عملية

انبعاث

إنتاج وإطلاق الإشعاع من مصدر ما.
6 مقالات ذات صلة

الوصف

الانبعاث هو العملية التي ينتج بها مصدر ما الإشعاع ويطلقه، سواء كانت موجات كهرومغناطيسية (مثل الضوء أو الأشعة السينية أو موجات الراديو) أو جسيمات (مثل جسيمات ألفا أو بيتا). وهو مفهوم أساسي في الفيزياء، يغطي كل شيء من توهج خيط ساخن إلى نبضات الراديو من النجم النابض. الانبعاث هو عكس الامتصاص: تنتقل الطاقة من المصدر إلى المجال أو الوسط المحيط.

كيف يعمل

يحدث الانبعاث عندما ينتقل نظام من حالة طاقة أعلى إلى حالة أقل، محررًا فرق الطاقة كإشعاع. يمكن أن يحدث هذا تلقائيًا، كما في اضمحلال ذرة مثارة، أو أن يُحفَّز بواسطة فوتون وارد، كما في الليزر. يُحدد تردد الإشعاع المنبعث بفجوة الطاقة بين الحالتين، وفقًا لعلاقة بلانك E = hν. في الانبعاث الحراري، مثل ذلك الصادر عن جسم ساخن، يعتمد طيف الإشعاع على درجة الحرارة، كما تصفه قوانين إشعاع الجسم الأسود.

في التطبيق

يُستفاد من الانبعاث في كل مصدر ضوئي، من المصابيح المتوهجة إلى الثنائيات الباعثة للضوء، وفي التصوير الطبي مثل فحوصات PET، حيث يُكشف انبعاث البوزيترونات. وهو أيضًا أساس التحليل الطيفي، الذي يحدد العناصر من خلال خطوط انبعاثها المميزة.

حقيقة طريفة

إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو توهج خافت يملأ الكون، هو انبعاث من الحالة الحارة والكثيفة للكون المبكر، وقد انزياح نحو الأطوال الموجية الميكروية على مدى 13.8 مليار سنة.

Concept graph →

مقالات ذات صلة · 6

ضباب الفوتونات الذي ينحت المادة المضادة
لطالما حير لغز المادة المضادة في الكون علماء الفيزياء الفلكية: من أين تأتي البوزيترونات التي تترسب كرقائق الثلج في الكواشف؟ قد يكمن الجواب في أكثر أشكال خلفية غاما انتشارًا. فالكون مشبع بضوء متبعثر — خلفية الفوتونات الكونية (CPB).
عندما تنقلب الثقوب السوداء من الداخل إلى الخارج
الثقب الأسود هو جيب كوني يسقط فيه كل شيء، حتى الضوء. لكن الأعمال الرائدة لكل من جون ويلر، وستيفن هوكينغ، وروجر بنروز أظهرت: أنه في بعض الأحيان، بسبب انحناء الزمكان الهائل، ينقلب هذا الجيب من الداخل إلى الخارج.
لماذا لا يشع الشحنة في الجاذبية؟
حجر يسقط في بركة ماء، فعند الشاطئ تكون الدوائر غير ملحوظة تقريبًا، بينما بالقرب من نقطة السقوط يغلي الماء. يتصرف المجال الكهربائي حول الشحنة بشكل مشابه: قريبًا يكون حادًا ومعقدًا، وعلى مسافة يتمدد إلى موجة منتظمة تحمل الطاقة. هذه المنطقة البعيدة يسميها الفيزيائيون منطقة الإشعاع. هناك يضعف المجال بنعومة، مثل دوائر الماء التي تتباعد دون تموجات.
كيف تحكي الموجات عن العالم
يسقط حجر في بركة ماء فتنتشر دوائر على سطحها. هل تنتقل الموجات القصيرة أسرع من الطويلة؟ لا، في الماء العميق يحدث العكس: الطويلة تسبق القصيرة. في المعدن، صوت بتردد معين ينتقل بسرعة معينة، وصوت بتردد آخر بسرعة أخرى. كيف نفهم كل هذا؟ يلخص الفيزيائيون سلوك الموجات في رسم بياني واحد: على أحد المحورين تردد الاهتزازات، وعلى الآخر طول الموجة.
الإنتروبيا مصدرًا للجسيمات: من البتات إلى المادة
في عام 1989، صاغ جون ويلر فكرة جريئة: «it from bit» — كل شيء موجود من المعلومات. لفترة طويلة، بقيت هذه الفكرة استعارة جميلة، لكن الفيزيائيين الآن وجدوا آلية ملموسة تحول البتات إلى جسيمات. اتضح أن إنتروبيا التشابك، وهي مقياس الترابط الكمي، يمكن أن تلعب دور القائد الذي يوجه نشوء المادة. نموذج المرآة المتحركة، وهو حدود تحاكي أفق الحدث، سمح باشتقاق صيغ صريحة.
رقصة الإلكترون-الأخطبوط: ماذا يقول النفق الكمومي عن طبيعة الواقع؟
طرف صغير من التنجستين بنصف قطر أقل من مئة نانومتر — المسرح المثالي لمشاهدة العرض الكمومي. بمجرد تطبيق حقل كهربائي بقوة بضعة فولتات لكل نانومتر، تبدأ الإلكترونات بالانطلاق من المعدن — يحدث الانبعاث الحقلي. يبدو أن هذه الظاهرة قديمة قدم ميكانيكا الكم نفسها، حيث تم التنبؤ بها عام 1928. لكن تحت طبقة الصيغ المستقرة تختبئ مفارقات لم تُحل بعد.