تبلیغات
علم و دانش - مطالب نور(فیزیک)
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.() 

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.() 

تست کنکور برای مبحث آینه ها با جواب

تاریخ:یکشنبه 27 مرداد 1392-12:37

- یک آینه کروی به فاصله کانونی  ۴ cm ازیک جسم حقیقی تصویری مجازی داده است که طول آن چهار برابر جسم است. نوع آینه و فاصله تصویر از آینه چند سانتی متر است؟

 (۷۸  ت )

  √۱)کاو  ۱۲         ۲)کوژ  ۱۲          ۳)کاو  ۶            ۴)کوژ  ۶

۲-در یک آینه کاو بزرگنمایی ۴/۱ است. اگر جسم را به اندازه ۱۲cm  به آینه نزدیک کنیم بزرگنمایی ۲/۱ می شود . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟  (۷۸  ت )

  ۱)۳             √۲) ۶             ۳)۸           ۴)۲۴

۳-جسمی مقابل یک آینه کاو واقع است و تصویری مجازی از آن در آینه دیده می شود که بزرگی آن ۳ برابر جسم است . اگر فاصله جسم از تصویر ۴۰cm باشد فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است ؟( ۷۸  ر )

  ۱)۷/۵         ۲)۱۰              √۳)۱۵           ۴)۳۰

۴-طول تصویر حقیقی تشکیل شده در یک آینه کاو ربع طول شی است. اگر شی به اندازه ۶cm به آینه نزدیک شود طول تصویر حقیقی برابر طول شی می شود . فاصله کانونی آینه سانتی متر است؟ (  ۷۹  ت )

  ۱)۱/۴             ۲)۱/۲             √۳)۲              ۴)۴

۵-سطح سایه و نیمسایه ای که در موقع خورشیدگرفتگی روی زمین تشکیل می شود وقتی ماه به زمین نزدیک است نسبت به زمانی که ماه از زمین دور است به ترتیب ....و.....است.

 (۷۹  ر)

 ۱(کوچکتر .کوچکتر                        ۲)کوچکتر . بزرگتر

√ ۲)بزرگتر . کوچکتر                        ۴)بزرگتر . بزرگتر

۶-طول تصویر یک جسم در آینه محدب برابر ۵/۱ طول جسم است. اگر جسم را ۱۰cm به آینه نزدیک کنیم طول تصویر برابر ۳/۱ طول جسم می شود.  اندازه فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است ؟ (۷۹  ر  )

 ۱)۱۰             ۲)۸               √۳)۵              ۴)۴

۷-یک آینه کروی از یک جسم حقیقی که در فاصله ۳۰cm از آن قرار دارد تصویری مجازی می دهد که طولش ۳/۲ طول جسم است. نوع آینه و شعاع آن چند سانتی متر است؟ (۸۰ ت )

۱)کاو ۶۰            ۲)کاو ۱۲۰         ۳)کوژ ۶۰        √ ۴)کوژ ۱۲۰

۸-جسم کوچکی در فاصله ۲۰cm از یک آینه مقعری به شعاع ۳۰cm قرار دارد . نوع تصویر چیست؟ و فاصله آن از آینه چند سانتی متر است؟

  ( ۸۰  ت  )

۱)حقیقی  ۴۰      √۲)حقیقی ۶۰      ۳)مجازی ۴۰       ۴)مجازی ۶۰

۹-یک شی با سرعت ثابت روی محور اصلی یک آینه محدب از آن دور می شود . تصویر آن چگونه حرکت می کند؟ ( ۸۱  ت  )

    ۱)با سرعت ثابت از آینه دور می شود

    ۲)با سرعت ثابت به آینه نزدیک می شود

  √۳)با سرعت کند شونده از آینه دور می شود

    ۴)با سرعت کند شونده به آینه نزدیک می شود

۱۰-تصویر یک جسم در یک آینه مقعر به فاصله کانونی ۶۰cm حقیقی و بزرگنمایی آن  ۲  است . فاصله جسم از آینه چند سانتی متر است ؟

  ( ۸۱ ت )

۱)۳۰            ۲)۶۰              ۳)۸۰           √ ۴)۹۰

۱۱-یک شی کوچک روی محور اصلی یک آینه مقعر قرار دارد  و فاصله اش تا آینه دو برابر فاصله کانونی است. نوع تصویر و بزرگنمایی آینه کدامند؟

 (۸۱  ر )

√۱)حقیقی ۱         ۲)حقیقی ۳/۱        ۳)مجازی ۱۰      ۴)مجازی ۳/۱

۱۲-فاصله یک شی از آینه تخت را دو برابر می کنیم. فاصله بین شی و تصویرش چند برابر می شود؟ (  ۸۰  ر )

   √۱)۲             ۲)۳              ۳)۴               ۴)۸

۱۳-جسمی را از سطح یک آینه تا فاصله های دور جابجا می کنیم.بیشترین فاصله تصویر آن از آینه ۳۰cm می شود. نوع آینه و فاصله کانونی آن بر حسب سانتی متر کدام است؟

 ( ۸۰  ر )

 √۱)کوژ  ۳۰            ۲)کوژ  ۱۵         ۳)کاو   ۳۰          ۴)کاو  ۱۵

۱۴-اگر فاصله بین شی و آینه تخت نصف شود ، فاصله بین تصویر تا آینه و طول تصویر هر کدام چند برابر می شوند؟(۸۲  ر)

  √۱)۱/۲ . ۱        ۲)۱/۲  . ۱/۲         ۳)۱/۴  . ۱       ۴)۱/۴ . ۱/۲

۱۵-طول تصویر حقیقی جسمی در آینه مقعر دو برابر  طول جسم است . اگر فاصله بین جسم و آینه را ۴cmبیشتر کنیم ، طول تصویر با طول جسم برابر می شود . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟ (۸۲  ر )

 √۱)۸            ۲)۱۰             ۳)۱۲              ۴)۴۰

۱۶-فاصله جسم از تصویرش در یک آینه محدب محدب ۱۶cm و طول جسم ۳ برابر طول تصویر آن است . فاصله کانونی آینه چند سانتی متر است؟ 

(  ۸۳  ت )

  √۱)۶              ۲)۱۲              ۳)۱۸             ۴)۲۴

۱۷-فاصله کانونی آینه مقعری ۱۲ cm است. اگر شی را در فاصله ۸ cm از آن قرار دهیم . تصویر... و در فاصله ...سانتی متری از آینه تشکیل می شود. 

( ۸۳  ت )

     ۱)حقیقی   ۲۴                       √ ۲)مجازی  ۲۴

     ۳)حقیقی   ۳۶                          ۴)مجازی  ۳۶

۱۸-در یک آینه تخت زاویه ای که بین پرتو تابش و پرتو باز تابش ایجاد می شود ،۴ برابر زاویه ای است که پرتو تابش با آینه می سازد. در این حالت زاویه تابش چند درجه است؟ 

 (۸۳  ر )

 ۱)۳۰                ۲)۴۵            √ ۳)۶۰              ۴)۷۲

۱۹-جسمی به طول l1 در فاصله d1 از یک آینه محدب قرار دارد. تصویر آن  به طولl2 در فاصله d2 از آینه تشکیل شده است.در این مورد از نظر اندازه کدام رابطه درست است؟

 (۸۳  ر )

 √  ۱)l2>l1           d2>d1

      2)l1>l2           d1>d2        

     3)l2>l1           d1>d2

      4)بسته به اندازه d1 همه حالات درست است

۲۰-می خواهیم تصویر یک جسم در یک آینه کاو کوچکتر از خود جسم شود . برای این منظور کدام رابطه باید بین p و f بر فرار باشد ؟ (۸۳  ر )

√   1)  p>2f

     2)   p>f

     3)  2f>p

     4)   2f>p>f

۲۱-آینه مقعری از یک جسم کوچک ،تصویری حقیقی با بزرگنمایی ۳ تشکیل داده است. جسم را ۵cm از آینه دور می کنیم بزرگنمایی نسبت به حالت اول نصف می شود .فاصله کانونی این آینه چند cm است؟ (۸۴  ت )

   ۱)۱۰             ۲)۱۵             ۳)۲۰              √ ۴)۲۵

۲۲-قطر یک چشمه نور گسترده با قطر جسم کدری که در مقابلش قرار دارد یکسان است. اگر جسم کدر را به چشمه نور نزدیک کنیم ابعاد سایه و نیمسایه به ترتیب چه تغییری می کنند؟ 

   (۸۴  ر  )

    ۱)کاهش . کاهش                        ۲)افزایش  . ثابت

    ۳)افزایش  . افزایش                    √۴)ثابت  . افزایش

۲۳-در یک آینه مقعر به فاصله کانونی f فاصله جسم تا کانون برابر a و فاصله تصویر حقیقی اش تا کانون ’a است. در این صورت کدام رابطه درست است؟ ( ۸۴  ر )

 √  1)  a’a=f

     2)   a’a=Γf

     3)   a+’a=2f

     4)  ’a-a=f     

۲۴-هنگامی که جسمی به اندازه ۱۰ cm به یک آینه محدب نزدیک می شود بزرگنمایی تصویر آن از ۵/۱ به ۳/۱ تغییر می کند . شعاع آینه چند سانتی متر است؟ ( ۸۴  ر)

 ۱)۵            √  ۲)۱۰              ۳)۲۰             ۴)۴۰

۲۵- آینه تختی به دیوار نصب شده و شخص ٬ یک متر از طول بدن خود را در آن می بیند . اگر این تصویر کل طول آینه را پوشانده باشد . طول آینه چند متر است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱)۱           ۲)۲         √ ۳)۲/۱           ۴)۴/۱

۲۶- اگر شمع روشنی را روی مجور اصلی یک آینه محدب از آینه تا فواصل دور جابجا کنیم تصویر ... شمع از ... جابجا می شود . ( ۸۵ ر )

  √۱) مجازی ٬ آینه تا کانون          ۲) حقیقی ٬ آینه تا کانون

  ۳) مجازی ،بی نهایت تا کانون     ۴) حقیقی ٬ بینهایت تا کانون

۲۷- اگر فاصله جسم تا آینه مقعر ۳ برابر فاصله کانونی آینه باشد . بزرگنمایی آینه در این حالت چقدر است ؟ ( ۸۵ ر )

   ۱)۲        √ ۲)۲/۱           ۳)۳/۲           ۴)۲/۳




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

میکروسکوپ TEM

تاریخ:چهارشنبه 23 مرداد 1392-18:19

اساس عملکرد میکروسکوپ انتقال الکترونی (Transmission Electron Microscope) که به اختصار به آن TEM گویند مشابه میکروسکوپ های نوری است با این تفاوت که بجای پرتوی نور در آن از پرتوی الکترون استفاده می شود. آنچه که می توان با کمک میکروسکوپ نوری مشاهده کرده بسیار محدود است در حالی که با استفاده از الکترونها بجای نور، این محدودیت از بین می‌رود. وضوح تصویر در TEM هزار برابر بیشتر از یک میکروسکوپ نوری است.
با استفاده از TEM می توان جسمی به اندازه چند انگستروم (10 -10 متر) را مشاهده کرد. برای مثال می‌توانید اجزای موجود در یک سلول یا مواد مختلف در ابعادی نزدیک به اتم را مشاهده کنید. برای بزرگنمایی TEM ابزار مناسبی است که هم در تحقیقات پزشکی، بیولوژیکی و هم در تحقیقات مرتبط با مواد قابل استفاده است.
در واقع TEM نوعی پروژکتور نمایش اسلاید در مقیاس نانو است که در آن پرتویی از الکترون ها از تصویر عبور داده می شود. الکترون هایی که از جسم عبور می کنند به پرده فسفرسانس برخورد کرده سبب ایجاد تصویر از جسم بر روی پرده می شوند. قسمت های تاریک تر بیانگر این امر هستند که الکترون های کمتری از این قسمت جسم عبور کرده اند (این بخش از نمونه چگالی بیشتری دارد) و نواحی روشن تر مکانهایی هستند که الکترون از آنها عبور کرده است (بخش های کم چگال تر).
وضوح این میکروسکوپ 2/0 نانومتر است که در حد اتم است (بیشتر اتم ها ابعادی تقریبا برابر 2/0 نانومتر دارند). با این نوع میکروسکوپ حتی می توان نحوه قرار گرفتن اتمها در یک ماده را بررسی کرد.
استفاده از این میکروسکوپ گران و وقت گیر است چرا که نمونه باید در ابتدا به شیوه ای خاص آماده شود لذا تنها در مواردی خاص از میکروسکوپ انتقال الکترونی استفاده نمایند. از این میکروسکوپ جهت تحلیل و آنالیز ریخت شناسی، ساختار کریستالی (نحوه قرارگیری اتمها در شبکه کریستالی) و ترکیب نمونه ها استفاده می شود.

عملکرد میکروسکوپ:
با کمک یک منبع نور در بالای میکروسکوپ ، الکترون ها گسیل و منتشر می شوند. الکترون ها از تیوب خلاء میکروسکوپ عبور می کنند. در میکروسکوپ های نوری از عدسی های شیشه ای برای متمرکز کردن نور استفاده می شود در حالی که در TEM از عدسی های الکترومغناطیسی استفاده می شود تا الکترون های را جمع و متمرکز ساخته به صورت یک پرتوی باریک گسیل نماید. این پرتوی الکترونی از نمونه عبور داده می شود. بسته به چگالی مواد، الکترون ها ممکن است از بخش هایی از جسم بگذرند و به صفحه فلورسانس برخورد نمایند و تصویر سایه مانندی از نمونه ایجاد کنند که میزان تیرگی بخش های مختلف جسم به چگالی مواد در ان بخش ها وابسته است. هر چه جسم کم چگال تر باشد تصویر تیره تر خواهد بود. این تصویر می توان مستقیما توسط اوپراتور مطالعه شود و یا با کمک یک دوربین تصویر برداری شود.

آماده سازی نمونه:
همانطور که در بالا اشاره شد، آماده کردن نمونه نیز به دقت خاصی دارد که در ادامه به نحوه آماده سازی نمونه برای مطالعه آن با TEM اشاره می شود.
در TEM، نمونه ای که می خواهید بررسی کنید باید چگالی آن به حتی باشد که اجازه دهد تا الکترونها تا حدی از آن عبور کنند. راه های مختلفی برای تهیه این نوع نمونه وجود دارد. می توانید برش های بسیار نازک از نمونه مدنظر تهیه کنید و آن را در یک پلاستیک فیکس و ثابت نمایند یا اینکه آنرا منجمد کنید. روش دیگر تهیه نمونه ایزوله کردن نمونه و مطالعه محلولی از مولکول ها یا ویروس های مورد نظر با کمک TEM است.
همچنین می توان نمونه را با روش های مختلف رنگ کرد و با استفاده از مارکر گذاری آنرا مطالعه کرد. برای مثال، فلزات سنگین رنگ شده مانند اورانیوم و سرب الکترون های را به خوبی متفرق می کنند و کنتراست نمونه را در زیر میکروسکوپ بهبود می بخشند. در ادامه روش تهیه دو نمونه برای مطالعه آنها با TEM آورده شده است:
1. تهیه برش با کمک مواد در برگیرنده: مواد زیستی شامل مقادیر آب می باشند. به علت این برای استفاده از TEM باید کار در خلاء انجام شود لازم است تا آب به گونه ای تبخیر و یا جداسازی شود (با کمک الکل یا استون) و در نهایت نمونه فیکس و ثابت می شود. حال نمونه در پلاستیکی محصور می شود (به شکل یک بلوک پلاستیکی سخت) و سپس برشهای نازکی از آن به کمک چاقوی الماس مربوط به دستگاه اولترامیکروتوم (برای ایجاد برش های بسیار ظریف) تهیه می شود که تنها 50-100 نانومتر ضخامت دارند. برش های تهیه شده روی یک توری مسی قرار داده می شوند و با کمک فلزات سنگین رنگ می شوند. حال نمونه بافت آماده مطالعه با کمک پرتوی الکترونی TEM می باشد.

2. تهیه نمونه به روش رنگ کردن: در این روش از مواد ایزوله (که می توانند برای مطالعه باکتری ها و یا مولکول های ایزوله استفاده شوند) استفاده می شود به این طریق که ابتدا محلول محتوای باکتری روی توری ریخته و با پلاستیک پوشانده می شود. محلول نمکی یک فلز سنگین (مانند اورانیوم یا سرب) به آنها اضافه می شود. محلول نمکی فلز با مواد ترکیب نمی شود اما هاله ای را اطراف آن بر روی توری تشکیل می دهد. نمونه به صورت یک تصویر منفی در هنگامی که با کمک TEM مورد مطالعه قرار می گیرد نمایان می شود.



نوع مطلب : نور(فیزیک) 

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

مقایسه طیف پیوسته نشری وجذبی

تاریخ:چهارشنبه 19 تیر 1392-12:24





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

نور را هم می‌شود گره زد .

تاریخ:پنجشنبه 11 آبان 1391-12:47

نور را هم می‌شود گره زد .

تحقیقات جدید تیمی بین‌المللی متشکل از فیزیکدانان نشان می‌دهد نور می‌تواند گره زده شود .

به گزارش ایسنا، دکتر آنتون دیزیاتنیکوف از مرکز فیزیک هسته‌ای دانشگاه ملی استرالیا عضوی از تیم بین‌المللی است که در حال طراحی گره‌هایی در نور است.

وی و همکارانش با استفاده از مفاهیم ریاضی و فیزیک در تلاش برای خلق گردابه‌های نوری دارای هسته‌های تیره در یک پرتو لیزری شفاف بودند که سپس می‌توانند در هم بپیچد و حلقه زنجیر و گره‌هایی را شکل دهند.

آنچه که در مورد این گره‌های تاریک جالب به نظر می‌رسد این است که آنها هر آنچه را که جریان برق انجام می‌دهد، به نمایش می‌گذارند.

ایده گره زدن نور سال‌هاست که ذهن دانشمندان را به خود مشغول ساخته و تیم‌های علمی اندکی با مهندسی کردن دقیق پرتوهای لیزر دارای گره‌های "مصنوعی" یا "ساخته شده توسط دست" این رویا را محقق کرده‌اند.

با این حال هدف تیم علمی بین‌المللی حاضر در این پروژه، خلق مدل‌هایی است که در آنها گره‌ها به طور آنی خودشان را شکل می‌دهند، درست مانند گره‌های آزاردهنده‌ای که همواره در کابل‌های الکتریکی به وجود می‌آیند.

بر خلاف کابل‌های الکتریکی که تمایل به ایجاد گره دارند، نور فاقد چنین تمایلی است. دانشمندان دریافته‌اند که تحریک کردن گره‌ها برای تشکیل شدن در پرتوهای لیزر با معرفی آشفتگی در شکل نقاط لیزری به ندرت گره‌ها را تحریک به تشکیل شدن می‌کند.

مدل‌های جدید نشان می‌دهند که قبل از گره‌زدن آسان نور باید پارامترهای کلیدی نور در طیف خاصی را در اختیار داشت و پس از رسیدن به این مولفه‌ها تشکیل گره‌ها تضمین شده است.

تیم محقق هنوز قادر به پیش‌بینی مکان دقیق شکل گرفتن این گره‌ها نیستند. آن‌ها فقط می‌دانند که تحت شرایطی خاص گردابه‌های نوری به طور آنی تشکیل هسته می‌دهند و جمع می‌شوند و خود را به شکل گره‌های کوچکی در می‌آورند.

این موفقیت، کاربردهای بالقوه در پرتوهای لیزر، اپتیک مدرن و حتی محاسبات کوانتومی دارد.



نوع مطلب : نور(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

لامپ سدیم

تاریخ:چهارشنبه 26 مهر 1391-20:52

دید کلی

لامپهای سدیم به دو دسته معمولا تقسیم می‌شود: لامپ سدیم با فشار زیاد و لامپ سدیم با فشار کم. لامپ سدیم با فشار کم شامل یک لوله داخلی با دو الکترو د اصلی می‌باشد که در آن قوس الکتریکی ایجاد می‌شود با توجه به اینکه درجه حرارت این لوله زیاد و در حدود 270 درجه می‌باشد برای جلوگیری از اتلاف حرارتی از یک حباب خارجی استفاده می‌شود که در آن خلاء ایجاد شده و سطح داخلی ان با یک ماده منعکس کننده اشعه حرارتی مادون قرمز مثل اکسید انیدیوم پوشیده شده است. برای اینکه لوله داخلی که برای طول قوس الکتریکی بلند ساخته می‌شود جای زیادی را نگیرد. آن را به شکل u می‌سازند، با این عمل هم حجم لامپ کم می‌شود و هم از تلفات انرژی حرارتی جلو گیری می‌شود.



img/daneshnameh_up/6/63/Na-lamp-2.jpg

گاز داخل لامپ

ذرات سدیم که در درجه حرارت کمتر از 98 درجه سانتیگراد به صورت جامد می‌باشد، در داخل لوله تخلیه قرار دارد و نظر بر اینکه فشار تبخیر سدیم خیلی کم می‌باشد، لذا لازم است مقداری گاز خنثی جهت شروع یونیزاسیون و گرم کردن سدیم داخل لوله قرار دهند. بدین منظور از گاز نئون استفاده می‌شود و مقداری آرگون حدود یک در صد جهت پایین آوردن فشار استارت به گاز نئون افزوده می‌شود. برای اینکه لامپهای سدیم بهره کامل را داشته باشد، بایستی درجه حرارت 500 درجه فارنهایت باشد و چنانچه این مقدار تغییر پیدا کند ضریب بهره نوری به مقدار زیادی کاهش پیدا می‌کند. مدت زمانی که لازم است لامپ به صورت کامل روشن شود و نور نهایی خود را تولید کند بین 7 تا 15 دقیقه می‌باشد که بستگی به نوع لامپ دارد.

الکترودها

از رشته مارپیچ تنگستن درست شده است که روی آن مقداری اکسید فلز که دارای قدرت صدور الکترون بطور آسان می‌باشد قرار گرفته است.



img/daneshnameh_up/c/ca/Spectrum-hp-sodium.jpg

طیف نوری لامپ سدیم

در لامپهای سدیم با فشار کم حدود 99.5 درصد از تشعشعات مرئی در ناحیه زرد رنگ با طول موج 589 تا 589.6 نانو متر می‌باشد. در شروع کار (زمان استارت) نور قرمز تولید شده ناشی از تخلیه‌ای در گاز نئون می‌باشد که کم کم به نور زرد ناشی از بخار سدیم تبدیل می‌شود.

اتصال لامپ به شبکه

بطور کلی در لامپهای تخلیه پس از روشن شدن مقاومت گاز لامپ کاهش پیدا کرده و در نتیجه جریان لامپ افزایش پیدا می‌کند جهت کنترل و جلو گیری از افزایش جریان می‌توان از چوک (با لاست) یا ترانسفورماتور با پرا کندگی زیاد استفاده شود. اگناتور (یک استارت می‌باشد که با دو سر لامپ سدیم موازی بسته شده است و برای راه اندازی لامپ در لحظه اول مورد استفاده قرار می‌گیرد).



img/daneshnameh_up/9/94/scan1.gif

مزایا و موارد استعمال لامپ سدیم با فشار کم

  • نوری که لامپهای سدیم تولید می‌کنند زرد رنگ می‌باشد که چشم انسان بیشترین حساسیت را به آن دارد.
  • حشرات به نور آبی علاقه داشته و از نور زرد فرار می‌کنند به همین دلیل در تابستان حشرات به دور این لامپها جمع نمی‌شوند.
  • درخشندگی لامپ در حدود 10 استیلب می‌باشد لذا باعث چشم زدگی نمی‌شود.
  • در صورتی که به هر دلیل لامپ را خاموش کنیم می‌توان در سرعت کمتر از یک دقیقه آن را روشن کرد.
  • ضریب بهره نوری بالا و نور لامپ در تمام عمر لامپ تقریبا ثابت می‌باشد.

    این لامپها بیشتر د رخیابانها – جاده‌های اصلی – تقاطعها – راه آهنها – فرودگاهها و کارخانجات و در جاهایی که رنگ نور مطرح نیست و قدرت تمیز و تشخیص مورد نظر است مورد استفاده قرار می‌گیرد.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

لامپ اشعه ایکس

تاریخ:چهارشنبه 19 مهر 1391-16:10

ساختمان لامپ اشعه ایکس

پرتوهای ایکس را بوسیله بمباران هدفی فلزی با باریکه‌ای از الکترونهای سریع تولید می‌کنند. قطعات اصلی لامپ اشعه ایکس شامل کاتد برای گسیل الکترونها و آندی در نقش هدف می‌باشند، که هر دو درون لامپ خلا جای گرفته‌اند. کاتد پیچه‌ای رشته‌ای از جنس تنگستن است، این لامپ یک پیچه کانونی جهت جمع کنندگی باریکه الکترونی نیز دارد و در ساختمان آن از پمپ تخلیه نیز استفاده می‌کنند.



img/daneshnameh_up/b/bd/Xray.jpg

نحوه عمل لامپ اشعه ایکس

  • جریان الکتریکی با ولتاژ کم از میان رشته کاتد برای گرم کردن آن و التهاب و تحریک گسیل گرما یونی الکترونها می گذرد. اختلاف پتاسیل الکتریکی زیادی (ولتاژ لامپ) بین کاتد و هدف آندی ، برای شتاب دهی الکترونها در فاصله فضایی بین آن دو وجود دارد. معمولا گستره ولتاژی لامپ اشعه ایکس بین kv50 تا Mv1 است.

  • فنجانک متمرکز کننده‌ای یا پیچه کانونی را نزدیک کاتد قرار می‌دهند که این پیچه به عنوان عدسی الکترومغناطیسی برای متمرکز کردن گسیل گرما یویی به صورت باریکه‌ای که به مرکز هدف آندی هدف گیری شده است، عمل می‌کند. آند از قطعه کوچکی از فلز هدف تشکیل شده است که معمولا از جنس تنگستن است و در پوشش مسی جای گرفته است.

  • تنگستن را به عنوان ماده هدف بکار می‌برند، زیرا گسیل کننده بسیار مؤثر پرتوهای ایکس است و نقطه ذوب فوق العاده بالایی (3380 درجه سانتیگراد) دارد. از این رو دماهای بسیار بالایی را که بوسیله برخورد الکترونهای سریع ایجاد می‌شود، می‌تواند تحمل کند. قطعه تنگستن را درون مکعبی مسی که با آب یا روغن خنک می‌شود جای می‌دهند. بدین ترتیب انرژی گرمایی تولید شده را با رسانش از طریق مس می‌توانند به آسانی از بین ببرند.



img/daneshnameh_up/1/17/ph8.jpg

کپسول لامپ اشعه ایکس

  • کپسول لامپ اشعه ایکس را ممکن است از شیشه ، ماده سرامیکی همچون آلومینا ، فلز یا ترکیبی از مواد بسازند. بیشتر لامپهای اشعه ایکس که امروزه ساخته می‌شوند، ساختمانی از جنس سرامیک _ فلز دارند، که آنها را در مقایسه با لامپهای شیشه‌ای_ فلزی برای هر ولتاژ بخصوصی می‌توان کوچکتر ساخت.

  • کپسول لامپ باید استحکام ساختمانی خوبی در دماهای بالا داشته باشد، تا اثرهای ترکیبی گرمای تابیده از آند و نیروهای اعمالی به محفظه خلا بوسیله فشار اتمسفر را بتواند تحمل کند. شکل کپسول ممکن است با میزان ولتاژ لامپ و ماهیت طرح آند و کاتد تغییر کند.

  • کپسول باید دارای دریچه‌ای در مقابل آند برای امکان خروج باریکه اشعه ایکس از لامپ باشد. این دریچه از عنصری با عدد اتمی پایین برای حداقل جذب اشعه ایکس ساخته شده است. معمولا دریچه را از بریلیوم به ضخامت 3 تا 4 میلیمتر می‌سازند.

  • اتصالات الکتریکی آند و کاتد به دیواره‌های کپسول جوش داده می‌شود. لامپ پرتو درون محفظه‌ای فلزی قرار دارد که برای محافظت در مقابل شوک الکتریکی با ولتاژ بالا کاملا عایق بندی شده است و معمولا این محفظه پریز و دوشاخه ولتاژ قوی دارد که امکان قطع سریع کابلهای الکتریکی اتصال دهنده لامپ به ژنراتور فشار قوی را بوجود می‌آورد.

طراحی لامپ اشعه ایکس

  • دستگاههای قابل حمل اشعه ایکس که در کارگاهها بکار می‌روند، معمولا همه چیز سر خود دارند و مجهز به ژنراتور فشار قوی و لامپ اشعه ایکس هستند که درون یک محفظه قرار دارند. در این حالت هیچ کابل فشار قوی در خارج از محفظه وجود ندارد. جریان الکتریکی حاصل از ولتاژ ضعیف از میان رشته کاتد می‌گذرد و با گرم کردن آن ابر الکترونی در پیرامون رشته با گسیل گرما یونی بوجود می‌آید.

  • هنگامی که ولتاژ قوی در میان لامپ در بین کاتد و آند اعمال می شود، الکترونها در عرض فضای تخلیه شده برای برخورد به هدف شتاب می‌گیرند. باریکه الکترونی طوری متمرکز می‌شود که تنها به سطح کوچکی از هدف برخورد می‌کند، که این سطح کوچک را نقطه کانونی می‌نامند. بیشتر انرژی باریکه الکترونی به انرژی گرمایی که ناگزیر از بین می‌رود، تبدیل می‌شود و مقداری از آن به اشعه ایکس تبدیل می‌شود.

  • هر چقدر نقطه کانونی روی هدف کوچکتر باشد، تصویر پرتو نگاری بدست آمده روشنتر خواهد بود. در هر حال آن مقدار از گرمایش آندی که بوجود می‌آید مانع استفاده از نقطه کانونی بسیار کوچک خواهد شد. طراحی آند و هدف بر مبنای شرایط بهینه‌ای از عمر طولانی هدف و پرتو نگاری بیشینه صورت می‌گیرد.

  • در بسیاری از طراحیهای لامپ اشعه ایکس صفحه آند را نسبت به باریکه الکترون شیبدار می‌سازند. باریکه الکترونی طوری متمرکز می‌شود که نقطه کانونی مربع کوچکی بر روی صفحه عمود بر باریکه الکترونی بوجود می‌آورد. درحالی که این نقطه کانونی به صورت دراز و باریک بر روی صفحه شیبدار هدف بوجود می‌آید.

پارامترهای فیزیکی کنترل کننده باریکه

متغیرهای مهم لامپ اشعه ایکس که مکانیزم عمل و کنترل باریکه حاصل را سبب می‌شوند، عبارتند از:


  • جریان الکتریکی رشته: تغییر در جریان رشته سبب تغییر در دمای رشته می‌شود و تغییر در آهنگ گسیل گرما یونی الکترونها را به دنبال دارد.

  • ولتاژ لامپ: افزایش در ولتاژ لوله و اختلاف پتاسیل الکتریکی بین کاتد و آند ، انرژی باریکه الکترونی و در نتیجه انرژی و توان نفوذ اشعه ایکس تولید شده را افزایش خواهد داد.

  • جریان الکتریکی لامپ: جریان لامپ برابر مقدار شارش الکترونی بین کاتد و آند است و مستقیماً به دمای رشته مربوط می‌شود (از جریان لامپ معمولا به عنوان میلی آمپراژ لامپ یاد می‌کنند). شدت باریکه اشعه تولید شده بوسیله لامپ تقریبا متناسب با میلی آمپراژ لامپ است.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

سرعت نور

تاریخ:چهارشنبه 29 شهریور 1391-22:16

سرعت نور

مقدار سرعت نور:

نور بیشترین سرعت خود رادر خلا دارد که حدودا300000 کیلومتر بر ثانیه می باشد مقدار سرعت نور در محیط مادی غیر خلا کمتر ازمقدارش در خلا است.
با حل معادلات ماکسول و رسیدن به معادله بنیادی موج مقدار سرعت نور بر حسب گذردهی الکتریکی خلا وتراوایی مغناطیسی خلا بر طبق زابطه سرعت امواج الکترومغناطیسی ماکسول داده می شود.

معادلات ماکسول

James Clerk Maxwell

اندازه گیری سرعت نور:

یکی از دقیقترین اندازه گیری های الکتریکی کمیت گذردهی الکتریکی در تراوایی مغناطیسی است که در مؤسسه ملی استاندارد ها در آمریکاه بوسیله رزا (Roza) و درسی(Dorsey) انجام شد.

نحوه اندازه گیری سرعت نور توسط رزا(Roza):

ایشان ظرفیت خازنی را که ابعاد فیزیکی آن دقیقا معلوم بود را از طریق محاسبه یافت. این ظرفیت در یکای الکتریسیته بدست آمد سپس با استفاده از پل و تستون ، ظرفیت همان خازن را در یکای الکترو مغناطیس یافت نسبت این دو مقدارظرفیت در یکای SI بصورت حاصلضرب گذردهی الکتریکی در تراوایی مغناطیسی داده شد نتیجه این اندازه گیری بسیار دقیق بود.

تاریخ اولین اندازه گیری سرعت نور:

رومر(Romer) اولین کسی بود که در سال 1676 با مطالعه گرفتگی ماه های بر جیس سرعت نور را اندازه گرفت پژوهشگران متعددی بطور مستقیم
سرعت انتشار نور را اندازه گرفته اند.نتایج این اندازه گیری ها با دخالت خطای آزمایش جواب واحدی را دنبال می کنند .

اینکه نور یک نوع آشفتگی الکترو مغناطیسی است غیر قابل انکاراست دقیق ترین اندازه گیری سرعت نور که آنرا با حرف اختصاری C در خلا نشان می دهند با استفاده از لیزر (Laser)بوده که در سال 1972 بوسیله اوانسون(Evanson) و همکارن او در مؤسسه ملی استاندارد انجام شده و نتیجه آن چنین است: (29979245692 متر بر ثانیه)

بحث کلی بسیار خوبی در مقاله "سرعت نور" نوشته بر گسترند در دایره المعارف فیزیک موجوداست.

جهت دستیابی به اطلاعات بیشتر به مرجع زیر رجوع شود:


اندازه گیری سرعت نور به روش های مختلف در زمانهای متفاوت در جدول زیر آمده است.




تاریخ -------- آزمایش کننده ---------- روش -----------نتیجه(km/s)


1849 ----- فیزو (Fizeau) ---- چرخ دندانه دار ------- (5000) 31300



1880---- مایکلسون (Micelson) ----- آینه چرخان ----- (200) 299910


1923---- مرسیه (Mercier) -----موج رادیویی --------- (30) 299782


1952 -- فروم (Froom) --- تداخل سنج میکروموجی -- (0.7) 29979.6



1907 -- رزا و درسی (.R.& D)--نسبت یکاهای الکتریکی--(10) 299784

(اعداد داخل پرانتز در نتیجه ، میزان خطای اندازه گیری را نشان می دهد.)

فاصله در فضا

واحدهای اندازه گیری مانند کیلومتر و مایل برای محاسبه فواصل زیادی که در فضا وجود دارند ، کافی نیستند . ستاره شناسان فواصل بین ستارگان و کهکشانها را با سال نوری یا پارسک (یک پارسک = 26/3 سال نوری) محاسبه میکنند.

نزدیکترین ستاره به خورشید حدود 4 سال نوری با آن فاصله دارد. برای محاسبه فاصله ها در منظومه شمسی ، ستاره شناسان از واحد نجومی (AU) استفاده می کنند . یک واحد نجومی برابر است با فاصله متوسط زمین از خورشید – 150 میلیون کیلومتر (حدود 93 میلیون مایل).

تغییر اختلاف منظر

تغییر اختلاف منظر برای محاسبه فاصله ستارگانی که تا 1600 سال نوری با ما فاصله دارند بکار میرود . ستاره شناسان یک ستاره را در دو موقعیت با فاصله 6 ماه رصد می کنند . طی این مدت زمین از یک نقطه مدار به نقطه مدار به نقطه مقابل آن می رود ، و به نظر می رسد که ستاره رصد شده نسبت به زمین ستارگان دورتر از خودش تغییر مکان داده است . با محاسبه زاویه تغییر (اختلاف منظر سالانه) می توان فاصله آن ستاره تا زمین را محاسبه نمود.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 


  • تعداد صفحات :4
  • 1  
  • 2  
  • 3  
  • 4