ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

استخدام معادلة هاملتون - جاكوبي لدراسة نظرية الالكترون النسبي و بعض تطبيقاتها

Using Hamilton-Jacoby equation to study the relativistic theory of the electron and some of its applications

3658   7   58   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
  مجال البحث فيزياء
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

استخدمنا في هذه المقالة معادلة هاملتون- جاكوبي المعممة لدراسة الحركة النسبية للإلكترون في الحقل الكهرومغنطيسي الكيفي، اعتماداً على تابع الفعل (مبدأ الفعل الأصغري)، مع الأخذ بالحسبان العلاقة بين تابعي هاملتون و لاغرانج ، بدءاً من معادلتي الحركة و الطاقة للإلكترون في نظرية النسبية الخاصة، حيث تم اختيار اللاغرانجيان بحيث يكون من أجله مبدأ التغاير مساوياً للصفر و بالتالي تكون معادلة لاغرانج محققة، و قد تم الحصول على المجموعتين الأولى و الثانية لمعادلات هاملتون القانونية و من ثم على قانون انحفاظ تابع هاملتون، أي طاقة الالكترون. و قد شمل هذا البحث دراسة بعض تطبيقات معادلة هاملتون- جاكوبي على الحركة الحرة لجسيم و الحركة الدائرية و اللاتغايرات الكظومة و من ثم نُوقشت مسألة كبلر لذرة الهيدروجين في النظرية النسبية و تم استخراج معادلة مسار الحركة للإلكترون و حساب كل من طاقه و تواتر (تردد) الاهتزاز.


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية استخدام معادلة هاملتون-جاكوبي المعممة لدراسة الحركة النسبية للإلكترون في الحقل الكهرومغناطيسي الكيفي. تعتمد الدراسة على مبدأ الفعل الأصغري والعلاقة بين تابعي هاملتون ولاغرانج. تبدأ الورقة بمعادلات الحركة والطاقة للإلكترون في نظرية النسبية الخاصة، حيث تم اختيار اللاغرانجيان بحيث يكون مبدأ التغاير مساوياً للصفر، مما يحقق معادلة لاغرانج. تم الحصول على المجموعتين الأولى والثانية لمعادلات هاملتون القانونية، ومن ثم قانون انحفاظ تابع هاملتون، أي طاقة الإلكترون. تشمل الدراسة تطبيقات معادلة هاملتون-جاكوبي على الحركة الحرة للجسيم، الحركة الدائرية، والتحولات الكظومة. كما تم مناقشة مسألة كبلر لذرة الهيدروجين في النظرية النسبية، حيث تم استخراج معادلة مسار الحركة للإلكترون وحساب طاقة وتواتر الاهتزاز. تهدف الورقة إلى تقديم مدخل لمعالجة بعض مسائل نظرية الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل متطور ودراسة حركة الإلكترون النسبي وإشعاع تشيرنكوف والإشعاع المتزامن والنظرية الكمومية النسبوية، مع التركيز على استخدام معادلة هاملتون-جاكوبي للانتقال من الميكانيك الكلاسيكي إلى الميكانيك الكمومي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية إضافة قيمة إلى الأدبيات العلمية في مجال الفيزياء النظرية، حيث تقدم تطبيقات متعددة لمعادلة هاملتون-جاكوبي في دراسة الحركة النسبية للإلكترون. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من التوضيح أو التحسين. أولاً، الورقة تعتمد بشكل كبير على المعادلات الرياضية دون تقديم تفسير كافٍ للمفاهيم الفيزيائية الأساسية، مما قد يجعلها صعبة الفهم للقراء غير المتخصصين. ثانياً، لم تتناول الورقة بشكل كافٍ التطبيقات العملية لهذه النتائج في المجالات الأخرى مثل الإلكترونيات أو الفيزياء الفلكية. أخيراً، يمكن تحسين الورقة بإضافة المزيد من الرسوم البيانية والأمثلة التوضيحية لتسهيل فهم النتائج والمعادلات المقدمة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من استخدام معادلة هاملتون-جاكوبي في هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة الحركة النسبية للإلكترون في الحقل الكهرومغناطيسي الكيفي وتطبيقات هذه المعادلة على الحركة الحرة للجسيم، الحركة الدائرية، والتحولات الكظومة، بالإضافة إلى مسألة كبلر لذرة الهيدروجين.

  2. ما هي العلاقة بين تابعي هاملتون ولاغرانج التي تم استخدامها في هذه الدراسة؟

    العلاقة بين تابعي هاملتون ولاغرانج هي H = P · v - L، حيث H هو تابع هاملتون، P هو الاندفاع، v هو السرعة، وL هو تابع لاغرانج.

  3. ما هي التطبيقات العملية التي تم مناقشتها في الورقة باستخدام معادلة هاملتون-جاكوبي؟

    تم مناقشة تطبيقات معادلة هاملتون-جاكوبي على الحركة الحرة للجسيم، الحركة الدائرية، التحولات الكظومة، ومسألة كبلر لذرة الهيدروجين، بالإضافة إلى حساب طاقة وتواتر الاهتزاز.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الورقة لمزيد من الأبحاث المستقبلية؟

    توصي الورقة بمزيد من الأبحاث في مجال نظرية الإشعاع الكهرومغناطيسي، دراسة حركة الإلكترون النسبي، إشعاع تشيرنكوف، الإشعاع المتزامن، والنظرية الكمومية النسبوية، مع التركيز على استخدام معادلة هاملتون-جاكوبي للانتقال من الميكانيك الكلاسيكي إلى الميكانيك الكمومي.


المراجع المستخدمة
SOKOLOV, A.A. and TERNOV, I.M., Radiation from Relativistic electrons, New York,1986. p 26-37
GOLDSTEIN, H., POOLE, C. and SAFKO, J., Classical Mechanics, third edition, 2000, p 35,83,298,430
LANDAU, L.D. and LIFSHITZ, E.M., The classical theory of fields, 4th edn. Butterworth-Heinemann, Oxford,1980, p 66
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعد نظرية الحاصل من الأدوات الرياضية الحديثة التي أثارت اهتمام الباحثين في كل المجالات الرياضية حيث تم استخدامها في حل الكثير من المشاكل الرياضية التي كانت إلى وقت قريب غير قابلة للحل أو حلها يحتاج إلى الكثير من الجهد و الوقت.
تمّ في هذا العمل دراسة بعض مركبات اليورنيوم باستخدام المجموعة القاعدية SDDALL ضمن طريقة B3LYB التي تعتمد على نظرية تابعية الكثافة الإلكترونية (DFT), و ذلك لما تملكه هذه الطريقة من دقة عالية و موثوقية كبيرة بالنسبة للنتائج التي يتم الحصول عليها.
يعرض هذا البحث دراسة مرجعية عن تقنية النانو تكنولوجي((NanoTechnology. يوضّح فيها أشكال المواد النانوية, و طرق تصنيعها, و خصائصها, و تطبيقاتها, و دور تقنيات النانو في الإلكترونيات و الضوئيات, كما إنه يشرح إمكانية تصنيع حاسوب من أنابيب الكربون النانوية , و يشرح تقنية البطارية الورقية, و المكثفة الفائقة و العالية السعة, كما إنه يعطي فكرة عن الأجهزة و التقنيات المستخدمة في فحص المواد النانوية, و يعرض البحث تعامل ميكانيك الكم مع الإلكترونيات النانوية, و بالنهاية يعطي فكرة عامة عن أجهزة الكم و عمليات المحاكاة الخاصة بها.
حُضر في هذا البحث عدة عينات من بوليمير مشترك (أنيلين – فينول – فور ألدهيد) بطريقة البلمرة التكاثفية انطلاقاً من الأنيلين و الفينول و الفور ألدهيد و بوجود حفاز من محلول الأمونيا بتراكيز مختلفة. ضُبطت شروط تفاعل البلمرة (درجة الحرارة, زمن التفاعل, الحفاز) .
تعد قواعد جروبنر Gröbner Bases من الأدوات الرياضية الحديثة التي أثارت اهتمام الباحثين في كل المجالات الرياضية حيث تم استخدامها في حل الكثير من المشاكل الرياضية التي كانت إلى وقت قريب غير قابلة للحل أو حلها يحتاج إلى الكثير من الجهد و الوقت , إن قواعد جروبنر بشكل عام هي عبارة عن مجموعة الحدوديات متعددة المتغيرات تملك خواص معينة , كل مجموعة من الحدوديات يمكن أن نحولها إلى قواعد جروبنر عن طريق خوارزميات و طرق معينة .

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا