تبلیغات
علم و دانش - مطالب شهریور 1392
آموختن علم و دانش بیشتر

رابطه قرآن با فیزیک

تاریخ:شنبه 30 شهریور 1392-13:28

رابطه قرآن با علم فیزیک :

طبق گفته هایی در مورد عروج پیامبر قبلا گفته شده . میگن موقعی که پیامبر میخواسته به عروج بره ، پاش به یه ظرف آب میخوره و بعد از اینکه بر میگرده هنوز ظرف آب نیفتاده بوده .
با وجود اینکه پیامبر چندین ساعت توی عروج بوده ولی برای محیطی که ظرف آب توش بوده فقط چند دهم یا چند صدم ثانیه گذشته !

تصویر

سرعت دقیق نور تو قران :
سرعت دقیق نور ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر در ثانیه است.

یُدَبِّرُ الْأَمْرَ مِنَ السَّماءِ إِلَى الْأَرْضِ ثُمَّ یَعْرُجُ إِلَیْهِ فِی یَوْمٍ كَانَ مِقْدَارُهُ أَلْفَ سَنَةٍ مِمَّا تَعُدُّونَ (سوره ی سجده - آیه ی ۵)

« خدا مسائل زمین را از فضا اداره می کند و بعدها (اوامر وی) در شبانه روز معادل هزار سالی که شما می شمارید بطور زیگزاگی بطرف وی بر می گردد».

آیه می گوید که اوامر خدا در روز به اندازه هزار سالی که ما می شماریم به طرف خدا حرکت میکند. منظور آیه از سالی که ما (مسلمانان) می شماریم سال قمری است که مربوط به گردش ماه بدور زمین است. ماه در هر سال 12 بار دور زمین می گردد و در هر 1000 سال 12000 بار. مسافتی که ماه در 12000 بار گردش خود بدور زمین طی می کند ۲۵.83134723 بیلیون کیلومتر است. یعنی اوامر خدا در یک شبانه روز مسافت مزبور را طی میکنند. هر شبانه روز ۸۶۱۶۴.09966 ثانیه است. اگر مسافتی که اوامر خدا در روز طی میکنند را بر ثانیه ها تقسیم کنیم سرعت حرکت اوامر خدا در ثانیه بدست می آید. بترتیب زیر:

۲۵.83134723 (بیلیون کیلومتر) تقسیم بر ۸۶۱۶۴.09966 (ثانیه) = 299792.458 کیلومتر در ثانیه

سرعتی که برای حرکت اوامر خدا در ثانیه بدست می آید 299792.458 کیلومتر در ثانیه است، و این سرعت همان سرعت حرکت نور در ثانیه است.

در رابطه با زیگزاگی حرکت کردن نیز چنانکه می دانیم چیزی در فضا مستقیم حرکت نمی کند بلکه هر چیزی تحت تآثیر نیروی جاذبه کائنات خم می شود. و خم شدن مکرر به این طرف و آن طرف ناشی از نیروی جاذبه کائنات نیز مسیری زیگزاگی برای پدیده ایجاد می کند.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

مادون قرمز

تاریخ:جمعه 22 شهریور 1392-12:10


اطلاعات اولیه
کشف هرسل اولن گام در ایجاد پدیده‌ای که ما آن را طیف الکترومغناطیسی مینامیم. نور مرئی و پرتوهای مادون قرمز دو نمونه اشکال فراوانی از انرژی هستند که توسط تمام اجسام موجود در زمین و اجرام آسمانی تابانده میشوند. مادون قرمز در طیف الکترومغناطیسی دارای محدوده طول موجی بین ۰.۷۸ تا ۱۰۰۰ میکرو متر است. تنها با مطالعه این تشعشعات است که میتوانیم اجرام آسمانی را تشخیص و تمیز دهیم و تصویری کامل از چگونگی ایجاد جهان و تغییرات آن بدست آوریم. در سال ۱۸۰۰ سر ویلیام هرشل یک نمونه نامرئی از تشعشعات را کشف کرد که این نمونه دقیقا زیر بخش قرمز طیف مرئی قرار داشت. او این شکل از تشعشعات را مادون قرمز نامید.
● سیر تحولی و رشد
Greathouse و همکارانش طی مطالعه‌ای تاثیر لیزر مادون قرمز را به انتقال عصبی ، عصب رادیال بررسی کردند. زمان تاخیر ، دامنه پتانسیل عمل و دما ، متغیرهای مورد آزمایش مشاهده نشد.Lynn Snyder و همکارانش اثر لیزر کم توان هلیوم - نئون را بر زمان تاخیر شاخه حسی عصب رادیال در دو گروه لیزر و پلاسبو بررسی نمودند و مشاهده کردند که در گروه لیزر ، افزایش معنی دارا در زمان تاخیر حسی پس از بکارگیری لیزر ایجاد گردیده است.
Bas Ford و همکارانش طی مطالعه‌ای اثر لیزر کم توان هلیوم - نئون را بر شاخه حسی اعصاب رادیال و مدین بررسی کردند. هیچ اختلاف معنی داری در دامنه پتانسیل عمل ، زمان تاخیر و دما ساعد بعد از بکارگیری لیزر مشاهده نشد.Baxter و همکارانش افزایش معنی دار در زمان تاخیر عصب مدین بعد از بکارگیری لیزر گرارش کردند. Low و همکارانش کاهش دما را به دنبال تابش لیزر کم توان مادون قرمز دیدند.
● نتایج اشعه مادون قرمز
گرمایی که ما از خورشید یا از یک محیط گرم احساس میکنیم، همان تشعشعات مادون قرمز یا به عبارتی انرژی گرمایی است. حتی اجسامی ‌که فکر میکنیم خیلی سرد هستند، نیز از خود انرژی گرمایی منتشر میسازند (یخ و بدن انسان). سنجش و ارزیابی انرژی مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومی ‌به علت اینکه بیشترین جذب را در اتمسفر زمین دارند مشکل است. بنابراین بیشتر ستاره شناسان برای مطالعه انتشار گرما از این اجرام از تلسکوپهای فضایی استفاده میکنند.
● مادون قرمز در نجوم
تلسکوپها و آشکارسازهایی که توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار میگیرند نیز از خودشان انرژی گرمایی منتشر میسازند. بنابراین برای به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب و برای اینکه بتوان حتی تشعشعات ضعیف آسمانی را هم آشکار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسکوپها و تجهیزات خود را به درجه حرارتی نزدیک به ۴۵۰?F ، یعنی درجه حرارتی حدود صفر مطلق ، میرسانند. مثلا در یک ناحیه پرستاره ، نقاطی که توسط نور مرئی قابل رویت نیستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبی نشان داده میشود. همچنین مادون قرمز میتواند چند کانون داغ و متراکم را همره با ابرهایی از گاز و غبار نشان دهد. این کانونها شامل مناطق پرستاره‌ای هستند که در واقع میتوان آنها را محل تولد ستاره‌ای جدید دانست. با وجود این ابرها ، رویت ستاره‌های جدید با استفاده از نور مرئی به سختی امکانپذیر است.
اما انتشار گرما باعث آشکار شدن آنها در تصاویر مادون قرمز میشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهای بلند مادون قرمز میتوانند به مطالعه توزیع غبار در مراکزی که محل شکل گیری ستاره‌ها هستند، بپردازند. با استفاده از طول موجهای کوتاه میتوان شکافی در میان گازها و غبارهای تیره و تاریک ایجاد کرد تا بتوان نحوه شکل گیری ستاره‌های جدید را مورد مطالعه قرار داد. فضای بین ستاره‌ای در کهکشان راه شیری ما نیز از توده‌های عظیم گاز و غبار تشکیل شده است. این فضاهای بین ستاره‌ای یا از انفجارهای شدید نواخترها ناشی شده‌اند و یا از متلاشی شدن تدریجی لایه‌های خارجی ستاره‌هایی جدید از آن شکل میگیرند. ابرهای بین ستاره‌ای که حاوی گاز و غبار هستند، در طول موجهای بلند مادون قرمز خیلی بهتر آشکار میشوند (۱۰۰ برابر بیشتر از نور مرئی).
اخترشناسان برای دیدن ستاره‌های جدید که توسط این ابرها احاطه شده‌اند، معمولا از طول موجهای کوتاه مادون قرمز برای نفوذ در ابرهای تاریک استفاده میکنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ماهوارهای نجومی ‌مجهز به مادون قرمز صفحات دیسک مانندی از غبار را کشف کردند که اطراف ستاره‌ها را احاطه کرده‌اند. این صفحات احتمالا حاوی مواد خامی ‌هستند که تشکیل دهنده منظومه‌های شمسی هستند. وجود آنها خود گویای این است که سیاره‌ها در حال گردش حول ستاره‌ها هستند.
● مادون قرمز در پزشکی
اگر نگاه دقیق و علمی ‌به یک طیف الکترومغناطیسی بیندازیم، میبینیم که از یک طرف طیف تا سوی دیگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها بر اساس طول موج و فرکانس‌های مختلف قرار دارند، از آن جمله میتوان به تشعشعات گاما ، اشعه ایکس ، ماورای بنفش ، نور مرئی ، مادون قرمز و امواج رادیویی اشاره کرد. هر کدام از این پرتوها و تشعشعات همگام با پیشرفت بشر ، به نوبه خود چالش‌هایی را در زمینه‌های علمی ‌پدید آورده‌اند که در اینجا علاوه بر کاربرد مادون قرمز در شاخه ستاره شناسی ، اشاره‌ای به کارآیی چشمگیری این پرتو در رشته پزشکی خواهیم داشت.
● کاربرد درمانی مادون قرمز
بکار بردن گرما یکی از متداولترین روشهای درمان فیزیکی است. از موارد استعمال درمانی مادون قرمز موارد زیر را میتوان ذکر کرد.
▪ تسکین درد
با وجود حرارت ملایم ، کاهش درد به احتمال زیاد بواسطه اثر تسکینی بر روی پایانه‌های عصبی ، حسی ، سطحی است. همچنین به علت بالا رفتن جریان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابولیتها و مواد دردزای تجمع در بافتها ، درد کاهش مییابد.
▪ استراحت ماهیچه
تابش این اشعه راه مناسبی برای درمان اسپاسم و دستیابی به استراحت عضلانی میباشد.
▪ افزایش خون رسانی
در درمان زخمهای سطحی و عفونتهای پوستی ، برای اینکه فرآیند ترمیم به خوبی انجام گیرد، باید به مقدار کافی خون به ناحیه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نیز افزایش گردش خون سبب افزایش تعداد گلبولهای سفید و کمک به نابودی باکتریها میکند. از این پرتو میتوان برای درمان مفصل آرتوریتی و ضایعات التهابی نیز استفاده کرد.
● کاربرد تشخیصی مادون قرمز
از مهمترین کابردهای تشخیصی آن میتوان توموگرافی را نام برد. اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیر تغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ میدهد، اطلاق میشود. تصویر حاصل از این روش که توموگرام نامیده میشود، بخش الگوی حرارتی سطح بدن را نشان میدهد. در توموگرافی ، آشکار ساز ، تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنال الکترونیکی تبدیل میکند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر ، پردازش میکند تا اینکه یک صفحه کاتودیک مثل مونیتور تلویزیون آشکار شود.
تصاویر بدست آمده به صورت سایه‌های خاکستری رنگ میباشند، بدین معنی که سطوح سردتر به صورت سایه‌های خاکستری روشن دیده میشوند و در نوع رنگی آن نیز نواحی گرم ، رنگ قرمز و نواحی سرد ، رنگ روشن خواهند داشت. درجه حرارت پوست بدن در نتیجه فرآیندهای فیزیکی ، فیزیولوژیک طبیعی یا بیماری تغییر میکند. از این خاصیت تغییر گرمایی در عضوی خاص یا در سطح بدن برای آشکارسازی یک بیماری استفاده میشود که مهمترین آنها به قرار زیر است.
- بیماری پستان : وسیع ترین جنبه کاربردی توموگرافی در آشکار سازی سرطانهای پستانی است.
زیرا روشی کاملا مطمئن و بدون آزار است.
از پرتوهای یونیزان استفاده نمیشود.
روشی کاملا سریع ، راحت و ارزان است.
به دلیل بی ضرر بودن از قابلیت تکراری بسیار زیادی برخوردار است.
● کاربرد ترموگرافی در مامائی
چون جفت از فعالیت بیولوژیکی زیادی برخوردار است. درجه حرارت حاصله در این محل بطور قابل ملاحظه‌ای از بافتهای اطراف بیشتر است. پس میتوان از توموگرافی برای تعیین محل جفت استفاده کرد.
● ضررهای مادون قرمز
از طرف دیگر خطرهایی نیز در استفاده از مادون قرمز وجود دارد که میتوان به سوختگی الکتریکی (در اثر اتصال بدن به مدارات الکتریکی دستگاه) سر درد ، تولید ضعیف در بیمار و آسیب به چشمها در اثر تابش مستقیم پرتو اشاره کرد.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

روند تغییر ویژگی های تناوبی عناصر

تاریخ:سه شنبه 12 شهریور 1392-05:11


روند تغییر ویژگی های تناوبی عناصر

در یك گروه از بالا به پایین از یك طرف تعداد لایه های الكترونی افزایش یافته پس باید اتم بزرگتر شود و از طرف دیگر بار مثبت هسته افزایش می یابد پس باید اتم كوچكتر شود به نظر می رسد این دو عامل باید اثر یكدیگر را خنثی كنند ولی تاثیر زیاد شدن تعداد لایه های الكترونی خیلی بیشتر است

 انرژی نخستین یونش

مقدار انرژی لازم برای جدا كردن سست ترین الكترون از اتم در حالت گازی شكل و تبدیل آن به یون یك بار مثبت گازی شكل را به ازای یك مول انرژی نخستین یونش می گویند

انرژی نحستین یونش در هر تناوب از چپ به راست با افزایش عدد اتمی افزایش می یابد ولی عناصر گروه های دوم و پانزدهم در این مورد رفتاری غیر عادی دارند یعنی انرژی نخستین یونش آنها از عنصر قبل و بعد از خودشان بیشتر است علت این امر به پایداری آرایش الكترونی لایه ظرفیت این عنصر ها ربط پیدا می كند كه به ترتیب آرایش پر و آرایپ نیمه پر دارند.

در یك گروه از بالا یه پایین انرژی نخستین یونش به طور منظم كاهش پیدا می كند.

 الكترونگاتیوی

تمایل اتم ها برای جذب جفت الكترون پیوندی به سوی خود را الكترونگاتیوی می گویند
در جدول تناوبی از چپ به راست الكترونگانیوی افزایش و از بالا به پایین الكترونگاتیوی كاهش پیدا می كند چون بین الكترونگاتیوی و شعاع كووالانسی رابطه عكس وجود دارد.

برای مقایسه الكترونگاتیوی دو عنصر كافیست فاصله تقریبی آنها را تا الكترونگاتیوترین عنصر یعنی فلوئور بررسی كنیم هرچه عنصرها به فلوئور نزدیكتر باشند الكترونگاتیوی بیشتری دارند




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

استر ها

تاریخ:دوشنبه 11 شهریور 1392-13:13


           نمونه هایی از چند استر

مفهوم استری شدن :

واکنش یک الکل با اسید کربوکسیلیک (اسید آلی) را که منجر به تولید ترکیبی به نام استر می شود را استری شدن گویند . واکنش استری شدن واکنشی است تعادلی که در حضور مقادیر کم اسید های معدنی انجام می شود و با تولید آب همراه است .
خواص استرها :
استر ها ترکیباتی با فرمول کلی r-co-oh می باشند . استر به معنی اتر اسید است که گاهی به جای آن واژه اتوسل بمعنی نمک فرار را بکار می برند . استرها غالبا فرار و معطرند و بوی خوشایند بسیاری از گلها و میوه ها ، به علت وجود استر در آنها است . مثلا استات ایزوپنتیل ، بوی موز ، و والرات ایزوپنتیل بوی سیب دارد . بوی بد کره فاسد بعلت وجود اسید بوتیریک است . از واکنش این اسید با اتیل الکل ، استر بوتانات اتیل به دست می آید که دارای مزه و طعم خوشایند آناناس است .
واکنش استری شدن :
اولین و قدیمی ترین روش سنتز استرها ، واکنش اسیدهای آلی با الکل ها در حضور اسید معدنی بعنوان کاتالیزور می باشد .با این روش می توان خیلی از استرها را به طور مستقیم سنتز نمود که این روش را واکنش فیشر می نامند .روشهای دیگری نیز برای تولید استر وجود دارد .برای نمونه الکلها و الکنها با کلرو اسیدها واکنش می دهند و استر مربوطه را تولید می نمایند ویا نمکهای دیآزونیوم ، اسیدهای کربوکسیلی را به استرهای مربوطه تبدیل می کنند .ولی واکنش فیشر عمومی ترین روش تولید استر میباشد . واکنش استری شدن را در حالت کلی می توان بصورت زیر نشان داد :
R-co-oh+r-oh r-co-or+r-co

در نگاه نخست ، این واکنش شبیه واکنش اسید وباز است . ولی در واقع این دو واکنش بسیار متفاوتند . در واکنشهای اسید و باز ، واکنش یکطرفه و بسیار سریع است . در حالیکه تشکیل استر ، واکنشی کند و برگشت پذیر می باشد و بهمین دلیل از کاتالیزور اسید سولفوریک غلیظ در تهیه استر استفاده می شود . چون سرعت واکنش استری شدن بدون استفاده از کاتالیزور بقدری کم است که حتی در دمای بالا ، برقراری حالت تعادل مکن است هفته ها طول بکشد .همچنین باید توجه داشت که در واکنش استری شدن ، h از مولکول الکل وoh از مولکول اسید در تشکیل آب شرکت می کنند . این موضوع با دو روش تحقیقاتی به اثبات رسیده است که در ذیل به یکی از آنها اشاره میکنیم :
استفاده از اکسیژن نشاندار :
اگر در واکنش استری شدن ، اکسیژن الکل ، رادیواکتیو باشد ، بررسی محصولات واکنش نشان می دهد که آب حاصل ، دارای اکسیژن رادیو اکتیو نیست ، بلکه آن اکسیژن در ساختمان استر حاصل وارد شده است .
اگر دو واکنش استری شدن به جای یک الکل ، یک تیول به کار برده شود ، بررسی ساختار حاصل نشان میدهد که اتم گوگرد در ساختمان استر وارد می شود ویک تیو استر تولید می شود .
عوامل موثر بر واکنش تعادلی :
- اثر دما :
بطور کلی افزایش دما ، سیستم های در حال تعادل را در جهت واکنش گرماگیر و کاهش دما ، آن را در جهت واکنش گرما زا جا به جا می کند . ((اصل لوشاتلیه)) .از آنجایی که واکنش استری شدن با تغییر دما ی محسوسی همراه نیست ، از این رو افزایش یا کاهش دما در جابجایی تعادل استری شدن تاثیر قابل توجهی ندارد . ولی با توجه به اینکه افزایش دما ، سرعت واکنش را در هر دو جهت زیاد می کند از این رو زمان رسیدن به حالت تعادل را کاهش می دهد و به بیان دیگر سیستم را زودتر به حالت تعادل می رساند .
- اثر غلظت :
با توجه به اصل لوشاتلیه چون افزایش غلظت هر یک از مواد موجود در حالت تعادل موجب جابه جا شدن تعادل در جهت مصرف شدن آن ماده می شود از این رو افزایش غلظت اسید یا الکل یا هر دو آنها در حالت تعادل واکنش را در جهت تشکیل استر جابجا می کند . در مقابل افزایش آب تعادل را در جهت مصرف شدن استر پیش می برد . با استفاده از رابطه ثابت تعادل (k) می توان مقدار هر یک از مواد را در حالت تعادل محاسبه کرد .
- اثر کاتالیزور :
واکنش استری شدن بسیار کند است . با افزایش دما یا افزودن مقدرا کمی اسید معدنی که تولید زیاد می نماید می توان سرعت استری شدن را افزایش داد . از آنجایی که کاتالیزور ، سرعت واکنش های مستقیم و معکوس را به یک اندازه تغییر می دهد وجود در جابه جا کردن تعادل تاثیری ندارد اما زمان رسیدن به تعادل را کوتاهتر میکند .
_ هیدرولیز استرها :
عکس واکنش استری شدن ، هیدرولیز (آبکافت) نامیده می شود . این واکنش هم در محیط اسیدی و هم در محیط قلیایی انجام می پذیرد .
- هیدرولیز استر در مجاورت اسیدهای معدنی ، منجر به تشکیل اسید و الکل مربوطه می شود .
- هیدرولیز استر در محیط قلیایی موجب تشکیل یک نمک از اسید کربوکسیلیک و الکل مربوطه می شود .
این واکنش را اغلب صابونی شدن استر می نامند . زیرا نمک های فلزی اسیدهای کربوکسیلیک را به نام صابون می شناسند و صده ها از این فرآیند در صابون سازی استفاده می شود .
روش تهیه استرها و لاکتوها :
اولین و قدیمی ترین روش سنتز استرها ، واکنش اسیدهای آلی با الکلها در مجاورت اسید معدنی که معمولا اسید سولفوریک است می باشد . با این روش می توان خیلی از استرها را به طور مستقیم سنتز نمود . که این روش به نام روش فیشر شناخته می شود . در مواقعی که اسید یا الکل بکار رفته ، ارزان قیمت باشند می توان مقدار یکی از واکنشگرها را چند برابر دومی انتخاب کرد و تعادل را به نفع تشکیل محصول بیشتر جا به جا کرد و استر بیشتری به دست آورد .گاهی اوقات برای حصول نتیجه بهتر یکی از محصولات را از محیط خارج کرده و در نتیجه واکنش را به سمت تشکیل محصول بیشتر سوق داد .
صابونی شدن :
استرها در محلولهای قلیایی آبکی تحت حمله قرار می گیرند و نمک اسید آلی را تولید می کنند . این واکنش به صابونی شدن موسوم است . برای تائید صحت مکانیسم واکنش از استرهای حاوی اکسیژن با جرم اتمی 18 که یک اتم ایزوتوپ است استفاده می شود و مشاهده می گردد که اتم اکسیژن سنگین همراه الکل آزاد می شود و نشان می دهد که حمله هسته خواهی به گروه کربونیل استر انجام شده است .




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

استخراج نفت و پالایش آن

تاریخ:یکشنبه 10 شهریور 1392-03:12

نفت :

1 – معنی واژه نفت : در زبان لاتین نفت دایترولیوم Detroleum  یا Rockoil  به معنی روغن سنگ گویند .

2 – منشاء نفت : از گذشته تا حال نظریه های گوناگونی درباره منشاء نفت پیشنهاد شده امروزه اکثر دانشمندان این نظریه را قبول دارند که منشاء نفت از پلانکتون های دریایی است . پلانکتون ها حیوانات و نباتات بسیار کوچکی هستند که در آب دریاها به مقدار زیاد وجود دارند این موجودات عمرشان کوتاه و تکثیرشان فوق العاده سریع است . وقتی می میرند بدنشان با گل ولای در آب دریا ته نشین می شود وقتی این مواد رسوبی روی همه انباشته می شوند لایه های بالایی روی موادرسوبی طبقات زیرین فشار می آورند آن را فشرده و متراکم می کنند . پلانکتون هایی که بین لایه ها هستند بوسیله باکتری ها و کاتالیزورها و نیز بر اثر دما فشار زیاد در مدت بسیار طولانی بصورت مواد نفتی در می آیند ، برای اینکه نفت تشکیل شود به محیط رسوبی خاص نیاز است . در همه ی دریا ها چنین محیطی یافت نمی شود بهترین شرایط ایجاد نفت وجود محیط رسوبی فاقد اکسیژن است . زیرا وجود اکسیژن موجب تجزیه کامل مواد آلی می شود طوری که دیگر چیزی از آنها در رسوبات نفتی باقی نمی ماند . چنین محیطی در دریاهایی وجود دارد که :

1 – فاقد جریان های آب زیر دریایی باشند .

2 – حرکات امواج در آن طوری شدید نباشد که آب های سطحی اکسیژن دار را به اعماق دریا برساند .

استخراج نفت



استخراج نفت

3 – شیمی نفت : نفت خام مخلوط پیچیده ای از هیدروکربنهای مایع و گاز است و ترکیب شیمیایی ثابتی ندارد . نوع هیدروکربنهای نفت در نقاط مختلف متفاوت است در بعضی نقاط نفت بیشتر از نوع هیدروکربنهای زنجیری است در صورتی که در بعضی از نوع هیدروکربنهای حلقوی است . نفت علاوه بر هیدروکربنهای مختلف ، ترکیبات اکسیژن دار ، نیتروژن دار گوگردی و حتی برخی عناصر فلزی نیز دارد .

درصد ترکیبات عناصر در نفت خام به قرار زیر است :

بر حسب درصد :

C : 84 – 87                                                              H : 11 – 14

S : 0 – 5                                                                    O : 0 – 1

N : 0 – 1

4 – فیزیک نفت : معمولا نفت خام در مناطق مختلف وجود دارد . خواص فیزیکی نفت خام بنا به محیطی که از آن بدست می آید با دیگری متفاوت است . بعضی ویژگی های فیزیکی نفت خام در تعیین مشخصات فرآورده های نفتی که از آن بدست می آید ودر نتیجه تعیین قیمت آنها بسیار مهم است .

1 – رنگ : بطور کلی رنگ نفت های خامی که از هیدروکربنهای سنگین وزن تشکیل شده اند از قهوه ای تا سیاه تغییر می کند ولی محصولاتی که هیدروکربنهای سبک وزن دارند روشن تر هستند و رنگ های آنها بین سبز تا قهوه ای متغییر است .

اغلب نفت های خام در برابر نور نوعی خاصیت درخشنده گی ( فلورسانس ) دارند و نوعی فروسانس سبز ایجاد می کنند .

2 – بو : بوی نفت خام بسیار متفاوت است . نفت های گوگرد دار بوی نامطبوع سولفید هیدروژن ، نفت های خام ینسیلوانیا بوی سیر و نفت خام تگزاس بوی کافور می دهند .

3 – وزن مخصوص : یکی از ویژگی های موثر در تعیین مشخصات فرآورده نفتی وزن مخصوص آنهاست . وزن مخصوص هیدروکربنهایی که نقطه جوش پایین دارند از وزن مخصوص هیدروکربنهایی که نقطه بالایی دارند کمتر است . بنابراین از روی نقطه جوش کم و بیش می توان مواد سازنده یک فرآورده را شناسایی کرد .

4 – نقطه جوش و تقطیر : هر یک از هیدرو کربنهای نفت خام نقطه جوش ویژه ای دارند که با آزمایش تقطیر بدست می آید و می توان چگونگی گسترش کربن ها را در فرآورده های سبک نفتی اهمیت زیادی دارند .

5 – فشار بخار : با توجه به ترکیب نسبی مواد سازنده آن بارها تغییر می کند و با آزمایش تعیین فشار بخار می توان فرار بودن یک فرآورده را مشخص کرد که برای فرآورده های سبک نفت اهمیت زیادی دارند .

تعریف پالایشگاه : مجتمعی صنعتی و متشکل از واحد عملیاتی مختلف پالایش نفت است .

عملیات پالایشگاهی : 1 –  عملیات تفکیک 2 –  عملیات تبدیل 3 –  عملیات تصفیه

انواع پایشگاه :

1 – ساده : شامل تقطیر اتمسفری ، تبدیل کاتالیستی و تصفیه محصولات این فرآیند .

2 – مجتمع پالایشگاهی : علاوه بر فرآیندهای پایشگاه ساده شامل تقطیر در خلا ، شکست کاتالیدسی ، هیدرو کراکینگ می شود .

3 – پیچیده : علاوه بر فرآیندهای مجتمع پالایشگاهی شامل روغن سازی ، موم گیری ، آسفالت و دوده هم می شود .

 

استخراج نفت



واحد های جانبی پالایشگاه :


1 – انرژی حرارتی : انرژی حرارتی عملیات پالایش از دو منبع تامین می شود .

الف ) فرآورده های که کمتر برای آنها بازار وجود دارد مانند تقطیر گازهای زاید پالایشکاه یا نفت کوره سنگین یا منابع آن متشابه و مصرف آن ارزان تمام می شود مانند گاز طبیعی .

ب ) بخار به ویژه برای واحدهایی که بنا بر ملاحضات کوره نصب نمی شود .

2 – انرژی حرکتی : برای برگرداندن پمپ ها و کمپرسورهای از سه روش استفاده می شود .

الف ) موتور های برقی

ب ) توربین های بخاری

ج ) توربین های گازی : در صورت استفاده از گاز طبیعی

3 – آب : خنک کردن عملیات پالایش بوسیله آب و هوا صورت می گیرد .

تولید بخار هم نیاز مند آب کافی است لیکن مصرف آب در این دو فرآیند آن قدرها که به نظر می رسد زیاد نیست . چون آب در یک مسیر بسته گردش می کند .

4 – هوای فشرده : شیرهای خودکار ، کنترل جریان و ابزار دقیق اکثرا نیازمند هوای فشرده اند .

5 – مواد مصرفی : مواد مصرفی پالایشگاه ها را می توان به سه دسته تقسیم کرد :

الف ) موادی که مستقیما در عملیات پالایش نفت مصرف می شود که عبارتند از کاتالیت ها

- موادی برای ذودن ناخالصی های گوگردی

- موادی برای استخراج هیدروکربنهای ناخواسته

ب ) موادی که برای بهبود کیفیت فرآورده ها مصرف می شود .

مانند تترا اتیل سرب که برای بهبود کیفیت فرآورده ها مصرف می شوند یا رنگ های شیمیایی که برای مشخص کردن فرآورده مصرف می شوند مانند رنگ قرمز بنزین .

ج ) مواد برای جلوگیری از خوردگی دستگاه در عملیات پالایش نفت مصرف می شود .

د ) مواد دیگر مانند موادی برای خشک کردن فرآورده ، مواد ضد کف و موادی برای عملیات تصفیه آب

مواد افزودنی به دو روش افزوده می شود :

1 – افزودن ، افزودنی به مخزن : افزودنی به وسیله همزن کاملا یکنواخت می شود .

2 – افزودن ، افزودنی در خط لوله : افزودنی به نسبت معین در مسیر خط لوله وارد شده به این ترتیب افزودنی تارسیدن به مخزن کاملا آمیخته می شود .

پالایش

نمک زدایی : در پالایش برای به حداقل رساندن خوردگی تجهیزات پالایشگاهی معمولا پیش از واحد تقطیر نفت خام ، نمک زدایی می شود .

مراحل پالایشگاه

1 – عملیات تفکیک – تقطیر : نفت همانطور که حرارت می بیند وارد برج تقطیر می شود بخارهایی که در قسمت های بالایی برج پدید می آید پس از سرد شدن و معیان به صورت به دست آمده از تقطیر جمع می شود . البته قسمتی از آنها به صورت مایعی پس ریز دوباره به برج برگردانده می شود تا در اثر برخورد با بخارها ، تبادل حرارت و جرم بیشتری حاصل شود . اگر بخواهیم عمل تقطیر افزایش یابد باید کاری کنیم که میزان مایع پس ریز افزایش نیابد چون مقرون به صرف نیست با قرار دادن سینی های متعدد درون برج تقطیر می توان به خلوص محصولات و تنوع برش های جدا شده از نفت افزود .

برج های تقطیر را به شکل زیر طراحی و احداث می کنند :

1 – برج با سینی کلاهک دار

2 – برج با سینی دریچه دار

3 – برج با سینی مشبک

4 – برج انباشته یا آکنده

برج تقطیر تحت خلاء : در برج های تقطیر مواد سبک تر و فوارتر تا حدی تفکیک می شوند ولی مواد سنگین تر در ته برج باقی می مانند . حتی اگر گرما افزایش یابد نه تنها تفکیک نمی شوند بهعلت تبدیل و شکستن به موادی از جمله کک باعث بروز مشکلات می شود در این برج چون فشار پایین تر است با در جه حرارت مشابه می توان موادی را که نقاط جوش بالاتری دارند از هم تفکیک می شوند .

عملیات تبدیل : فرآورده های حاصل از عملیات تقطیر از سویی پاسخگوی نیازهای بازار نیست . بخش عمده ای از ته مانده های برج تقطیر بی استفاده می ماند .

بنابراین عملیات تبدیل ، مجموعه ای از فرآیندهایی است که برای تولید فرآورده های مناسب و پرهیز از ته مانده بودن مصرف . احتمالا آلاینده محیط زیست انجام می شود و به چهار دسته تقسیم می شود :

1 – عملیات شکست ( کرالینک ) : شکستن ترکیبات پیچیده تر به ترکیبات ساده تر را گویند که دو نوع است : حرارتی و کاتالیست

2 – عملیات حرارتی : در جنگ جهانی اول که بنزین حاصل از روش های تفکیکی پاسخگو نیازهای بازار نبود عملیات شکست بوسیله حرارت با شکستن ته مانده های برج های تقطیر به فراورده سبکتر ، توانست بخشی از نیاز بازار را برطرف کند این بنزین با کیفیتی بهتر از بنزین عملیات تقطیر حاصل شد .     

کاتالیتی : در فاصله دو جنگ جهانی شکست کاتالیتی ابداع شد که در آن از موادی بنام کاتالیت یا کاتالیزور استفاده می شد . کاتالیت ها ممکن است ماده ای طبیعی باشند مثلا نوعی خاک فعالی شده و یا ماده مصنوعی باشند که به صورت پودر یا دانه به کار گرفته می شوند .

واحدهای کاتالیتی به شکل :     

1 – بستر کاتالیتی ثابت

2 – بستر کاتالیتی متحرک

3 – بستر کاتالیتی سیال موثر تر و معمول تر است .


2 – عملیات تبدیل ( رفورمینگ ) در این روش هیدرو کربن های پارافینی و نفتینی به هیدرو کربنهای آروماتیک تبدیل می شوند و در کنار آن هیدروژن آزاد می شود .

واحد های کاتالیتی به دو بخش تقسیم می شود :          

1 – یونیفاینر

2 – پلاترمر

نکته : هیدرو کراکینگ : فرآیند هیدرو کراکینگ مستلزم عملیات همزمان شکست کاتالیستی و تبدیل کاتالیستی به قسمتی است که ترکیبات سنگین تر در مجاورت کاتالیزور به ترکیبات سبک تر می شکنند از سوی دیگر ترکیبات اشباع نشده در مجاورت کاتالیزور و در واکنش با هیدروژن ، به ترکیبات اشباع شده تبدیل می شود .

3 – عملیات ترکیبی : به دو نوع تقسیم می شود .

1 – پلی مریزاسیون

2 – ایزومریزاسیون

پلی مریزاسیون : طی این عملیات دو یا چند ترکیب سبک تر ترکیب می شوند و هیدرو کربن سنگین تری با نقطه جوش بالاتر تولید می شود .

ترکیبات سبک اولیه را مونومر و محصولات حاصل از ترکیب مونومر را پلی مر گویند . در ابتدا پلیمریزاسیون جهت تولید بنزین موتور ابداع شد ولی بعدها کاربرد وسیعی در پلاستیک ، فیبر ، الیاف مصنوعی و لاستیک سازی کاربرد دارد .

این عملیات نیز تحت روشهای حرارتی امروزه عمدتا کاتالیتی صورت می گیرد .

کاتالیزورها : سیلیکا آلسومین ، کلرید آلمینوم ، اسید سولفوریک و اخیرا اسید فسفریک از این دسته اند .

ایزومریزاسیون : طی این عملیات بر خلاف پلی مریزاسیون وزن ترکیبات هیدرو کربنی تغییر نمی کند فقط ساختمان مولکولی آنها به شکل دلخواه تبدیل می شود . برای ایزومریزاسیون نفت های سبک مورد استفاده قرار می گیرد .

عملیات پیوند : در این دسته عملیات با پیوند مولکولی هیدروکربن های مورد نیاز تولید می شود به این عملیات آلکیلاسیون می گویند . از پیوند مولکولی اولفین ها و ایزو بوتان ها هیدرو کربن شاخه ای پارافینی با نقطه جوش بالا و ارزش سوختی مطلوب تولید می شود . این عملیات ابتدا با کنترل دما و فشار انجام می شود ولی امروزه در مجاورت کاتالیزورهایی نظیر اسید سولفوریک ، اسید فلوئرریدریک ، اسید کلریدریک و غیره می شود .


عملیات تصفیه نفت

3 – عملیات تصفیه : شامل جداسازی ناخالص ها و تصفیه با حلال هاست که در آن از هیدروژن استفاده می شود . چون ترکیبات هیدروکربنی نفت خام و هیدروژن کافی و ارزان به میزان کافی و ارزان در اختیار همه هست این ناخالص ها ترکیبات گوگردی – نیتروژن دار ، اکسیژن دار و فلزات نیستند و همگی را می توان به سهولت به وسیله هیدروژن و در مجاورت کاتالیست مناسب حذف کرد .

حذف ناخالص دو مرحله ای است : ابتدا اتصال عناصر ناخالصی ها به هیدروکربن ها این ناخالصی ها شکسته می شوند  سپس هیدروژن جایگزین پیوند های شکسته شده می شود . به این ترتیب از سویی هیدروکربن های اشباع و از سویی دیگر سولفید هیدروژن آمونیاک و آب تولید می شود .

تصفیه توسط حلال :

1 – جزء ناخالصی همراه هیدروکربن در یک حلال قویتر حل می شود .

2 – با جداسازی حلال از هیدروکربن ، عمل تصفیه صورت می گیرد .

3 – با جداسازی جزء ناخالص از حلال ، می توان مجددا از آن برای عملیات تصفیه بهره جست .



سنتز استن :

در تمام روش های مربوط به سنتز استن « CH3 – CO – CH3 » ؛ از یک هیدروکربور سه کربنه به عنوان ماده اولیه استفاده می شود . و به طور خلاصه روش های مربوط به این سنتز به سه دسته تقسیم می گردد :

-       روش سلانز – وارن : در این روش قسمتی از پروپان را بوسیله احتراق ناقص در درجه حرارت پایین ( 300 درجه

سانتی گراد ) اکسیده می نمایند . مواد حاصله از این عمل بی شمار است زیرا تمام درجات مختلف اکسیداسیون ( برای تشکیل الکل ها ، آلدئید ها ، اسیدها ، اکسید کربن ، گاز کربنیک ، همچنین تمام موادی که از اثر این فرآورده ها بر روی یکدیگر بدست می آید ) در این شرائط امکان پذیر می باشد . راندمان ماکزییم استن در مواد حاصل از عمل احتراق قسمتی در حدود 13 درصد است . تهیه استن بدین طریق کمی گران تمام می شود اما باید توجه داشت که این روش برای تهیه استالدئید است و استن یک محصول فرعی بشمار می رود .

روش انتخابی برای تهیه استن :

در این روش از پروپیلن به عنوان ماده اولیه استفاده می گردد . این جسم در مقابل اسید سولفوریک آب جذب نموده به ایزوپروپانول مبدل می گردد که در اثر هیدروژن گیری از آن می توان استن بدست آورد .

به جای علامت پیکان از خط تیره بلند استفاده شده است .

                                              H2SO4

CH3 – CH  CH2 + H2O  ــــــــ  CH3 – CHOH – CH3

Ni  

CH3 – CHOH  - CH3  ــــــ  CH3 – CO – CH3 + H2

دومین مرحله ( یعنی هیدروژن گیری ) همیشه در مقابل کاتالیزور جامدی مثل نیکل انجام می گیرد . ممکن است عمل را در فاز گازی شکل و دمای بالا  ( طریقه شل ) یا در فاز مایع با دمای ملایم ( روش موسسه فرانسوی نفت ) انجام داد . انتخاب دقیق شرائط عمل در دو مرحله فوق سبب گردیده است که راندمان عمل خیلی خوب و قابل ملاحظه باشد . با وصف این مطلب این روش بوسیله متد بعدی مورد رقابت قرار گرفته است زیرا در طریقه سوم علاوه بر استن می توان فنل هم تهیه نمود .

روش کومن :

در این روش با استفاده از مواد اولیه بنزن و پروپیلن می توان ترکیبات فنل و استن را تهیه نمود . بنزن و پروپیلن به نسبت یک مول  - یک مول در مجاورت کاتالیزور اسید در فاز هتروژن ( H3 PO4 ) یا هموژن ( H2 SO4 ) کندانسه می گردد و در نتیجه به ایزوپروپیل بنزن ( که کومن نامیده می شود . ) تبدیل می شود . مایع حاصله در اثر گاز اکسیژن کومن می نماید که از هیدرولیز آن در حدود 90 در جه سانتی گراد استن و فنل تهیه می گردد .

این طریقه سنتز کاملا انتخابی است و فعلا موارد استعمال هر دو محصول که تواما می شود تقریبا یکسان و برابر می باشد و اگر هم تغییراتی از نظر احتیاج در بازار آید مازاد یکی از آنها را می توان به موادی دیگری تبدیل نمود . 




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

لیزر و کاربردهای آن

تاریخ:شنبه 9 شهریور 1392-14:25

کلمه لیزر از کنار هم گذاشتن حروف کلمات زیر بدست می آید: Light Amplification by Simulated Emission of Radiation لیزر وسیله ای برای تبدیل نور معمولی به پرتوی باریک و متراکم است. دستگاه لیزریک جریان الکتریکی را از ماده ای که می تواند جامد, مایع یا گاز باشد عبور می دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می کنند و کوانتوم (بسته انرژی نورانی که اتم ها ساطع می کنند) این امر موجب می شود که اتم های دیگر نیز کوانتوم ساطع کنند. این کوانتوم ها (بسته های تشعشع) بین آینه هایی به عقب و جلو منعکس می شود و نهایتا بصورت نوری با یک طول موج واحد شلیک می شوند وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتوم ها تولید شد با رفت و برگشت بین آینه ها متمرکز تر می شود.

کاربرد های لیزر:

1-      دیسک فشرده : هنگام ضبط دیسک فشرده صوتی هر صدا به یک کد رقمی (دیجیتال) تبدیل می شود. این کد توسط لیزر به صورت میلیون ها حفره میکروسکوپی روی دیسک فشرده حک می شود. وقتی دیسک باز نواخته می شود یک پرتو لیزر در داخل دستگاه روی دیسک حرکت می کند. یک آشکارساز که با سیستم مربوط است. پالس هایی را که نماینده الگوی حفره های حک شده بر روی دیسک است ایجاد می کند. مدارهای الکترونیکی دستگاه دیسک این پالس ها را به نسخه ای از موسیقی اصلی تبدیل می کند.

2-      جراحی : دستگاه های لیزر پر توان با موفقیت در معالجه جداشدگی شبکیه به کار رفته است (شبکیه ناحیه حساس به نور در عقب چشم است). شبکیه جدا شده را می توان توسط پرتوی از نور لیزر که حدود یک هزارم ثانیه تابانده می شود "جوش داد. جراحان از پرتو لیزر برای بریدن یا جوش دادن دیگر بخش های بدن بسیار نیز استفاده می کنند. "چاقوی لیزری کاملا استریل است همزمان با برش رگ های ریز خونی را می بندد و بنابراین خون کمتری از دست می رود. از لیزر برای درمان بیماریهای پوست و برداشتن ماه گرفتگی و خالکوبی از روی پوست نیز استفاده می شود.

3-      کاربرد های صنعتی : از لیزرهای پر توان می توان برای بریدن, سوراخ کردن, جوش دادن و کنده کاری موادی مانند فولاد, شیشه, پلاستیک و سرامیک استفاده می کنند. هیچگونه تماس فیزیکی با ماده مورد نظر نیست و بنابراین می توان سوراخ های بسیار کوچکی را بدون اثر گذاردن بر مواد پیرامون ایجاد می کنند. لیزر برای نقشه برداری نیز ارزشمند است زیرا پرتو لیزر در خطی کاملا مستقیم حرکت می کند.

4-      در فروشگاه ها : از لیزر های کم توان برای خواندن کد میله ای (بار کد) روی کالاها استفاده می شوند. این کد از یک سری خطوط سیاه با ضخامت متغیر تشکیل می شود. نواحی سیاه پرتو لیزر را جذب و نواحی سفید آن را منعکس می کنند. الگوی انعکاس کد گشایی می شود و شماره محصول را می دهد. این شماره هم قسمت محصول را به دست می دهد و هم به یک بانک اطلاعاتی مرکزی می رود که امکان نظارت بر میزان موجودی کالاها را فراهم می سازد.

هولوگرام چیست؟

یک تصویر سه بعدی که با استفاده از لیزر ایجاد می شود یا به عبارت دیگر با استفاده از لیزر می توان تصویری ایجاد کرد که هر گاه به طریق صحیح به آن نور تابانده شود سه بعدی به نظر برسد.

لیزر های نیمه رسانا

نوعی از لیزر که حریان برق را مستقیما به جریان منظمی از فوتون ها تبدیل می کند ( این عمل صرفا با گذر جریان نیرومند و صیقل دادن وجوه انتهایی بلور آرسنید گالیوم به عنوان آینه های لیزر صورت می گیرد). کشف این لیزر تقریبا تصادفی بود چون برخی از فیزیکرانان متوجه شده بودند که از دو قطبی های نیمه رسانا درخشش هایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج می شود و آن را به گسیل القایی نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیمه رسانا را طراحی کردند.

این لیزر ها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شده است ساخته می شوند و همه این اجسام از دسته اجسام نیمه رساناها هستند مانند آرسنید گالیوم و ژرمانیوم. البته لیزر های نیمه رسانا از موادی چون InP, InAS, PbTe, PbSe نیز ساخته می شوند.

لیزر های نیمه رسانا دارای پیوند گاه p-n می باشند که وجه n به پتانسیل منفی بسته می شود و وحه P نیز به پتانسیل مثبت بسته می شود. عنصرهایی که ناحیه P را تشکیل می دهند الکترون های ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حفره هایی در ناحیه P بوجود می آید.

ولی چه خاصیتی از نیمه رسانا ها آنها را در ساخت لیزر های نیمه رسانا ممتاز می کند؟ نیمه رساناها از نظر مقاومت الکتریکی جایی بین مواد رسانا و مواد نارسانا دارند. در آنها فاصله بین نوار رسانش و نوار ظرفیت در حدود یک الکترون ولت است و این امر اندکی رسانایی الکتریکی را موجب می شود. رسانایی نیمه رساناها بر خلاف رساناها با افزایش دما افزایش می یابد. برای شروع گسیل القایی جریان بسیار بالایی از آن می گذرانند جریان باعث ایجاد گرما می شود. همین گرما منجر به تغییر شکل بلوری این اجسام نسبت به حالت نخستین می شود و حال آنکه اندکی تغییر شکل باعث از کارافتادگی لیزر می گردد. بنابراین باید شیوه ای یافت که لیزر را خنک کند.

شرایط لازم برای عمل این مجموعه بدین ترتیب یافته شد که در دمای زیر 20 درجه کلوین (منفی 253 سانتی گراد) جریانی در حدود 200 آمپر لازم است ولی در دمای نیتروژن مایع این جریان می تواند به 750 آمپر و در 300 درجه کلوین به 50000 آمپر بر سانتی متر مربع برسد. در این هنگام است لیانی یا نور تابی الکتریکی آغاز می شود و لیزر به کار می افتد و تابش هایی با فرکانس های ده به توان ده هرتز تولید می کند.

رسانای بی آلایش مثل ژرمانیوم با ظرفیت 4 و یا اتمی با یک ظرفیت بیشتر مانند فسفر و ایندیوم 5 ظرفیتی آن را آغشته کرده باشد. این عمل را فرآیند آلایش و یا ناخالصی گویند. وقتی که آلایش صورت می گیرد لیزر در ناحیه n دارای الکترون و ناحیه p دارای حفره پیدا می کند و در نتیجه نیمه رسانا آلایشی دارای دو تراز انرژی ناخالصی دهنده و پذیرنده ایجاد می کند.

تنظیم اینگونه لیزر ها نسبت به لیزر های دیگر آسانتر است زیرا با تغییر میدان مغناطیسی یا با اعمال دما و فشار می توان آنها را تنظیم کرد. اما برای تنظیم لیزر های گازی و جامد تنها با تغییر ظریب کیفیت می توان عمل تنظیم را انجام داد اما باید توجه داشت  که همه این شرایط باید در اوضاع تنظیم شده ای ویژه انجام پذیرد. اما برتری لیزر های نیمه رسانا بیشتر به خاطر دگر آهنگی (مدوله سازی) بالا و بازدهی بالایی در حدود 30 درصد است. جمع و جور بودن آن و بهای اندک آن از دیگر مزایای این نوع لیزرهاست.

(سری بحث های نور اپتیک لیزر ادامه خواهد داشت)

 

استفاده از لیزر در راه اندازی ارتباطات شبكه ای هند

در جاهایی كه نصب كابل و حفر كانال با مشكلات زیادی همراه است، پل‌‏های لیزری به راحتی عمل می‌‏كنند.

به گزارش بخش خبر شبكه فن آوری اطلاعات ایران ، از ایلنا, یك شركت خدمات مخابراتی هندی به لیزر روی آورده است تا به كمك آن با مشكلات موجود در راه اندازی شبكه‌‏های صوتی و داده‌‏ای در این كشور غلبه كند.

شركت خدمات مخابراتی تاتا (TATA) از لیزر برای ایجاد ارتباط بین دفاتر مشتریان و شبكه مركزی خود استفاده می‌‏كند.

پل‌‏های لیزری می‌‏تواند فاصله‌‏های چهار كیلومتری را به هم وصل كند و راه اندازی آنها به مراتب سریع‌‏تر از ارتباطات كابلی است؛ ظرف دوازده ماه این شركت توانسته است به كمك لیزر شبكه‌‏هایی را در بیش از  700  محل راه اندازی كند.

آقای سریدهاران معاون بخش ارتباطات شبكه‌‏ای تاتا می‌‏گوید‌‏: دركشور هند دریافت مجوز برای حفر كانال و نصب كابل با مشكلات فراوانی همراه است و در بعضی نقاط ترافیك زیر زمینی نصب كابل را غیر ممكن می‌‏سازد؛ به همین خاطر ما به ارتباطات لیزری روی آورده‌‏ایم كه از كارایی بیشتری برخوردار است و مشكلات موجود در راه اندازی شبكه‌‏های كابلی را حذف می‌‏ك

 

توسعه فیبرنوری، به عنوان زیرساخت اصلی شبکه انتقال کشور

روابط عمومی شرکت مخابرات ایران گزارشی از وضعیت شبکه فیبرنوری کشور در  90  ماهه اخیر به شرح زیر ارائه می‏دهد: توسعه شبکه فیبرنوری به عنوان زیرساخت اصلی شبکه انتقال کشور، از جمله اقدامات موثری است که شرکت مخابرات ایران در چند سال گذشته در قالب برنامه اول تا سوم توسعه به صورت جدی موردتوجه قرار داده است باتوجه به عملیات اجرایی این شبکه که طراحی، نصب و راه‏اندازی آن قریب به30  هزار کیلومتر فیبرنوری در اقصی نقاط کشور را در بر گرفته می‏توان گفت یکی از طولانی‏ترین شبکه‏های فیبرنوری درمنطقه به شمار می‏آید. گفتنی است شبکه مزبور تمامی مراکز استان‏ها و شهرهای اصلی را به یکدیگر مرتبط کرده و شریان اصلی ارتباطی و زیرساخت مخابرات کشور محسوب می‏شود.

در همین راستا در  90  ماهه گذشته توسعه این شبکه از یکهزار و  759  کیلومتر در ابتدای شهریور ماه سال  76، به  30  هزار کیلومتر درابتدای دی ماه سال جاری افزایش یافت که عملکردی برابر  28  هزار و  241  کیلومتر را با خود به همراه داشت. نتیجه این توسعه افزایش تعداد کانال‏های مخابراتی است که امکان حضور شرکت‏های بخش خصوصی به ویژه اپراتور دوم را ممکن می‏سازد.

یادآوری این نکته ضروری است که درسال  1370  نخستین مرحله اجرای فیبرنوری شهری در تهران بزرگ در  42  مرکز، برای تامین توسعه ارتباطات به کار گرفته شد. همچنین نخستین ارتباط بین شهری فیبرنوری از طریق تهران به کرج به طول  52  کیلومتر اجرا شد. در زمینه ارتباطات بین المللی، طی سالیان اخیر ایجاد فیبرنوری بین‏المللی TAE  را می‏توان نام برد که توسط  2  هزار و  200  کیلومتر کابل نوری، آسیا را ا ز طریق ایران به اروپا مرتبط می‏کند.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

سال نوری

تاریخ:یکشنبه 3 شهریور 1392-12:20

سال نوری چیست؟

   مسافتی را كه نور با سرعت 300.000 كیلومتر در ثانیه، در مدت یك سال طی می كند سال نوری نام دارد. جالب است بدانید مسافتی كه نور در 24 ساعت طی می كند برابر است با 25.920.000.000 كیلومتر و بر همین اساس مسافتی كه در یك سال طی می كند برابر است با 9.331.200.000.000 كیلومتر. بنابراین می توانید عظمت این موضوع را وقتی كه می گوییم قطر یك گودال در فضا یك میلیارد سال نوری است، درك كنید! این یعنی اینكه اگر نور با سرعت 300.000 كیلومتر در هر ثانیه از یك سر این گودال حركتش را شروع كند، یك میلیارد سال طول می كشد تا به سر دیگر آن برسد! این راه یعنی به كجا ختم می شود؟!  

ماه بزرگ تر است یا زمین؟

   ماه قمر زمین است. قمرها بسیار كوچك تر از سیاره های اصلی شان هستند. البته در این مورد باید استثنا هم قائل شد مانند سیاره ی پلوتو كه تنها قمرش حدودا نصف خودش می باشد. ماه خیلی كوچك تر از زمین است طوری كه اندازه ی آن را در حدود قاره ی استرالیا می توان در نظر گرفت.اگر زمین را در یك كفه ی ترازو قرار دهیم، باید در كفه ی دیگر 81 جرم مانند ماه را قرار داد تا تعادل برقرار شود.

آیا بزرگترین سیاره ی منظومه ی شمسی یعنی مشتری، از خورشید بزرگتر است؟

   مشتری آنقدر بزرگ است كه می توان 1.300 جرم مانند كره ی زمین را در آن جا داد. لازم است بدانید قطر زمین فقط 12.680 كیلومتر است. جرم مشتری 5/2 برابر مجموع جرم همه ی سیاره های منظومه ی شمسی است. یعنی اگر مشتری را در یك كفه ی ترازو بگذاریم و بقیه ی سیاره های منظومه ی شمسی را در كفه ی دیگر بگذاریم، باز مشتری سنگینی می كند. اما با وجود همه ی این حرف ها، مشتری در برابر خورشید حرفی برای گفتن ندارد. قطر این سیاره ی غول پیكر در ناحیه ی استوایی 143.000 كیلومتر می باشد اما همین بزرگی در برابر خورشید چیزی جز كوچكی نیست. قطر مشتری 1/0 قطر خورشید است.

آیا خورشید، بزرگترین ستاره ی شناخته شده در جهان است؟

   برای جواب دادن به این سؤال حتی نباید یك ثانیه هم فكر كرد. جواب منفی است. خورشید با این همه بزرگی و داغی و روشنایی، در برابر بسیاری  از ستارگان نمی تواند حرفی بزند. قطر خورشید تقریباً 1.400.000 كیلومتر است. اما تا وقتی كه ستاره ای مانند «ابط الجوزا» در صورت فلكی جبار وجود دارد كسی توجهی به خورشید نمی كند، زیرا این ستاره به قدری بزرگ است كه می تواند 30.000.000 ستاره به اندازه ی خورشید را در خود جا دهد.


داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

آیا نور جرم دارد؟

تاریخ:جمعه 1 شهریور 1392-16:05

نور چیست؟

تعریف دقیقی برای نور نداریم، جسم شناخته شده یا مدل مشخص که شبیه آن باشد وجود ندارد. ولی لازم نیست فهم هر چیز بر شباهت مبتنی باشد. نظریه الکترومغناطیسی و نظریه کوانتومی باهم ایجاد یک نظریه نامتناقض و بدون ابهام می‌کنند که تمام پدیده‌های نوری را می‌کنند. نظریه ماکسول درباره انتشار نور بحث می‌کند در حالی که نظریه کوانتومی برهمکنش نور و ماده یا جذب و نشر آن را شرح می‌دهد ازآمیختن این دو نظریه ، نظریه جامعی که کوانتوم الکترودینامیک نام دارد، شکل می‌گیرد. چون نظریه‌های الکترومغناطیسی و کوانتومی علاوه بر پدیده‌های مربوط به تابش بسیاری از پدیده‌های دیگر را نیز تشریح می‌کنند منصفانه می‌توان فرض کرد که مشاهدات تجربی امروز را لااقل در قالب ریاضی جوابگو است. طبیعت نور کاملا شناخته شده است،
ماهیت های نور:۱-ماهیت ذر‌ه‌ای ۲-ماهیت موجی ۳- ماهیت الکترومغناطیس ۴-ماهیت کوانتومی نور۵-نظریه مکملی ، اما باز هم این پرسش هست که واقعیت نور چیست؟

آیا نور جرم دارد یا خیر؟

نور موج ذره است، یعنی بسته به انتخاب شما می تواند بصورت ذره ای یا موجی توصیف شود. در هیچ کدام از این دوحالت « جرم سکون » بعنوان یکی از ویژگی های ذرات سازنده جهان برای نور وجود ندارد. اما می توان گفت نور، « جرم نسبی » مثبت دارد. یعنی می توان انرژی نور را به تکانه و در نتیجه جرم معادل آن مرتبط کرد. می دانیم جرم و انرژی صورتهایی از هم هستند. جرم سکون ( همان چیزی که شما با ترازو اندازه می گیرید ) برای ذرات نور برابر صفر است، همانطور که مثلا بار الکتریکی هم ندارند، به همین خاطر هم نور با سرعت نور حرکت می کند. از دید یک ناظر لخت ( که حرکت شناب دار ندارد ) ذره ای که جرم سکون مثبت داشته باشد، با افزایش سرعتش، دچار افزایش جرم می شود و این افزایش جرم باعث می شود به نیروی بیشتری برای شتاب بیشتر نیاز داشته باشد. ذره ای که جرم سکون دارد در سرعت هایی نزدیک به سرعت نور، جرمش به بی نهایت میل می کند و به همین دلیل به نیرو و زمان بی نهایت برای رسیدن به سرعت نور نیاز خواهد داشت و به همین دلیل هرگز نمی تواند با سرعت نور حرکت کند. اگر هم فکر می کنید منحرف شدن نور در میدان جاذبه بخاطر جرم داشتن نور است، در اشتباهید علت خم شدن نور در میدان جاذبه ، خمیدن شدن فضا زمانی است که نور هم درون آن حرکت می کند و علت حبس شدن نور در سیاه چاله ها بخاطر خمیده شدن فضا زمان در افق رویداد سیاه چاله تا حدی است که هر مسیری کاملا به سمت تکینگی سیاه چاله بسته می شود.

خواص نور و نحوه تولید :

سرعت نور در محیطهای مختلف متفاوت است که بیشترین آن در خلاء و یا بطور تقریبی در هوا است، در داخل ماده به پارامترهای متفاوتی بر حسب حالت و خواص الکترومغناطیسی ماده وابسته است. بوسیله کاواک جسم سیاه می‌توان تمام ناحیه طول موجی نور را تولید نمود. در طبیعت در طول موجهای مختلف مشاهده شده اما مشهورترین آن نور سفید است که یک نور مرکبی از سایر طول موجها می‌باشد. تک طول موجها آنرا بوسیله لامپهای تخلیه الکتریکی که معرف طیفهای اتمی موادی هستند که داخلشان تعبیه شده می‌توان تولید کرد.
درباره ماهیت نور سه نظریه قالب وجود دارد که نظریات دیگر زیر مجموعه ای از آن میباشند ؛ نظریه نخست دیدگاه کلاسیک و سنتی نیوتن درباره نور است که نور را متشکل از ذراتی با جرم و وزنی مشخص بنام فوتون معرفی میکرد و انتشار نور در امتداد یک خط مستقیم را یکی از دلایل ذره ای بودن آن میدانست ، دیدگاه دوم نظریه موجی بودن نور است که پایه های اصلی آن بوسیله یانگ و فرنل پی ریزی شد آنها تلاش میکردند با اشاره به پدیده هایی مانند تداخل و پراش و قطبش نور ثابت کنند که نور خاصیت موجی دارد ، اما اشکال کار در این بود که نور هم خاصیت ذره ای و هم خاصیت موجی بودن را از خود نشان میداد ، پس موج سوم نور شناخت در قرن بیستم شروع شد ، در این موج سوم که انیشتین نیز از طرفدارانش بود میخواستند ثابت کنند که نور از بسته های انرژی به نام کوانتوم تشکیل شده است که دارای خاصیت ذره ای و موجی به صورت توام هستند و جرم و وزن و فرکانس دارند .
با پذیرفتن دیدگاه سوم درباره نور سعی میکنم آنرا کاملتر نمایم و بخشهای ناگفته اش را روشنتر نمایم، در این دیدگاه مطابق نظریه مکس پلانک هر کوانتوم نور با انرژی ( e=hv) انتشار می یابد که –h- یک ثابت جهانی بوده و مقدار آن برابر است با( JS 6/6256×۱۰̄⁻³⁴=h ) و ( v ) نیز فرکانس کوانتوم نور میباشد ، مشخص است که هر چقدر فرکانس بیشتر باشد مقدار انرژی کوانتوم نیز بیشتر میشود ، این کوانتومها میتوانند مطابق دیدگاه پلانک با ضرایب مشخصی به الکترونهای اتم برخورد کرده و آنها را به مدارهایی بالاتر صعود بدهند ، از سوی دیگر در دیدگاه موجی نور گفته میشود که نور ترکیبی از امواج الکتریکی E و مغناطیسی B میباشد ،در دیدگاه من امواج الکتریکی و مغناطیسی نور که با سرعت ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت میکنند ،در بازه های زمانی و مکانی مشخص در یکدیگر به گونه عمود تداخل میکنند ، در این نقاط تداخل امواج که لحظه ای و گذراست ، ذره یا همان فوتون متولد میشود ، اما این ذره ناپایدار است و با حرکت امواج EوB ذره ناپدید و از نو در بازه زمانی و مکانی دیگری ظاهر میشود ، پس نورهمواره در حال تبدیل موج به ذره و ذره به موج میباشد ، این فوتونهاکه دارای جرم لختی یعنی جرم در حال حرکت میباشند و در سکون وجود ندارند جرمشان قابل اندازه گیری میباشد و جرم این فوتونها همان جرم بنیادی جهان است که مقدار آن ربطی به فرکانس نور نیز ندارد در واقع فرمول پلانک ( e=hv) کاملا درست میباشد ، تنها برداشت ما از آن است که اشتباه میباشد ، بر خلاف تصور همگان ما به (e=hv)نمیتوانیم مفهوم بسته ای بودن و کوانتومی بودن بدهیم و آنرا به صورت ذره تصور کنیم ، زیرا همانطور که میدانیم (v=⅟t ) و (t e=h ) میشود پس ( e ) به زمان تناوب ( t ) نیز بستگی دارد پس (e=hv) نمیتواند یک کوانتوم و یا یک ذره باشد چرا که یک ذره و یا یک کوانتوم در یک لحظه به الکترون برخورد میکند و آنرا به مدار بالاتر گسیل میدارد و نیازی به زمان تناوب (t ) ندارد و اگر الکترون با کوانتوم ( e=hv) میخواست به مدار بالاتر صعود کند مطابق فرمول (t e=h⁄ ) به یک ثانیه وقت نیاز داشت تا انرژی کوانتوم را دریافت کرده و به مدار بالاتر برود و این با مفهوم بسته ای بودن نور در تضاد است ، در حقیقت آنچه را که ما میتوانیم به عنوان یک کوانتوم ثابت در نظر بگیریم (e=h)میباشد که یک مفهوم ثابت و جهانی است و آنچه که الکترون را از مدار خود حرکت میدهد نه ( e=hv) میباشد و نه (e=h) ، بلکه الکترون برای گسیل به مدار بالاتر نیاز به انرژی (e=nhv) دارد که( n) میتواند یک عدد درست و یا یک عدد کسری باشد ( ½́∙⅓∙⅔⅕∙⅗ …. ) ، این مقدار انرژی ( e=nhv) برای گسیل الکترون به مدار بالاتر در مدارهای مختلف اتم تفاوت میکند و ثابت نیست و الکترون در زمان ( t ) به مدار بالاتر جهش پیدا میکند ، این زمان بستگی به فرکانس موج دارد هر چه فرکانس موج بیشتر باشد زمان t ،( زمان گسیل الکترون به مدار بالاتر ) کوتاه تر خواهد بود ، فرکانس نور در واقع تعداد فوتونها یی میباشد که در یک ثانیه منتشر شده و میتوانند به الکترون برخورد کنند و آنرا به مدار بالاتر در اتم بفرستند جرم و انرژی همه این فوتونها در همه امواج گوناگون نوریکسان و ثابت بوده و قابل اندازه گیری میباشد ، از نگاهی دیگر میتوانیم بگوئیم که ( e=hv) هنگامی میتواند به عنوان یک کوانتوم شناخته شود که ( v=1 ) باشد در این صورت ( e=h) را میتوانیم به عنوان یک کوانتوم ثابت در نظر بگیریم که از تر کیب یک میدان الکتریکی E و یک میدان مغناطیسیB ( عمود بر هم ) بوجود آمده است ، و به زمان تناوب ( t ) نیزبستگی ندارد و لذا میتوانیم آنرا به عنوان یک ذره و یا بسته انرژی بدون زمان در نظر بگیریم .
(e=h) همانطور که پلانک آنرا به دست آورده است یک مقدار ثابت و جهانی است و کوچکترین مقدار انرژی شناخته شده جهان میباشد ، ما میتوانیم مقادیر دیگر انرژی را بر اساس آن و به عنوان مضرب درستی از آن تعیین کنیم ، ، جرم این کوانتوم ثابت و جهانی ( یا فوتون )که در حقیقت جرم بنیادی جهان نیز میباشد مطابق رابطه انیشتین (e=mc²)بدینگونه بدست می آید :
با فرض: v=1 داریم : e=h پس e=mc²=h
پس جرم یک فوتون که از ترکیب میدان الکتریکی- Bو E- بدست می آید و جرم بنیادی جهان نیز میباشد برابر است با :

M=h⁄c² kg ⁵⁹ ۷۷ × ۱۰ ⁻۷۳۶۱۷۷۷ =۱۰¹⁶۹×÷ M=6/6256×۱۰̄⁻³⁴



نوع مطلب : نور(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

فیزیك روشنگر جهان

تاریخ:جمعه 1 شهریور 1392-14:58

اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود.
یك قرن پیش نظریه های اینشتین پیشرفت های جدید ماموریت های فضایی را به وجود آورد. اكنون ماهواره ای با نام كاوشگر گرانش B كه ۶۵۰ كیلومتری بالای زمین می گردد به دنبال پیداكردن تاثیرات پیچیده ای است كه نظریه نسبیت اینشتین پیش بینی كرده است. كشف این تاثیرها نیازمند دقتی بی نظیر است. چرخنده های ابزار ژیروسكوپ ماهواره بهترین گوی هایی هستند كه تاكنون به دست بشر ساخته شده اند. این ماموریت آخرین مدركی است كه نشان می دهد جست وجو به دنبال مسیر اینشتین هرگز پایان نمی یابد.
اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود. كار اینشتین در كنار پیشرفت های پی درپی در مكانیك كوانتوم، در كشف های علمی شكوفا شد كه از بسیاری جهات زندگی عادی را تحت تاثیر قرار می دهد. «استفن بنكا» (S.Benka) سردبیر مجله فیزیكس تودی (Physics Today) می گوید: «اكنون دوران طلایی فیزیك است. فیزیك نه تنها ما را از جهان طبیعت آگاه می كند، بلكه زندگی بشر را نیز در بسیاری از موارد كاربردی تحت تاثیر قرار می دهد. برای مثال با استفاده از شبكه هشدار دهنده سونامی به سرعت در مورد زمین و سیستم های فیزیكی آن اطلاعات كسب می كنیم.» به گفته وی: «حوزه زیست شناسی نیز به وسیله فیزیك روشن تر می شود.»
وی می گوید: حتی جنبه های پیچیده فیزیك كوانتوم استفاده كاربردی به شكل كدهای غیرقابل شكست (hard*to*break) دارد كه از اطلاعات بانكی آن لاین محافظت می كند.
دیگر جنبه های فیزیك بیشتر به صورت نظریه باقی مانده است: امكان وجود بعدهای بیشتر، رمزگشایی دینامیك فیزیكی سیستم های پیچیده و به شدت غیرقابل پیش بینی مثل وضعیت آب و هوای زمین.
در سال ۱۹۰۵ پنج مقاله اینشتین نشان داد كه چطور به طور قطعی می توان وجود اتم را ثابت كرد. موضوع وجود یا عدم وجود اتم حتی تا صد سال پیش هم موضوع بحث برانگیزی بود. اینشتین نشان داد كه نور از قسمت های مجزا به اسم فوتون تشكیل شده است و دیدگاه ما را نسبت به فضا و زمان برای همیشه تغییر داد. این دستاوردها برای فرد ۲۶ ساله ای كه به تازگی دكترای خود را گرفته و در اداره ثبت اختراعات سوئیس كار می كند، چندان هم بد نیست. یكی از این مقاله های شگفت انگیز كه شهرت كمتری دارد در مورد پرسشی است كه هزاران سال است برای مشاهده كنندگان به صورت معما باقی مانده است. چرا ذرات غبار در هوا و ذرات شن در آب به صورت نامرتب می چرخند؟
گیاه شناسی به نام رابرت براون این پدیده را در سال ۱۸۲۷ بررسی كرد و بعد از آن فیزیكدانان آن را «حركت براونی» نامگذاری كردند. اینشتین علت این حركت را برخورد ذرات با مولكول ها دانست. او نشان داد این حركت چگونه محاسبه می شود و چند مولكول به یك ذره شن ضربه می زنند و با چه سرعتی حركت می كنند. ژان پرن (Jean Perrin) فیزیكدان فرانسوی از دیدگاه اینشتین برای انجام چند آزمایش استفاده كرد و یك بار برای همیشه وجود اتم و مولكول را ثابت كرد. این كارش جایزه نوبل را برای او به ارمغان آورد. ایده اصلی اینشتین كه در سال ۱۹۰۵ منتشر شد این بود كه نور ذره ای است كه مانند موج رفتار می كند.
این ایده به اثر فتوالكتریك مربوط می شود. در این اثر نور به مواد خاصی می تابد و جریان الكتریكی ایجاد می كند. سلول های فتوالكتریك كه برای بازكردن در سوپرماركت استفاده می شود از همین اثر استفاده می كند. اینشتین در توضیح این پدیده گفت نور مجموعه ای از ذرات به نام فوتون است و انرژی آنها تنها بستگی به رنگ نور دارد. او برای این دیدگاه جایزه نوبل دریافت كرد. این كشف همچنین راه را برای گسترش علم فیزیك كوانتوم باز كرد. بسیاری از فیزیكدانان به دیدگاه های نسبیت توجه می كنند كه در سال ۱۹۰۵ ارائه شد. پیامدهای بعدی بزرگترین دستاورد او بودند. استیون واینبرگ (Steven Weinberg) فیزیكدان دانشگاه تگزاس و برنده جایزه نوبل می گوید: همه ما تصوری از فضا و زمان داریم كه در ما ایجاد شده است. این چیزی است كه اینشتین خلاف آن را ثابت كرد. او برای اولین بار نشان داد فضا و زمان بخشی از فیزیك است نه متافیزیك.
نیوتن و فیزیكدانان بعد از او فضا و زمان را اساساً مطلق در نظر گرفتند. فرض می شد كه فضا و زمان برای تمام مشاهده كنندگان یكسان است. هیچ كس هم در مورد صحت این فرض شك نكرد. اما اینشتین گفت قانون های طبیعت و سرعت نور مطلق هستند و برای تمام مشاهده كنندگانی كه به طور ثابت و وابسته به هم در حركت هستند یكسان است. مشاهده كنندگانی كه با سرعت های متفاوت درحركتند بعدهای فرازمانی كسب كرده و ساعت شان با سرعت متفاوتی كار می كند.
این اصول مهم پیامدهای مهمی دارند این پیامدهای مهم را كه اینشتین مهم ترین دستاورد زندگی اش می داند، مشهورترین معادله فیزیك است: E=mc۲. این معادله نشان می دهد جرم ماده و انرژی هم ارز هستند. این نظریه موجب پیشرفت بمب اتمی و نیروگاه های هسته ای شد. بعد از آن اینشتین اصل هم ارزی نسبیت را اضافه كرد و نظریه خود را با افزودن گرانش به آن گسترش داد. او فرض كرد وقتی به جسمی نیرویی وارد می شود جرمی كه شتاب را تعیین می كند و جرمی كه بر اثر جاذبه به وجود می آید یكسان هستند. در این نظریه گرانش كشش بین اجسام نیست.
به همین شیوه است كه جرمی مثل زمین فضا را تغییر می دهد و بر سرعت حركت ساعت تاثیر می گذارد. امروزه كاوشگر گرانش B مسیر منحنی ای را در فضا طی می كند كه توسط جرم زمین تولید شده است. هیچ نیروی گرانشی آن را در فضا نگه نداشته است و آن فقط مسیر مشخص را طی می كند. ماهواره ای به دقت حركت های آن را دنبال می كند تا دریابیم آیا با پیش بینی های اینشتین مطابقت دارد یا خیر؟ اینشتین همچنین پیش بینی كرد كه چرخش زمین فضا را به دور خود می كشد. این پدیده پیش از این فقط یك بار مشاهده شده بود. دانشمندان امیدوارند كاوشگر گرانش B دقت مشاهده را نسبت به آزمایش های قبلی تا ده برابر افزایش دهد.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.() 

فیزیك پزشكی(Medicale Physics)

تاریخ:جمعه 1 شهریور 1392-12:17

فیزیك پزشكی به معنی كاربرد فیزیك در حرفه پزشكی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بینایی‌سنجی و غیره. چون بیوفیزیك به معنی فیزیك حیات است، فیزیك پزشكی درباره فیزیك حیات بشر بحث می‌كند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بكارگیری اصول و قوانین این گروههای علمی در طرح‌ریزی و یا ساختن یك سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشكی و بیومهندسی نامیده می‌شود.

تاسیس دوره‌های آموزشی مهندسی پزشكی و بیومهندسی از ضروریات یك جامعه پشرفته است. از طرف دیگر ، آموزش فیزیك و بیوفیزیك پزشكی ، مقدم بر آموزش تكنولوژی و یا مهندسی پزشكی است. به عبارت دیگر ، می‌توان چنین بیان كرد كه فیزیك پزشكی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است كه می‌تواند در اختیار پزشكان و مهندسان پزشكی قرار گیرد. در واقع در سایر رشته‌های مهندسی نیز تقریبا همین شرایط حاكم است. به‌عنوان مثال ، در فیزیك الكترونیك ساختار قطعات الكترونیكی به ‌دقت مورد بررسی قرار می‌گیرد. حال آنكه در مهندسی الكترونیك بیشتر كاربرد این قطعات مورد تاكید قرار می‌گیرد
.

ضرورت آشنایی با فیزیك پزشكی



امروزه به ‌واسطه پیشرفت سریع تكنولوژی و افزایش روزافزون دستگاهها در بیمارستانها و كلینیكها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشكی در جامعه ما مورد نیاز است، بلكه پزشكان و پیراپزشكان باید در زمینه نگهداری از دستگاهها نیز توانا باشند و لازمه این امر نیز آشنایی با فیزیك پزشكی است.

عواقب بی‌‌توجهی به فیزیك پزشكی

بی‌توجهی به اصول فیزیكی حاكم بر كار تشخیص و درمان ، باعث تشدید بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به ‌عنوان مثال ، می‌توان از بی‌دقتی در اندازه‌گیری مواد رادیواكتیو مصرفی در بخش پزشكی هسته‌ای یاد كرد كه گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد آزمایش می‌شود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاری‌های حاصل از ناآگاهی از فیزیك پزشكی را بیان كنیم، شاید چندین مقاله نیز كفایت نكند.

فواید آشنایی پزشكان و پیراپزشكان با فیزیك پزشكی

برای انجام صحیح كارهای تشخیصی و درمانی و جلوگیری از آسیبهای وارده به بیماران و حفظ و حراست دستگاهها ، باید به فیزیك مربوطه تسلط داشته‌ باشیم. بدین معنی كه همه فارغ‌التحصیلان رشته‌های پزشكی و پیراپزشكی باید به اصول فیزیك پزشكی آشنایی كافی پیدا كنند، تا به نگهداری از دستگاهها و انجام صحیح كار با آنها توانایی داشته ‌باشند. در این صورت نه‌ تنها احتیاج ما به مهندسی پزشكی بصورت روزافزون احساس نمی‌شود، بلكه از آسیب‌دیدن دستگاهها و خرید دستگاههای ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

چگونه فیزیك پزشكی بخوانیم؟

فیزیك پزشكی یكی از گرایشهای فیزیك در مقطع كارشناسی ارشد می‌باشد. به ‌بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیك بعد از اخذ مدرك كارشناسی در این رشته ، می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیك پزشكی شده و مدرك فوق لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذكر است كه در كشور ما ، در مقایسه با سایر گرایش‌های رشته فیزیك كه در بیشتر دانشگاهها ارائه می‌گردد، گرایش فیزیك پزشكی در تعداد كمی از دانشگاهها وجود دارد.

ارتباط فیزیك پزشكی با سایر علوم

می‌توان گفت كه رشته فیزیك تقریبا با بیشتر شاخه‌های علوم ارتباط دارد. رابطه فیزیك با پزشكی نیز از طریق فیزیك پزشكی برقرار می‌شود. به ‌بیان دیگر ، فیزیك پزشكی مانند پلی است كه بین شاخه‌های مختلف فیزیك و پزشكی وجود دارد. به ‌عنوان مثال ، فیزیك پزشكی با گرایش‌های لیزر و فیزیك هسته‌ای ارتباط تنگاتنگ دارد.

آینده فیزیك پزشكی

با توجه به كاربردی كه علوم در بهینه‌سازی زندگی بشر دارد، توجه اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخه‌های مختلف علمی معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تكنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید و پیشرفته‌تری ساخته می‌شوند كه نسبت به وسایل قبلی از كارایی بیشتری برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفته‌ای در علم پزشكی بوجود می‌آیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و ... چند نمونه از این موارد فوق‌العاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از صدمات جانبی آنها كه جان بیمارانی را كه بوسیله این ابزار مورد درمان قرار می‌گیرند، وجود متخصصین فیزیك پزشكی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید در این زمینه سرمایه‌گذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودكفایی برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید.()