تجربة باوند-ريبكا: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
روبوت - اضافة لشريط البوابات : الفيزياء (51414)
لا ملخص تعديل
سطر 1:
في '''تجربة باوند وريبكا''' في [[الفيزياء]] (بالإنجليزية: Pound-Rebka-Experiment) أثبت البروفيسور [[روبرت باوند]] مع تلميذه [[جلين ريبكا]] عام 1960 ظاهرة [[انزياح أحمر جذبوي|الانزياح الأحمر الجذبوي]] باستخدام [[اشعةأشعة جاماغاما]] ومجال الجاذبية الأرضية. وكان العالمان قد قاما باقتراح اجراء التجربة هذه في عام 1959.
<ref>{{cite journal|last=Pound| first=R. V.| coauthors = G. A. Rebka Jr. | authorlink = | date= November 1 1959| title=Gravitational Red-Shift in Nuclear Resonance| journal=Physical Review Letters | volume = 3 | issue = 9 | pages=439–441 | url=http://prola.aps.org/abstract/PRL/v3/i9/p439_1| doi = 10.1103/PhysRevLett.3.439| accessdate=2006-09-23}}</ref>.
وتستخدم العالمان [[تأثير موسباور]] الذي يسمح بقياس دقيق جدا [[التردد|للتردد]] ، وأجريت التجربة في برج جفرسون في جامعة هارفارد.
سطر 45:
=== اجراء التجربة والقياسات===
 
يظهر تغير طاقة الفوتون مع الارتفاع في مجال الجاذبية على هيئة تغير في [[التردد]]. ويستخدم فوتون من اشعة جاماغاما. ومن أجل قياس تغير التردد بين مصدر الشعاع والمستقبل استغل الفيزيائيان ظاهرة [[امتصاص (إشعاع كهرومغناطيسي)|الامتصاص الرنيني]] وهو نفس طريقة إصدار الشعاع. بذك تكون الذرات المصدرة لشعاع جاماغاما حساسة لاستقباله. وطبقا [[تأثير موسباور|لتأثير موسباور]] تتساوى طاقة الإصدار وطاقة الامتصاص للشعاع في حالة عدم حدوث صدمة ارتداد.
هذا معناه أن لا يحدث امتصاص في الذرات إذا تغير تردد الشعاع بين المصدر والذرات الممتصة. ونظرا لاهتزاز الذرات المصدرة للأشعة فتكون الذرات المصدرة والمستقبلة ليست ثابتة وإنما في حالة اهتزاز.
ويمكن اخماد اهتزاز الذرات بالتبريد وهذا لا يمنع تأثير موسباور. وبإجراء التبريد وتحريك المصدر أو المستقبل الممتص بسرعة معينة بالنسبة للآخر يمكن بواسطة [[تأثير دوبلر]] قياس ترددات مختلفة عند الامتصاص.
 
وضع باوند وريبكا مصدر اشعة جاماغاما على منضة تهتز رأسيا اهتزازا توافقيا (مطابقا [[منحنى الجيب|لدالة جيبية]]). وعن طريق تعيين النقطة الزمنية التي يحدث عندها امتصاص الأشعة يمكن تعيين التغير في تردد الشعاع.
 
وضع المصدر والمستقبل الممتص بحيث يكون بينهما مسافة رأسية قدرها 56و22 [[متر]]. كما استبدل خلال التجربة وضعي المستقبل والمصدر لمعرفة تاثير جاذبية الأرض على الشعاع. ولكن شوشرة الاهتزاز الحراري للذرات كانت غالبة على الانزياح المرغوب تسجيله في التجربة. وكان لا بد من اجراء تجربة أخرى تتميز بدقة أعلى.
سطر 67:
<math>\Delta f/f = -15{,}5\cdot10^{-15}</math>.
وهذاوهذا
وكما وصفنا أعلاه من المتوقع أن تقل طاقة شعاع جاماغاما عند صعوده مقاوما قوى جاذبية الأرض ، أي يحدث له [[انزياح أحمر]] ، ويمدث له [[انزياح نحو الأزرق|انزياح أزرق]] عند سقوطه من أعلى إلى اسفل. وأظهرت النتائج تلك التغيرات بالإضافة إلى تأثيرات فيزيائية أخرى (rest) متعلقة بخواص المادة الصلبة :
<math>\Delta f = \Delta f_\mathrm{grav} + \Delta f_\mathrm{Rest}</math>.