که آزمایش نکردیم که تو کدوم یکیه، الکترون به طور همزمان بر روی هر دو کره خواهد بود!!
پس وقتی دو کره از هم جدا بشن الزاما بار روی یکی از آن دو خواهد بود(از تقارن میفهمیم که احتمال باید 50% باشه!)
ولی یک مشکل وجود داره:

در آزمایش یانگ یا آزمایش دوکره(البته اگه استدلالم صحیح باشه) وقتی میتونیم بگیم که الکترون همزمان از دوشکافت عبور می کنه یا همزمان در دو کره حضور داره که شخصی برای تشخیص اینکه در یک زمان خاص الکترون در یک مکان خاص حضور داره یا نه، آزمایشی ترتیب نده!!!
یعنی نتیجه کار به خود ناظر(آزمایشگر) مربوطه و خودش جزیی از مسله میشه
واقعا چطور همچین چیزی ممکنه؟!! smile024
smile072 smile072 smile072

ارسال پست