پاورپوینت کامل و جامع با عنوان درس مبانی شیمی کوانتومی در 219 اسلاید

اختصاصی از سورنا فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان درس مبانی شیمی کوانتومی در 219 اسلاید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دید کلی

شیمی کوانتومی ، دانش کاربرد مکانیک کوانتومی در مسایل مربوط به شیمی است. اثر شیمی کوانتومی ، در شاخه‌های وابسته به شیمی قابل لمس است. مثلا :

• علمای شیمی فیزیک ، مکانیک کوانتومی را (به کمک مکانیک آماری) در محاسبات مربوط به خواص ترمودینامیکی (مانند آنتروپی و ظرفیت حرارتی) گازها ، در تفسیر طیفهای مولکولی به منظور تائید تجربه خواص مولکولی (مانند طولها و زوایای پیوندی) ، در محاسبات نظری خواص مولکولی ، برای محاسبه خواص حالات گذار واکنشهای شیمیایی به منظور برآورد ثابتهای سرعت واکنش ، برای فهم نیروهای بین مولکولی و بالاخره برای بررسی ماهیت پیوند در جامدات بکار می‌برند.
  
  
• علمای شیمی آلی از مکانیک کوانتومی ،‌ برای برآورد پایداریهای نسبی مولکولها ، محاسبه خواص واسطه‌های واکنش ، بررسی ساز و کار واکنشهای شیمیایی ، پیش بینی میزان ترکیبات و تحلیل طیفهای NMR استفاده می‌کنند.
  
  
• علمای شیمی تجزیه از مکانیک کوانتومی برای تفسیر شدت و فرکانسهای خطوط طیفی استفاده می‌کنند.
  
  
• علمای شیمی معدنی از نظریه میدان لیگاند که یک روش تقریبی مکانیک کوانتومی است، در توضیح خواص یونهای مرکب فلزات واسطه سود می‌برند.

فرضیه پلانک ، سرآغاز مکانیک کوانتومی

در سال 1900، "ماکس پلانک" ، نظریه‌ای ابداع کرد که با منحنی‌های تجربی تابش جسم سیاه ، مطابقتی عالی از خود ارائه داد. فرض او این بود که اتمهای جسم سیاه ( ماده‌ای که تمام نورهای تابیده به آن را جذب کند ) ، تنها قادرند نورهایی را گسیل سازند که مقادیر انرژی آنها توسط رابطه hv داده می‌شود. در رابطه ، v فرکانس تابش و h ، ثابت تناسب است که به ثابت پلانک معروف است. با قبول مقدار ، منحنی‌هایی بدست می‌آیند که با منحنی‌های تجربی جسم سیاه کاملا مطابقت دارند. کار پلانک سرآغاز مکانیک کوانتومی بود.

به دنبال پلانک ، "انیشتین" نیز مشاهدات مزبور را بر اساس اندیشه تشکیل نور از اجزایی ذره گونه تشریح کرد که آنها را فوتون نامید که انرژی هر یک از آنها برابر است با:

احتمال و مکانیک کوانتومی

موضوع احتمال ، یک نقش اساسی را در مکانیک کوانتومی ایفا می‌کند. در مکانیک کوانتومی ، سروکار ما با احتمالاتی است که با متغیر پیوسته‌ای مانند مختصه x درگیرند. صحبت از احتمال پیدا شدن یک ذره در یک نقطه خاص مانند x = 0.5000 حاوی چندان معنایی نیست، زیرا تعداد نقطه‌ها در روی محور xنامتناهی ، ولی تعداد در اندازه گیریهای ما به هر حال متناهی است و از این رو ، احتمال وصول با دقت به 0.5000 بی‌نهایت کم خواهد بود.

این است که به جای آن از احتمال یافتن ذره در یک فاصله کوتاه از محور x ، واقع بین x+dx , x صحبت می‌شود که در آن dx یک طول بینهایت کوچک است. طبیعتا احتمال فوق متناسب با فاصله کوچک dx بوده و و برای نواحی مختلف محور x متغیر خواهد بود. بنابراین احتمال اینکه ذره در فاصله مابین x و x+dx پیدا شود، مساوی g(x)dx است که در اینجا (g(x بیانگر نحوه تغییرات احتمال روی محور x است. تابع (g(x چون برابر مقدار احتمال در واحد طول است، لذا چگالی احتمال نامیده می‌شود.

چون احتمالات ، اعداد حقیقی و غیر منفی‌اند، لذا (g(x باید یک تابع حقیقی باشد که همه جا غیر منفی است. تابع موج می‌تواند هر مقدار منفی و یا مقادیر مختلط را به خود بگیرد و از این نظر به عنوان یک چگالی احتمال محسوب نمی‌شود. مکانیک کوانتومی به عنوان یک اصل می‌پذیرد که چگالی احتمال برابر است.

اصل عدم قطعیت هایزنبرگ

اندیشه "بوهر" مبنی بر اینکه هر الکترون در اتم ، تنها می‌تواند کمیتهای معین انرژی را دارا باشد، گام مهمی در رشد و تکوین نظریه اتمی بود (مدل اتمی بوهر). نظریه بوهر برای توجیه طیف اتم هیدروژن ، مدلی رضایت بخش ارائه کرد، اما تلاش برای بسط نظریه به منظور تشریح طیف اتمهای دارای بیش از یک الکترون ناموفق بود. دلیل این مشکل به زودی آشکار شد.

در نگرش بوهر ، الکترون به عنوان ذره‌ای باردار متحرک ، در نظر گرفته می‌شود. برای پیش بینی دقیق مسیر یک جسم متحرک ، دانستن مکان و سرعت جسم در هر لحظه معین ضروری است. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ (19266) نشان می‌دهد که تعیین دقیق مکان و اندازه حرکت جسمی به کوچکی الکترون ناممکن است. هرچه تلاش کنیم که یکی از این کمیتها را دقیقتر تعیین کنیم، از دقت کمیت دیگر ، نامطمئن‌تر هستیم.

مشاهده اشیا با دریافت انعکاس پرتوهای نوری که برای روشن کردن آنها بکار رفته است، امکان‌پذیر است. برای تعیین موقعیت جسمی به کوچکی یک الکترون ، تابشی با طول موج به غایت کوتاه مورد نیاز است. چنین تابشی ،‌ طبعا فرکانس بسیار بالایی خواهد داشت و بسیار پرانرژی خواهد بود. وقتی این تابش به الکترون برخورد کند، سبب تغییر تندی و جهت حرکت آن می‌شود. از این رو هر گونه تلاش برای تعیین موقعیت الکترون ، اندازه حرکت آن را به شدت تغییر می‌دهد. فوتونهایی که طول موج بلندتر دارند، کم انرژی‌ترند و تاثیر کمتری بر اندازه حرکت الکترون می‌گذارند، ولی به علت بلندی طول موجشان ، نخواهند توانست موقعیت دقیق الکترون را نشان دهند.

از این رو ، این دو نوع عدم قطعیت با هم مرتبطند. به گفته هایزنبرگ ، حاصلضرب عدم قطعیت در مورد یک شیء ، و عدم قطعیت در اندازه حرکت آن ، ، برابر یا بزرگتر از حاصل بخش ثابت پلانک ، h و 4π است:

عدم قطعیت در اندازه گیری ، برای اشیایی به کوچکی الکترون بسیار مهم است، در حالی که برای اشیا با اندازه معمولی بی‌اهمیت است.

معادله شرودینگر

اصل عدم قطبیت هایزنبرگ نشان می‌دهد که هر نوع کوشش در راه جامعتر و دقیق کردن مدل بوهر ، بی‌نتیجه است، زیرا تعیین دقیق مسیر الکترون در یک اتم ناممکن است. از سوی دیگر ، "شرودینگر" ، رابطه دوبروی را برای تدوین معادله‌ای بکار برد که الکترون را برحسب خصلت موجی آن توصیف می‌کند.

معادله شرودینگر پایه مکانیک موجی است. معادله برحسب یک تابع موجی برای الکترون نوشته می‌شود. وقتی معادله برای الکترون در اتم هیدروژن حل می‌شود، یک سلسله تابع موجی بدست می‌آید. هر تابع موجی به یک حالت معین انرژی برای الکترون مربوط است و ناحیه‌ای در اطراف هسته را توضیح می‌دهد که در آن ،‌ امکان یافتن الکترون وجود دارد. تابع موجی یک الکترون آنچه را که یک اوربیتال نامیده می‌شود، توضیح می‌دهد.

شدت هر موج ، با مجذور دامنه آن متناسب است. تابع موجی ، ، تابع دامنه است. مقدار برای یک حجم کوچک در هر موقعیتی در فضا ، متناسب با چگالی بار الکترونی در آن حجم است.

می‌توان تصور کرد که بار الکترون به سبب حرکت سریع الکترون به صورت ابر باردار در فضای دور هسته گسترده شده است. این ابر در برخی نواحی غلیظتر از نواحی دیگر است. احتمال یافتن الکترون در هر ناحیه معین متناسب با چگالی ابر الکترونی در آن ناحیه است. این احتمال در ناحیه‌ای که ابر الکترونی غلیظتر است، بیشتر خواهد بود. این تفسیر کوششی برای توصیف مسیر الکترون ، به عمل نمی‌آورند، بلکه فقط پیش بینی می‌کند که احتمال یافتن الکترون در کجا بیشتر است.

فهرست مطالب:

فصل اول: مکانیک کلاسیک منظومه های ذره ای

مختصات و درجه های آزادی منظومه

سرعت و تکانه ذره

معادله دیفرانسیل حرکت

تکانه زاویه ای

مولفه تکانه زاویه ای

کار انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل

انرژی جنبشی

انرژی پتانسیل

اصل بقای انرژی

مکانیک لاگرانژ،هامیلتون و ژاکوبی

و...

فصل دوم: پایه های مکانیک کوانتومی

کاربرد مکانیک کوانتومی

آزمایش دو شکاف

رابطه دوبروی

اصل عدم قطعیت

و...

فصل سوم: اصول موضوع مکانیک کوانتومی

تابع موجی یا تابع حالت

اصل موضوع اول

شرایط مرزی و نرمالیزه بودن تابع موجی

شرط نرمالیزه

اصل موضوع دوم: اپراتورها

خواص اپراتورها

اپراتور خطی

اپراتور هرمیتیک

اپراتور انرژی پتانسیل

اپراتور انرژی جنبشی

اپراتور هامیلتونی

تابع ویژه و مقدار ویژه اپراتور

اصل موضوع سوم

اصل موضوع چهارم: معادله شرودینگر

معادله شرودینگر مستقل از زمان

و...

فصل چهارم: مطالعه چند الگوی کوانتومی ساده

ذره آزاد

ذره در جعبه یک بعدی

ذره در جعبه سه بعدی

نوسانگر هارمونیک

حل معادله دیفرانسیل هرمیت

توابع ویژه نوسانگر هارمونیک

حرکت ارتعاشی مولوکولها

چرخنده صلب

و...

فصل پنجم: حرکت در فضای سه بعدی

تکانه زاویه ای

اپراتورهای وابسته به تکانه زاویه ای

مفهوم فیزیکی جابجایی پذیری اپراتورها

و...

فصل ششم: اتم هیدروژن

نامگذاری حالتهای کوانتومی اتم تک الکترون

طرز نمایش و تعبیر فیزیکی اوربیتالهای اتمی

تابع توزیع شعاعی

سطوح تک دانسیته

اسپین

و...

تحقیق و مقاله کامل درباره ترجمه و تفسیر آیات 219 ,228 و230 سوره بقره 28 ص

اختصاصی از سورنا فایل تحقیق و مقاله کامل درباره ترجمه و تفسیر آیات 219 ,228 و230 سوره بقره 28 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

آیه 219

یَسْأَلُونَکَ عَنِ الْخَمْرِ وَالْمَیْسِرِ قُلْ فِیهِمَا إِثْمٌ کَبِیرٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَإِثْمُهُمَآ أَکْبَرُ مِن نَّفْعِهِمَا وَیَسْأَلُونَکَ مَاذَا یُنفِقُونَ قُلِ الْعَفْوَ کَذَلِکَ یُبیِّنُ اللّهُ لَکُمُ الآیَاتِ لَعَلَّکُمْ تَتَفَکَّرُونَ

ترجمه آیه

تو را از شراب و قمار می پرسند بگو : در آن دو گناهی بزرگ و سودهایی است برای مردم و گناهشان از سودشان بیشتر است و از تو می پرسند ،چه چیز انفاق کنند ? بگو : آنچه افزون آید خدا آیات را اینچنین برای شما بیان می کند ، باشد که در کار دنیا و آخرت بیندیشید

شاءن نزول آیه

گروهى از یاران پیامبر خدمت آن حضرت آمدند و عرض کردند: حکم شراب و قمار را که عقل را زائل و مال را تباه مى‏کند بیان فرما! این آیه نازل شد و به آنها پاسخ داد. در تفسیر در المنثور، در شان نزول این قسمت از آیه، (وَ یَسْئَلُونَکَ ما ذا یُنْفِقُونَ)، "بگو از ما زاد نیازمندیهایتان"؟ (قُلِ الْعَفْوَ). از" ابن عباس"، چنین نقل شده که گروهى از صحابه و یاران پیغمبر اکرم (صلی الله علیه و آله) سؤال کردند (اینکه مى‏گویید در راه خدا انفاق کنید) ما نمى‏دانیم چه مقدار از اموال خود را انفاق کنیم آیا همه را در راه خدا به نیازمندان بدهیم یا مقدارى از آن را.

تفسیر نمونه آیه

درباره شاءن نزول آیه اول گفته اند گروهى از یاران پیامبر خدمتش آمدند و عرض کردند: حکم شراب و قمار را که عقل را زائل و مال را تباه مى کند بیان فرما! آیه نخست نازل شد و به آنها پاسخ داد. و در شاءن نزول آیه دوم در تفسیر قمى از امام صادق (علیه السلام ) و در مجمع البیان از ابن عباس چنین نقل شده است : هنگامى که آیه ((و لا تقربوا مال الیتیم الا بالتى هى احسن )) (و به مال یتیم جز به بهترین طریق نزدیک نشوید) و آیه ((ان الذین یاکلون اموال الیتامى ظلما انما یاکلون فى بطونهم نارا و سیصلون سعیرا)) (کسانى که اموال یتیمان را از روى ظلم و ستم مى خورند، تنها آتش مى خورند و به زودى به آتش سوزانى مى سوزند)) نازل شد، که در آن از نزدیک شدن به اموال و دارایى یتیمان مگر در صورتى که براى آنان نفعى داشته باشد، و نیز از خوردن اموال آنان نهى شده ، مردمى که یتیمى در خانه داشتند، از کفالت وى فاصله گرفتند و او را به حال خود گذاشتند، و حتى گروهى آنان را از خانه خود بیرون کردند، و آنها که بیرون نکردند، در خانه براى آنان وضعى به وجود آورده بودند که کمتر از بیرون کردن نبود، زیرا غذاى او را که از مال خودش ‍ تهیه مى شد، با غذاى خود مخلوط نمى کردند، و حتى جداگانه براى آنان غذا مى پختند و پس از آنکه آن یتیم در گوشه اى از اطاق غذاى مخصوص خویش را مى خورد، زیادى آن را اگر اضافه مى آمد، براى او ذخیره مى کردند تا دفعه بعد بخورد و اگر فاسد مى شد به دور مى ریختند. همه این کارها براى آن بود که گرفتار مسؤ ولیت خوردن مال یتیم نشده باشند این عمل هم براى سرپرستان و هم براى یتیمان مشکلات فراوانى به بار مى آورد، به دنبال این جریان آنها خدمت پیامبر رسیده و از این طرز عمل سؤ ال کردند در پاسخ آنها این آیه نازل شد. پاسخ به چهار سؤ ال آیه اول از دو سؤ ال درباره شراب و قمار شروع مى شود، مى فرماید: از تو درباره شراب و قمار سؤ ال مى کنند (یسئلونک عن الخمر و المیسر). ((خمر)) در لغت در اصل به گفته ((راغب )) به معنى پوشانیدن چیزى است و لذا به چیزى که با آن مى پوشانند ((خمار)) گفته مى شود هر چند خمار معمولا به چیزى گفته مى شود که زن سر خود را با آن مى پوشاند. در معجم مقاییس اللغه نیز براى ((خمر)) یک ریشه ذکر کرده که دلالت بر پوشاندن و اختلاط و آمیزش در پنهانى مى کند و از آنجا که شراب عقل انسان را مى پوشاند به آن خمر گفته شده زیرا سبب مستى است و مستى پرده اى بر روى عقل مى افکند و نمى گذارد انسان خوب و بد را تشخیص دهد. ((خمر)) در اصطلاح شرع به معنى شراب انگور نیست بلکه به معنى هر مایع مست کننده است خواه از انگور گرفته شده باشد و یا از کشمش یا خرما و یا هر چیز دیگر، هر چند در لغت براى هر یک از انواع مشروبات الکلى اسمى قرار داده شده است . ((میسر)) از ماده ((یسر)) گرفته شده که به معنى سهل و آسان است ، و از آنجا که ((قمار)) در نظر بعضى از مردم وسیله آسانى براى نیل به مال و ثروت است به آن میسر گفته شده است . سپس در جواب مى فرماید: ((بگو در این دو گناه بزرگى است و منافعى (از نظر ظاهر و جنبه مادى ) براى مردم دارد ولى گناه آنها از نفعشان بیشتر است )) (قل فیهما اثم کبیر و منافع للناس و اثمهما اکبر من نفعهما). با توجه به اینکه جامعه عرب جاهلى بسیار آلوده به شراب و قمار بوده حکم تحریم این دو به طور تدریجى و در چند مرحله نازل شده و اگر نرمش و مدارائى در لحن آیه مشاهده مى شود به خاطر همین معنى است . در این آیه منافع و زیانهاى این دو با هم مقایسه شده و برترى زیانها و گناه سنگین آن بر منافع آنها مورد تصریح قرار گرفته است مسلما منافع مادى که احیانا از طریق فروش شراب یا انجام قمار حاصل مى شود و یا منافع خیالى که به خاطر تخدیر حاصل از مستى شراب و غفلت از هموم و غموم و اندوه ها به دست مى آید در برابر زیانهاى فوق العاده اخلاقى و اجتماعى و بهداشتى این دو بسیار ناچیز است . بنابراین هیچ انسان عاقلى به خاطر آن نفع کم به این همه زیان تن در نمى دهد. ((اثم )) به گفته معجم مقاییس اللغة در اصل ، به معنى کندى و عقب افتادن است ، و از آنجا که گناهان ، انسان را از رسیدن به خیرات ، عقب مى اندازد این واژه بر آن اطلاق شده است ، بلکه در بعضى از موارد از آیات قرآن غیر این معنى (کندى و تاخر) مناسب نیست ، مانند: و اذا قیل له اتق الله اخذته العزة بالاثم ؛ ((و هنگامى که به او گفته شود، تقوا پیشه کن ، غرور، و مقامات موهوم او را از وصول به تقوا، کند مى سازد)). به هر حال ، اثم به هر کار و هر چیزى گفته مى شود که حالتى در روح و عقل به وجود مى آورد، و انسان را از رسیدن به نیکیها و کمالات باز مى دارد، بنابراین وجود ((اثم کبیر)) در شراب و قمار، دلیل بر تاثیر منفى این دو در رسیدن به تقوا و کمالات معنوى و انسانى است که شرح آن در نکته ها خواهد آمد. سومین سؤ الى که در آیه فوق مطرح است ، سؤ ال درباره انفاق است ، مى فرماید: ((از تو سؤ ال مى کنند چه چیز انفاق کنند)) (و یسئلونک ما ذا ینفقون ). ((بگو از مازاد نیازمندیهایتان )) (قل العفو). در تفسیر در المنثور، در شان نزول این قسمت از آیه ، از ابن عباس ، چنین نقل شده که گروهى از صحابه و یاران پیغمبر اکرم (صلى الله علیه و آله و سلم ) سؤ ال کردند (اینکه مى گویید در راه خدا انفاق کنید) ما نمى دانیم چه مقدار از اموال خود را انفاق کنیم آیا همه را در راه خدا به نیازمندان بدهیم یا مقدارى از آن را. در پاسخ آنها آیه فوق ، نازل گردید و به آنها دستور داد در انفاق خود رعایت عفو کنید، اکنون ببینیم عفو در اینجا به چه معنى است ؟ ((عفو)) در اصل - به گفته راغب در مفردات - به معنى قصد بر گرفتن چیزى است یا به معنى چیزى که بر گرفتن آن آسان است . و از آنجا که این معنى ، بسیار گسترده است ، بر مصادیق گوناگونى اطلاق شده ، از جمله بخشش و آمرزش ، از بین بردن اثر، حد وسط و میانه هر چیز، و مقدار اضافى چیزى ، و بهترین قسمت مال ، ظاهرا دو معنى اول متناسب با مفهوم آیه نیست و به نظر مى رسد، مراد یکى از سه معنى اخیر باشد، یعنى در انفاق حد وسط را رعایت کنید و یا مقدار اضافى از نیازمندیهاى خود را انفاق نمائید و یا به هنگام انفاق به سراغ قسمتهاى بى ارزش مال نروید، از بهترین قسمتها که بر گرفتن آن براى خودتان به خاطر مرغوبیت سهل و آسان است در راه خدا نیز از همان انفاق کنید. در روایات اسلامى نیز، آیه فوق به همین معنى تفسیر شده است . در حدیثى از امام صادق (علیه السلام ) مى خوانیم که فرمود: العفو الوسط: ((منظور از عفو (در آیه فوق ) حد وسط است )). و در تفسیر على بن ابراهیم مى خوانیم لا اقتار و لا اسراف : ((نه سختگیرى باشد و نه اسراف )). و در ((مجمع البیان )) از امام باقر (علیه السلام ) آمده است : عفو، مازاد خوراک سال است . احتمال دیگرى که در تفسیر این آیه مى توان گفت (هر چند آن را در کلمات هیچ یک از مفسران ندیده ایم ) این است که عفو به همان معنى اول ، یعنى مغفرت و گذشت از لغزش دیگران است ، مطابق این معنى ، تفسیر آیه چنین مى شود: ((بگو بهترین انفاق ، انفاق عفو و گذشت است )). با توجه به اوضاع اجتماعى عرب جاهلى و محل نزول قرآن ، مخصوصا مکه و مدینه که از نظر دشمنى و کینه توزى ، و عدم گذشت ، در حد اعلا بودند، این احتمال چندان دور نیست ، به خصوص اینکه شخص ‍ پیغمبر (صلى الله علیه و آله و سلم ) نیز نمونه کامل این معنى بود، همان گونه که اعلام عفو عمومى ، نسبت به مشرکان مکه که سرسخت ترین و سنگدل ترین دشمنان اسلام بودند نشان مى دهد، و هیچ مانعى ندارد که آنها سؤ ال از انفاق اموال کنند، ولى نیاز شدید آنها به انفاق عفو، سبب شود که قرآن آنچه را لازمتر است ، در پاسخ بیان کند و این یکى از شؤ ون فصاحت و بلاغت است که گوینده پاسخ سؤ ال طرف را رها کرده و به مهمتر از آن مى پردازد. در میان این تفاسیر، تضادى وجود ندارد و ممکن است همه آنها در مفهوم آیه جمع باشد. و بالاخره در پایان آیه مى فرماید: ((خداوند آیات خود را چنین بیان مى کند شاید تفکر و اندیشه کنید)) (کذلک یبین الله لکم الایات لعلکم تتفکرون ). و بلافاصله در آیه بعد، مرکز اصلى فکر و اندیشه را چنین بیان مى کند: ((در دنیا و آخرت )) (فى الدنیا و الاخرة ). آرى باید تمام کارها در زندگى مادى و معنوى ، تواءم با فکر و اندیشه باشد، از این تعبیر،