صباح الخير، لقد وجدت في "آفاق أخرى" موقع يؤكد أن الإلكترونات تنتقل 60 سم/ساعة وأن الطاقة هي التي تستهلك بسرعة في الفصل، ساهم هذا الخبر في بلبلة أكثر من شخص وأولهم أنا.
لكن هنا أثير قلقي حين قابلت مدرس فيزياء بالأمس مساء حيث أكد لي أن الإلكترون يمشي على الأقل بسرعة الضوء وهو لا يعتقد مطلقاً في 60 سم/ساعة.
هل تستطيعون إبداء رأيكم الشخصي في هذه المسألة؟ والسرعة الحقيقية؟ شكراً وإلى اللقاء.

1) إذا كانت المسألة خاصة بسرعة انتقال الإلكترونات في الموصل، مثلاً الأسلاك الكهربائية في أي جهاز منزلي، فالسرعة الفعلية للإلكترونات ضعيفة جداً بالنسبة لشدة التيار الكهربي التي تقابلها في الحياة اليومية، فهى تعد بالحجم الذي حدده لها مراسلنا: أي كسر من الميليمتر لكل ثانية. أي أنها ليست ذات أهمية.
2) أما إذا كنا بصدد سرعة الإلكترونات في محفزات الجزئيات، والحجم يشكل مسألة أخرى. ولكن في هذه الحالة تنتقل الإلكترونات في الفراغ البعيد والسرعة الخاصة بها تتماثل مع سرعة الضوء، أي قرابة 300000 كم لكل ثانية. ومحفزات الجزئيات هذه تنتمي إلى مجال معامل الأبحاث أو في مجال الصناعة لبعض المستشفيات التي تعالج الأورام، وسرعة الإلكترونات هذه تظل أقل من تلك الخاصة بالضوء.

الإجابة مرضية لي لكن كيف يفهم الأطفال أن اللمبات تضئ بهذه السرعة بينما تنتقل الإلكترونات بهذا البطء؟

يمكن أن يتفهم الأطفال ذلك بواسطة التشبيه بالأمثلة الهيدروليكية. هذا التشبيه له فائدته وكذلك حدوده. فلنأخذ على سبيل المثال أنبوب ري مملوء بالماء. إذا "فتحنا" الصنبور يتساقط الماء في نفس اللحظة التي يسقط فيها من الطرف الآخر للأنبوب. وعلى الرغم من ذلك ليست هذه هي القطرات التي تخرج من الصنبور وتتساقط من الطرف الآخر. هذه القطرات سوف تسقط من الأنبوب فيما بعد. هذه هي الإجابة الأولى، سوف أستفيض فيما بعد إذا لزم الأمر.

ان المقارنة بأنبوب الري اختيارا سديدا.

و شكرا