مغامرات إلكترون

من طرف rania الخميس 23 أكتوبر 2008 - 8:54

كان سينو أحد إلكترونات ذرة صوديوم وقد مكث طويلا ينتظر قدوم الفوتون المحرر، لكن أحدا لم يأت. وبعد فترة انتظار طويلة، فوجئ سينو يوما بالإلكترونات تتطاير من حوله. وفوجئ بنفسه أيضا ينساق سوقا بقوة كبيرة إلى حيث لا يعلم.

لقد كان المدرس في مختبر العلوم يجري أمام الطلبة تجربة تبين طيف الانبعاث للصوديوم بإحراق قطعة صغيرة جدا من الصوديوم على لهب بنسن. وكانت هذه القطعة تحتوي الحي البلوري الذي يعيش فيه سينو.

واستمر سينو منطلقا يدفعه فوتون لم ير مثله من قبل. في البداية كان يمر على تكتلات من الذرات هنا وهناك ثم تحول الأمر فجأة فإذا به يحلق فيما يشبه الفضاء الفارغ. فلا تكاد تصادفه إلا نادرا ذرة هنا أو بعض الذرات هناك.

كان سينو قد غادر محيط المادة التي عاش فيها فترة من الزمن وأوغل في هواء المختبر بعيدا عن مكان التجربة والمدرس والتلاميذ، متجها نحو منطقة ما في جدار المختبر.

وفي طريقه، اقترب سينو ومرافقه الفوتون من ذرة رادون، لكنه بدل أن يصطدم بها وفي أقرب نقطة إلى الذرة، بدأ الفوتون يضطرب ثم انقسم كما تنقسم الخلية. وانطلق أحد القسمين في الاتجاه المعاكس لاتجاه الذرة مبتعدا بسرعة كبيرة. في حين أبطأت سرعة سينو ومرافقه "الجديد".

وبدأت معالم الذرات في الجدار تتضح رويدا رويدا. وبدأ سينو يترقب ما سيحدث له وهو يتساءل ما الذي حدث لمرافقه، وكيف انقسم ولماذا…

بدا له الجدار عالما شديد التنوع، فهذه منطقة منتظمة الشكل تصطف فيها الذرات في ترتيب واضح للعيان، وتلك منطقة مرتبة أيضا لكن مكوناتها متعددة الأشكال والأحجام.

وبدأت تتضح لسينو معالم المنطقة التي هو مندفع نحوها. كان سطح الجدار وقد تقشر عنه الطلاء في تلك المنطقة، خليطا من مواد مختلفة، الرمل والاسمنت وبعض الشوائب والغبار الذي يكسوه.

واستمر سينو ومرافقه في الاقتراب، واتضح أنهما يتجهان إلى نقطة على سطح حبة متبلورة من الرمل المكون من ثاني أكسيد السليكون.

وبعد ماذا حدث؟

مع اقترابه من البلورة الهدف بدأ يرى ظواهر غريبة عجيبة، لكن أكثر ما لفت انتباهه في هذه المرحلة كان تقافز مجموعات من
الفوتونات بين ذرات البلورة بطريقة هندسية منتظمة أشبه ما تكون بالانعكاس المنتظم.

لقد كانت هذه الفوتونات التي تتقافز أمامه هي فوتونات أشعة سينية. وكان ما يجري لها في الواقع هو حيود الأشعة السينية. ولكي نفهم هذه الظاهرة دعونا نتعرف إلى ظاهرتي الحيود والتداخل في الأمواج.

إذا تعاملنا مع الضوء كموجة، فإن بإمكاننا أخذ أمواج الماء كنموذج لأمواج الضوء. ونرى قانون الانعكاس:

زاوية السقوط = زاوية الانعكاس