هل تخيلت أن تستيقظ يومًا لتكتشف أن القطب الشمالي أصبح جنوبيًّا والعكس صحيح؟ هل سبق وأن حدثت مثل تلك الظاهرة الغريبة سابقًا بالفعل! ؟ قبل الإجابة على هذه الأسئلة، دعونا نتعرف عن كُثبٍ على المجال المغناطيسي لكوكب الأرض، وطبيعة التغيُّرات التي قد تطرأ عليه مما يؤدي إلى تبدل اقطاب الأرض المغناطيسية. تعريف المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي للأرض هو عبارةٌ عن طبقةٍ غير مرئيةٍ من الشحنة الكهربائية التي تحيط بكوكبنا، يساهم هذا المجال في تأمين الحياة على كوكب الأرض؛ إذ أنه يحمينا من تأثير الجسيمات المشحونة التي تطلقها الشمس وتُعرف بالرياح الشمسية (Solar Winds). تعريف المجال المغناطيسي بالقران. بدون تلك الطبقة الواقية، سوف تعمل هذه الجسيمات على إزالة طبقة الأوزون ، والتي تعد بمثابة خط الدفاع الأول والوحيد ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة، يعتقد العلماء أن نواة أو لب الأرض (Earth's Core) هو المسؤول عن توليد حقلها المغناطيسي؛ حيث يخلق الحديد المنصهر الذي يدور في اللب الخارجي للأرض، تيارات الحمل الحراري (Convection Currents)، والتي تعمل على توليد تياراتٍ كهربائيةٍ تخلق هي الأخرى المجال المغناطيسي في عمليةٍ طبيعيةٍ تُعرف بالجيودينامو (Geodynamo).
تعريف المجال المغناطيسي بالقران
هذا هو سبب كونه مجال متجه: نقاط الفضاء الإقليدي مرتبطة بناقل. يمكن تفسير المجالات المغناطيسية من قوة لورنتز ، وهي القوة التي يبذلها المجال عندما يتلقى تيارًا كهربائيًا أو جسيمًا مشحونًا. تتحرك الشحنة الكهربائية ذات القيمة X عبر الفضاء بسرعة معينة وتختبر نتيجة قوة قاطعة تتناسب مع المجال والسرعة. El campo magnético puede generarse por una corriente de desplazamiento. En este caso, el campo varía en el tiempo. مفهوم الحقل المغناطيسي - موضوع. También puede tener su origen en una corriente eléctrica de conducción que, de ser constante, crea un campo magnético que se mantiene estático. حقائق أخرى مثيرة للاهتمام حول المجال المغناطيسي هي كما يلي: - وفقًا للنظام الدولي ، فإن وحدة المجال المغناطيسي هي Tesla. يتم تمثيل هذا بالحرف t. 1 يعتبر تسلا هو المجال المغناطيسي الذي تمارسه قوة 1 نيوتن (N) على شحنة مقدارها 1 كولوم (C). - بنفس الطريقة ، يجب ألا ننسى أن وحدة أخرى تستخدم لقياس الجانب في متناول اليد هي Gauss (G). في هذه الحالة يمكننا القول أن 1 تسلا يساوي 10000 غاوس. صحيح أن هذه الوحدة ليست جزءًا من النظام الدولي المذكور ، لكن استخدامها منتشر جدًا.
تعريف المجال المغناطيسي بالانجليزي
عندما يتماشى شيء ما مع القطبين الذريين في المادة A ، تصبح المادة مغناطيسية ، والكهرباء هي أحد الأشياء التي يمكنها محاذاة أقطاب الذرات. الكهرومغناطيسية النموذج الأصلي للمغناطيس الكهربائي هو النموذج الذي يتم تشغيله بواسطة الرافعة والذي يلتقط السيارات والخردة المعدنية ، وهذا النموذج يوضح ميزة واحدة مرغوبة للمغناطيس الكهربائي ، أنه يصبح مغناطيسًا أم لا عندما ينقلب المفتاح. نجم غريب كيميائيا(المجال المغناطيسي النجمي) (الرياضيات) - Mimir موسوعة. تيار كهربائي يدور حول قلب حديدي يحاذي ذرات الحديد لجعل اللب الحديدي مغناطيسًا. التطبيق الأصغر هو جرس الباب حيث يقوم المغناطيس الكهربي بتشغيل المهاجم لضرب الجرس ، ومكبرات الصوت هي تطبيق آخر للمغناطيسات الكهربائية ، حيث يتم توصيل مخروط ورقي بمغناطيس كهربائي ، يتم التحكم فيه بواسطة تيار كهربائي متغير ، وبعد ذلك يغني المغني ، يتم إنشاء تيار كهربائي مطابق ، ويستقبل المغناطيس الكهربائي مخروطًا ورقيًا إيقاعيًا واهتزازًا لإعادة إنتاج صوت المغني. المحركات تستخدم المحركات المجالات المغناطيسية لتدوير العمود ، ومع تغير التيار الكهربائي المتجه إلى المحرك – كل التيارات المتولدة تفعل ذلك – تتسبب في ارتفاع وانخفاض المجالات المغناطيسية لدفع قلب المحرك حوله.
تعريف المجال المغناطيسي في
[1] [2] [3]
والقوة المغناطيسية المؤثرة في الشحنة المارة في المجال تعطى بهذه العلاقة:
بينما القوة الكهربائية تعطى بالعلاقة التالية:
فتكون قوة لورنتز مقداراً واتجاهاً عبارة عن الجمع الاتجاهي بين القوتين. البنية [ عدل]
يمكن أن يُعرض المجال الكهرومغناطيسي بطريقتين مختلفتين: بنية مستمرة أو بنية منفصلة. البنية المستمرة [ عدل]
يُعتقد -من الناحية الكلاسيكية- أن الحقول الكهربائية والمغناطيسية تَنتج عن حركات سلسة للأجسام المشحونة. على سبيل المثال، تُنتج الشحنات المتذبذبة اختلافات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية يمكن اعتبارها سلسة ومستمرة وموجية. تُنقل الطاقة في هذه الحالة باستمرار من خلال المجال الكهرومغناطيسي بين أي موقعين. تعريف المجال المغناطيسي في. على سبيل المثال، تُظهر ذرات المعدن في جهاز إرسال موجات الراديو نقل الطاقة بشكل مستمر. هذا مفيد إلى حد ما (إشعاع التردد المنخفض)، ولكن توجد مشاكل في الترددات العالية مثل كارثة الأشعة فوق البنفسجية. [4]
بنية منفصلة [ عدل]
يكون المجال الكهرومغناطيسي مشوهًا. كشفت التجارب أن نقل الطاقة الكهرومغناطيسية في بعض الظروف يوصف على أنه يتم في شكل حزم تسمى كوانتا -الفوتونات في هذه الحالة- بتردد ثابت.
من المفاهيم الهامة في الفيزياء اليوم مفهوم المجال. ولكن للأسف فان مفهوم المجال ليس مستساغا لدى بعض الدارسين فدعونا نتعرف على مفهوم المجال وما هي قصة المجالان الكهربائي و المغناطيسي بصفة خاصة. في الرياضيات مفهوم المجال يعني دالة تعتمد قيمتها على المكان. اضرب مثالا: لو تخيلنا فضاءا ما ثنائي الابعاد. طول و عرض اما الارتفاع فهو غير مهم. فلو تخيلنا ان لدينا قطعة ارض موجودة في هذا الفضاء وقسمنا هذه الأرض الي قطع ارض اصغر. ونحن نريد الان ان نبيع قطع الارض الصغيرة فنلاحظ ان لكل قطعة ارض ثمن يختلف عن باقي القطع الاخرى. فهذه قطعة ارض مثلا تقع على شارع فلها سعر اما قطعة ارض اخرى فتقع على شارعين فلها سعر اعلى. وقطعة ارض قد تكون اكثر خصوبة فلها سعر مختلف. وهكذا فان توزيع السعر على المكان هو المجال. مثال اخر اذا تصورنا فضاء ثلاثي الابعاد كغرفة مثلا وقسنا درجة الحرارة في هذه الغرفة فاننا نجد ان درجات الحرارة ليست واحدة عند كل نقاط الغرفة. تعريف المجال المغناطيسي بالانجليزي. قد تكون درجات الحرارة متقاربة ولكنها ليست واحدة. فربما تكون النقاط الاقرب للأرض اقل حرارة منها للتي هي اقرب للسقف. اذن فالمجال هو دالة ما بدلالة س و ص و ع اللتي هي محاور المكان المختلفة.
تربط علاقة بلانك طاقة الفوتون «إي» للفوتون بترددها «إف» بالمعادلة:
حيث «إتش»: ثابت بلانك، و«إف»: تردد الفوتون. على الرغم من أن بصريات الكم تخبرنا أنه يوجد أيضًا تفسير شبه كلاسيكي للتأثير الكهروضوئي -انبعاث الإلكترونات من الأجسام الصلبة والسائلة والغازية عند امتصاص الطاقة من الضوء، حيث تسمى الإلكترونات المنبعثة من هذه الظاهرة بالإلكترونات الضوئية- فقد استُخدم الفوتون تاريخيًا (وإن لم يكن بالضرورة) في شرح بعض الملاحظات. وُجد أن زيادة شدة الإشعاع الساقط (طالما بقي واحدًا في النظام الخطي) يزيد فقط من عدد الإلكترونات المنبعثة، وليس له أي تأثير على توزيع الطاقة المقذوفة. تردد الإشعاع فقط هو الذي يرتبط بطاقة الإلكترونات المقذوفة. أثبتت هذه الصورة الكمومية للمجال الكهرومغناطيسي -التي تعامله كإشارات تماثلية حسب الهزاز التوافقي- نجاحًا كبيرًا، ما أدى لبزوغ الديناميكا الكهربائية الكمومية، وهي نظرية المجال الكمومي التي تصف تفاعل الإشعاع الكهرومغناطيسي مع المادة المشحونة. تبدل اقطاب الأرض المغناطيسية وكيف يحدث - أراجيك - Arageek. وأدت الصورة الكمومية للمجال الكهرومغناطيسي أيضًا إلى بزوغ البصريات الكمومية، والتي تختلف عن الديناميكا الكهربية الكمومية من حيث أن المادة نفسها مصاغة باستخدام ميكانيكا الكم بدلاً من نظرية المجال الكمومي.
وذلك من خلال قيامها بامتصاص أشعة الشمس، وتقوم بعكس أشعة الشمس التي لم يتم امتصاصها. وبالتالي يتم انقسام الجزيئات الخاصة بالماء، وتحويلها إلى أكسجين، وهيدروجين، وذلك من خلال الطاقة الضوئية التي يتم امتصاصها. وبالنسبة للهيدروجين الذي يتم الحصول عليه من الماء وثاني أكسيد الكربون، يكون هو المسئول عن إنتاج الجلوكوز، وهو أحد المواد المسئولة عن تطوبر النباتات ونموها. ويجب العلم أن عملية البناء الضوئي من العمليات التي تحدث داخل الطبقات الوسطى من ورق النبات. ويتم انتشار المسامات على السطح الخاص بالأوراق، والتي تساعد على دخول ثاني أكسيد الكربون من خلالها إلى النبات. وبالتالي تحدث العملية التي يطلق عليها البناء الضوئي. ويمكن أن تحدث عملية البناء الضوئي من دون ضوء في بعض الحالات، ولكن يطلق عليها في تلك الحالة دورة كالفين. التركيب الضوئي مصطلح في أي مجال؟ - الفجر للحلول. اقرأ أيضًا: النبات الذي ينمو لعدة فصول ما هو.. تعريف النباتات المعمرة وخصائصها
شروط حدوث عملية البناء الضوئي
وهناك مجموعة من الشروط الهامة التي يجب أن تكون متوفرة، وذلك حتى تحدث عملية البناء الضوئي، ومن بين تلك الشروط الآتي:
الحرارة المناسبة
تحتاج عملية البناء الضوئي في الغالب إلى درجة الحرارة المناسبة، والتي تتراوح ما بين عشرة إلى عشرون درجة.
التركيب الضوئي مصطلح في أي مجال؟ - الفجر للحلول
حيث تقوم الكائنات الحية بالعمل على استخدام الإنزيمات، وذلك من أجل تحفيز المعادلات. وتحتاج في الغالب الإنزيمات إلى توافر الحرارة المناسبة، والتي تساعدها في العمل بشكل جيد. في حالة انخفاض درجة الحرارة بشكل كبير، فإنه في تلك الحالة لن تتمكن الإنزيمات من ممارسة عملها. وهذا الأمر الذي ينتج عنه عدم اكتمال عملية البناء الضوئي، وأما في حالة إن كانت درجات الحرارة مرتفعة، فإن ذلك يكون سبب في تلف الإنزيمات أيضًا، وهذا ما يؤثر أيضًا على العملية. ضوء الشمس
يعتبر ضوء الشمس هو واحد من بين العوامل الهامة التي يجب أن تكون متوفرة لاكتمال عملية البناء الضوئي. وقد يختلف احتياج كل نوع من أنواع النباتات لضوء الشمس اللازم لتلك العملية، حيث تكون نسب الاحتياج مختلفة. ويكون الكلوروفيل هو من المواد المسئولة عن امتصاص ضوء الشمس. مع العلم أنه في حالة اختفاء ضوء الشمس لا يمكن حدوث عملية البناء الضوئي، وكما هو الحال في حالة إن زادت أشعة الشمس عن النسبة التي يحتاج إليها النبات. معادله عمليه البناء الضوئي – المحيط. وذلك لأن حرارة الشمس العالية يمكن أن تؤدي إلى احتراق الأوراق وتلفها. غاز ثاني أكسيد الكربون
يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون هو واحد من بين الغازات الهامة لحدوث عملية البناء الضوئي.
معادله عمليه البناء الضوئي – المحيط
يتحرر الأكسجين ويخرج مع نواتج التفاعل الكيميائي. أما الهيدروجين فيتحد مع ثاني أكسيد الكربون مكونًا سكر الجلوكوز. مراحل البناء الضوئي
من خلال تعريف عملية البناء الضوئي السابق ذكره، قد يظن البعض أن تلك العملية تتم بأكملها في وجود ضوء الشمس، بينما الحقيقة هي مرور التركيب الضوئي بمرحلتين إحداهما ضوئية والأخرى لاضوئية، وعلى الرغم من بساطة شكلها الظاهر سابقًا، إلا أنها تحوي مجموعة من التفاعلات الدقيقة والمعقدة، وهو ما يُمكن توضيحه كالتالي:
المرحلة الضوئية: هي المرحلة الأولى من التركيب الضوئي التي تهدف إلى تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية يستفيد منها النبات لاتمام باقِ التفاعلات. معادله عمليه البناء الضوئي في النبات. المرحلة اللاضوئية: كما تُسمى مرحلة تثبيت الكربون، وهي مرحلة يتفاعل فيها ثاني أكسيد الكربون مع بعض الجزيئات العضوية الموجودة بالبلاستيدات الخضراء لتكوين الكربون، الذي يُختزله الهيدروجين الناتج من جزيئات الماء على هيئة مركبات كربوهيدراتية، معتمدًا في ذلك على الطاقة الكيميائية التي اختُزِنَت أثناء المرحلة الضوئية. ناتج عملية البناء الضوئي
قد يكون تعريف البناء الضوئي مقتصرًا على توضيح أهمية تلك العملية بالنسبة للنباتات فقط، إلا أنها في الحقيقة تحمل نفعًا كبيرًا للإنسان قد يفوق ذلك النفع الذي يعود على النبات؛ ففضلًا عن إطلاقها لغاز الأكسجين اللازم لتنفس الإنسان والحيوان، تنتهي عملية البناء الضوئي إلى تكوين مجموعة من السكريات، تستغل نسبة قليلة منها في النمو، أما الباقي فيُخزَّن في بذور النباتات وثمارها، إلى جانب بعض المغذيات الأخرى كالدهون والبروتينات والماء ، ليستفيد بها الإنسان والحيوان والطير في حالة تناولها.
معلومات عن عملية التمثيل الضوئي - سطور
طرق التمثيل الضوئي [ عدل]
تمثيل ضوئي ثلاثي الكربون
تمثيل ضوئي رباعي الكربون: ويسمى أيضاً مسار «هاتش ـ سلاك» نسبة لمكتشفي هذه النوع من التمثيل الضوئي. أيض الحمض العصاري. أهمية البناء الضوئي [ عدل]
عملية البناء الضوئي ظاهرة بيولوجية هامة تؤثر في حياة جميع المخلوقات الحية، وهي المصدر الرئيسي لتكوين الأوكسجين، كما تستعمل نواتج البناء الضوئي المباشرة في تصنيع مركبات عضوية أخرى تدخل في تكوين الأحماض النووية ، والدهنيات ، والبروتينات ، والهرمونات ، وغيرها. معلومات عن عملية التمثيل الضوئي - سطور. مراجع [ عدل]
انظر أيضًا [ عدل]
تغذية طفيلية
بلاستوسيانين
[3]
وختامًا نذكر بأن هذه المقالة قد ناقشت وبالتفصيل عناوين مهمة وهي معادلة البناء الضوئي ، وأهمية عملية البناء الضوئي في هذا الكوكب، كما وبينا مصير الطاقة الناجمة عن عملية البناء الضوئي. المراجع
^, What Is Photosynthesis?, 29/10/2020
^, What are the advantages of photosynthesis?, 29/10/2020
^, Photosynthesis, 29/10/2020