❞ كتاب الإلكترونيات المعاصرةج1 ❝ ⏤ ياسين أحمد الشبول

خصائص الإلكترون:
تنتمي الإلكترونات في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات إلى مجموعة من جسيمات دون ذرية تسمى لبتونات، والتي تعتبر جسيمات أولية أو أساسية. فالإلكترونات هي أقل كتلة من أي جسيم لبتون مشحون (أو أي نوع من الجسيمات المشحونة كهربائيًا)، وتنتمي إلى الجيل الأول من الجسيمات الأساسية. ويحتوي الجيل الثاني والثالث على لبتونات مشحونة، ويتطابق الميون والتاو مع الإلكترون في الشحنة واللف والتفاعلات ولكن كتلتها أكبر. فاللبتونات تختلف عن العنصر الأساسي الآخر في المادة وهو الكوارك وذلك بافتقارها إلى التفاعل القوي. وينتمي أعضاء مجموعة اللبتون إلى الفرميونات لأن لديها لف مغزلي نصف عدد صحيح، فالإلكترون لديه لف مغزلي 1⁄2‏.

خصائص أساسية
تعادل الكتلة الساكنة للإلكترون تقريبا 9.109×10−31 كغم، أو 5.489×10−4 وحدة كتل ذرية. على أساس مبدأ آينشتاين لتكافؤ المادة والطاقة، وتلك الكتلة تتوافق مع الطاقة الساكنة 0.511 MeV. وكتلته تعادل تقريبا 1836/1 من كتلة البروتون. وتبين القياسات الفلكية أن نسبة كتلة البروتون-الإلكترون هي نفس القيمة منذ نصف عمر الكون، كما هو المتوقع في النموذج القياسي

التفاعل:
يولد الإلكترون مجالا كهربائيا بحيث يمارس فيه قوة جذب على الجسيمات موجبة الشحنة كالبروتون وقوة طرد على الجسيمات سلبية الشحنة. ويحدد قانون كولوم العكسي مع مربع المسافة قوام تلك القوة. فعندما يكون الإلكترون في حالة حركة فإنه يولد مجالا مغناطيسيا. ويربط قانون أمبير-ماكسويل المجال المغناطيسي بحركة كتلة الالكترون (التيار)، فخاصية الحث تلك تعطي مجالا مغناطيسيا كي يعمل المحرك الكهربائي. ويعبر قانون كمون لينارد - فيشرت  عن المجال الكهرومغناطيسي لحركة الجسيمات العشوائي، ويعطي القانون قراءة صحيحة حتى عندما تقارب سرعة الجسيمات من سرعة الضوء (النسبية).

الذرات والجزيئات:
تقوم قوة كولوم الجاذبة بربط الإلكترون بنواة الذرة. وتسمى عملية ربط عدة إلكترونات بالنواة باسم نظام الذرة. فإن اختلف عدد الإلكترونات عن شحنة النواة الكهربائية، فإن الذرة في تلك الحالة تسمى أيون. هناك دالة تسمى المدار الذري توصف السلوك الموجي للإلكترون المتجه. ولكل مدارية لديها مجموعة أرقام الكم مثل الزخم الزاوي والطاقة وإسقاط الزخم الزاوي، وهناك مجموعة منفصلة من تلك المدارات تظهر حول النواة. ووفقا لمبدأ استبعاد باولي فأن كل مدارية يشغلها مايصل إلى إلكترونين والذي يجب أن يختلفا في عدد الكم المغزلي.

الحركة والطاقة:
عندما تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء فإن كتلته النسبية تزداد وفقًا لنظرية اينشتاين في النسبية الخاصة، مما يجعل الأمر أكثر صعوبة لتعجيلها من داخل الإطار المرجعي للمراقب. بإمكان أن تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء في الفراغ C ولكن لا يمكن أن تصلها أبدًا. مع هذا فعندما تحقن الإلكترونات النسبوية -وهي الكترونات تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء c- في وسط عازل مثل المياه حيث سرعة الضوء فيها أقل بكثير من سرعة c، فإن انتقال الإلكترونات مؤقتًا أسرع من الضوء في هذا الوسط. وبما أنها تتفاعل مع وسطها فإنها تولد ضوءًا خافتًا يسمى إشعاع شيرينكوف.

نبذه عن الكتاب :

الوحدة الأولى : مدخل إلى أشباه الموصلات
مقدمة ـ أشباه الموصلات ـ الديود The Diode ـ مقارنة بين ديودات السيليكون وديودات الجرمانيوم ـ تأثير الحرارة على خواص الديودات ـ مقاومات الدويد ـ مقاومات الديود ـ الدوائر المكافئة للديود ـ مواسعات الديود ت مواسعات الديود ـ زمن الإسترجاع العكسي ـ ثنائي الزنر ـ ديود الإنبعاث الضوئي ـ أمثلة محلولة
الوحدة الثانية : تطبيقات الديود
مدخل ـ طريقة خط الحمل ـ استخدام الدوائر المكافئة للديود ـ دوائر التقويم ـ دوائر تقويم نصف الموجة ـ دوائر الموجة الكاملة ـ دوائر التنعيم ـ دوائر تنظيم الفولطية ـ دوائر التحديد ـ تدوائر تحديد التوازي ـ دوائر تحديد التوالي ـ دوائر ال Clampers ـ دوائر مضاعفة الفولتية ـ البوابات المنطقية ـ بعض التطبيقات العملية ـ أمثلة محلولة ـ تمارين
الوحدة الثالثة : الترانزيستورات ثنائية القطبية
مدخل ـ تركيب التزانزيستور ثنائي القطبية ـ مبدأ عمل التزانزستور ـ دائرة القاعدة المشتركة ـ دائرة الباعث المشترك ـ دائرة المجمع المشترك ـ حدود عمل الترانزيستور ـ أمثلة ملحلولة ـ تمارين
الوحدة الرابعة : إنحياز الترانزستور ثنائي القطبية 
مدخل ـ الإنحياز ونقطة العمل ـ دائرة الإنحياز الثابت ـ دائرة إنحياز الباعث ـ إنحياز مجزئ الفولطية ـ دائرة إنحياز مع فولطية راجعة ـ بعض دوائر الإنحياز الأخرى ـ تصميم دوائر الإنحياز ـ عمل الترانزيستور كمفتاح الكتروني ـ دوائر الترايستور ـ إستقرارية الإنحياز ـ بعض التطبيقات العملية ـ أمثلة محلولة ـ تمارين
الوحدة الخامسة : ترانزيستورات تاثير المجال
مدخل ـ ترانزيستورات تأثير المجال الوصلي ـ خواص ترانزيستورات ال jfet ـ ترانزيستورات تأثير المجال معدن ـ أكسيد ـ شبه موصل من النوع الإستنزافي ـ ترانزيستورات تاثير المجال معدن أكسيد ـ شبه موصل من النوع التعزيزي ـ تأثير الكهرباء الساكنة على ترانزيستورات ال Mosfet ـ تركيبة ال CMOS ـ أمثلة محلولة ـ تمارين 
الوحدة السادسة : إنحياز ترانزيستورات تأثير المجال
مدخل ـ دائرة الإنحياز الثابت لترانزيستورات ال jfet ـ ..... ـ الدوائر المشتركة ـ تصميم دوائر الإنحياز ـ دوائر الإنحياز لترانزيستور القناة الموجبة ـ بعض التطبيقات العملية للترانزيستور ـ أمثلة محلولة ـ تمارين
الوحدة السابعة : ديودات وترانزيستورات أخرى
ديودات Schottky ـ ديودات ال Varactor ـ ديودات النفقية Power Diodes ـ الديودات الضوئية Photo Diodes ـ باعثات الأشعة تحت الحمراء ـ الترانزيستورات الضوئية ـ عناصر ال Opto- couplers ـ الترانزيستورات أحادية الوصلة  ـ الترانزيستورات معزولة البوابة ثنائية القطبية ـ أمثلة محلولة ـ تمارين
الوحدة الثامنة : الثايريستورات
مدخل ـ الثايريستور Thyristor ـ خواص الثايريستور ـ تطبيقات الثايريستور ـ الترياك Triac ـ الثايريستور القابل للقدح ضوئياً ـ المفتاح السيليكوني المحوم ـ ... ديود Schockley ـ الدياك Diac ـ الترانزيستور أحادي الوصلة المبرمج ـ أمثلة محلولة تمارين
الوحدة الخامسة : عناصر الكترونية أخرى
مدخل ـ الخلايا الشمسية Solar Cells ـ خلايا التوصيل الضوئي ـ الثيرمستور ـ ال Varestor ـ بلورات العرض السائلة 
المراجع

الالكترونات في الذرات
حركة الالكترونات حول النواة
ما الفرق بين البروتونات والالكترونات والنيترونات
ماهي الالكترونات الحرة
كتلة الالكترون والبروتون
طاقة الالكترون
تعريف البروتونات والنيوترونات والالكترونات
تعريف الالكترون الحر