ايران ويج - فیزیک

نکته های کوتاه فیزیک

Wed, 05 Nov 2014 10:33:41 +0000

سلام
این نکته هایی که میگم بهتره هر دانش آموز دبیرستانیی بلد باشه
خیلی سادن ولی پرکاربرد که حتما بهشون بر میخورید
---------

رادار

مخفف و به معنای آشکار سازی و فاصله يابی به کمک امواج رادیویی است.اين سيستمکه بر اساس الکترو مغناطيس کار می کند با ارسال شکل موجهای خاص به طرف هدف و در يافتموج بازگشتی اطلاعاتی درباره جهت در اختيار استفاده کننده قرار ميدهد.اصول اوليه رادار در سال ۱۸۸۸ م توسط هرتز عرضه شد و آلمانيها پيشگامان اين علم بودند.محدوده عمل رادارها به لحاظ تئوری-۳MHz ۳۰۰GHzاست.اما بيشتر رادارها در باند مايکروويو ۱۸GHz-۱GHz وUHF_VHF کار ميکنند.باندهای رادار به گونه ای مشخص می شود که اثرات منابع و انتشار و انعکاس هدف در هر باند تقريبا يکسان باشد.اصول کلی يک رادار تقريبآ در تمام سيستمها يکسان و به صورت زير ميباشد: آنتن<-->سيرکولاتور<-->*****<-->تقويت کننده <-->پردازش و نمايش<--> فرستنده .کاربردهای رادار نه تنها در استفاده های نظامی است بلکه در مصارف غير نظامی نيز هست مانند:
پزشکی:سيستمهای تصوير برداری(انعکاس)از بافت های بدن
اجتماعی:کنترل ترافيک هوايي-ناوبری هوايي و دريايی-جلوگيری از تصادفات-فضا
(سنجش اجرام فضايی)-اجرای قانون توسط پليس(تعيين سرعت اتومبيل ها)-کنترل خط توليد
هواشناسی
زمين شناسی
کشاورزی:(تخمين ميزان محصول و اينکه زمان برداشت رسيده يا نه)
انواع رادار
رادارهای پالس
رادارهای موج پيوسته
رادارهای ردياب
رادارهای پالس دوپلری MTI_AMTI
رادارهای ليزری LADAR
چگونگی گريز از رهگيری رادار
داشتن سطح مقطع موثر و روشهای کاهش آن:
-شکل دهی وتغیر شکل
ـمواد جاذب رادار(کربن)
ـحذف غیر فعال
ـحذف فعال:موج ازلحاظ دامنه و فاز وفرکانس اندازه گیری شده و بازگشتی آن را اکو می کنند.

----------------------------------------------------------------------

درسال ۱۶۵۴قبل از اختراع ماشين بخار اولين بار اتوفن گواريک فيزيکدان المانی با ازمايش نشان داد که هوا دارای فشار است.وی ابتدا هوای دونيمکره مسی را با پمپ تخليه هوا از انها خارج نمود وسپس انها را به هم چسباند اين نيمکره ها بقدری از هوای بيرون تحت فشار بودند که ۸ جفت اسب از طرفين هم نمی توانستند نيمکره ها را از هم جدا سازند. فشار هوا را در سطح تراز دريا يک اتمسفر فرض شده است با بالا رفتن از سطح تراز دريا فشار هوا به علت کاهش چگالی هوا کم می شود از انجايی که شارش هوا از منطقه پر فشار به کم فشار صورت ميگيرد کوهنوردان در صعود به کوه دچار مشکل می شوند چون هوای بيرون فشار کمی دارد وبراحتی اکسيژن وارد بدن شخص نمی شود به همين دليل کوهنوردان در صعود به کوههای مرتفع اکسيژن با خود حمل ميکنند.

----------------------------------------------------------------------

آيا ميدانستيد که هرچه از مركز زمين فاصله بگيريم نيروي جاذبه كمتر مي شود، در نتيجه وزن كاهش مي يابد ، وزن فردي که در خط استوا ايستاده از وزن همين شخص در قطب شمال و جنوب كمتر است زيرا در خط استوا زمين بر آمده تر و در قطب هموارتر است اين تفاوت وزن حدود پنج درصد است

----------------------------------------------------------------------

ابررسانا ها ، برخي از فلزها ، آلياژها يا تركيبهاي فلزها هستند كه در دماهاي پايين نزديك به صفر مطلق ،مقاوت الكتريكي و نفوذپذيري مغناطيسي خود را از دست ميدهند و رسانايي الكتريكي آنها بينهايت زياد ميشود ، محدوده دمايي به ماهيت ماده بستگي دارده ، كه از حدود 0.5 تا 18 درجه كلوين است ، خاصيت ابر رسانايي در فلزات قليايي، فلزهاي نجيب و مواد فرو مغناطيس مشاهد نشده است ، بلكه به طور عمده در عنصرهايي كه اتم آنها 3، 5 يا 7 الكترون در لايه ظرفيت خود دارد و مقاومت الكتريكي آنها در دماي معمولي زياد است بوجود مي آيد.
پديده ابر رسانايي از همان آغاز كشف ، توجه دانشمندان را بخود جلب كرده بود ، اونز اولين كسي بود كه هليم را مايع كرد و نخستين بار خواص ابر رسانايي مواد را در چنين دماهاي پاييني اندازه گرفت و معلوم داشت كه مقاومت الكتريكي جيوه در دماي 4.2 درجه كلوين به شدت محو ميشود ، در طول 75 سال اخير ، فلزات و آلياژهاي ديگر هم به فهرست ابررسانا ها افزوده شدند . ابر رسانايي در دماهاي بالا هم امكان پذير است ، كوپرات با فرمول شيميايي YBr2 Cu3O6.9 كه در دماي 93 درجه كلوين خواص ابر رسانايي را نشان ميدهد. در سال هاي پاياني دهه 1950 سه فيزيكدان - به نام هاي دكتر جان باردين، دكتر لئون كوپر و دكتر جان شرايفر - سازوكارهاي فيزيكي را كه به ابررسانايي منجر مي شوند، درك كردند. كار آنها به افتخار اين سه دانشمند، تئوری S.C.Bنام گرفت (آنها جايزه نوبل فيزيك در سال 1972 را از آن خود كردند.)در اواخر سالهای 1980 ابر رساناها در دماهای بالا نيز کشف شد.
كاربردها
ابر رساناهاي دماي پايين امروزه در ساخت آهنرباهاي ويژه طيف سنجهاي رزونانس مغناطيسي هسته ، رزونانس مغناطيسي براي مقاصد تشخيص طبي ، شتاب دهنده ذره ها ، ترنهاي سريع مغناطيسي و انواع ابزارهاي رسانايي الكترونيكي بكار ميرود از ديگر كاربردهاي انها مي توان به دستگاه هاي عكس برداري تشديد مغناطيسي هسته و قطارهاي جديدي كه توسط نيروهاي مغناطيسي در هوا معلق هستند و با سرعت 400 كيلومتر بر ساعت حركت مي كنند، اشاره كرد. . اما براي اينكه ابررساناهاي دماي بالا در كاربردهاي ميدان مغناطيسي در دماي بالا رقابت كنند ، هنوز زمان لازم دارد ، اين بعلت دشواري در توليد انبوه و با كيفيت بالاست . اگر چه در حال حاضر ، بازار ابررساناهاي دماي بالا رونق كمي دارد ، گمان ميرود كه در خلال دو دهه آينده كاربر د آن فراگير و پررونق شود .

- ابرمايعات نيز در درجه حرارت بسيار پايين، يعنی تنها کمی بالاتر از صفر مطلق، فعاليت می کنند و هيچ نوع اصطکاکی نشان نمی دهند به طوری که اگر به گردش درآيند متوقف نخواهند شد
--------------------------------------------------------------------------

منظور از برق گرفتگي چيست ؟

اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود .
اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
براي جريان متناوب 15 ميلي آمپر و براي جريان مستقيم 60 ميلي آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقيم 45 ولت است .
چگونه مي توان شخص را از خطر برق گرفتگي محافظت كرد ؟ به اين منظور بايد تمامي گزينه هايي را كه سبب برق گرفتگي مي شود يافت و آنها را بي اثر كرد . مهترين عاملي كه سبب برق گرفتگي مي شود اتصال بدنه است . در اين حالت بكمك كليد FI يا سيم ارت يا كليد FU يا سيستم نول اتصال بدنه را حذف مي كنيم . مي توان از دستگاههايي استفاده كرد كه بدنه عايقي دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . مي توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك براي بدن - كمتر از 65 ولت - بكار برد و در نهايت مي توان از ترانسهاي ايزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازي فاز برق شهر از تغذيه دستگاه مي شود و در نتيجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگي از بين مي رود

----------------------------------------------------------------------------------

بعد چهارم
صفر: يعني جايي كه هيچ بعدي نداره نه طول نه عرض نه ارتفاع و ... در اون موجودات بدون بعد زندگي ميكنن موجوداتي كه نمي تونن حركت بكنن
عالم يك بعدی :دنيايي است كه به آن خط ميگويند كه از نقطه هايي پشت سر هم تشكيل شده
و فقط داراي طول هست و موجودات روي آن فقط ميتونند به يك سو حركت كنندو با توجه به اين امكانات يه محدوديتي هم به بعد صفر دارد مو جودات در بعد ۱ نميتونن در كنا هم حركت بكنند و يا بعبارتي در كنار هم در عرض باشند در بعد صفر به دليل موجودات بدون بعد اين كار ممكن هست صفحه يا فضاي ۲ :بعدي مجموعه اي خط فقط داراي طول و عرض ميباشد
فضاي ۳ بعدی :يا همون مكعب داراي طول و عرض و ارتفاع (حجم)
بعد چهارم: زمان , نيوتن فكر مي كرد كه زمان چيزيست كه در همه ي عالم يكسان است. يعني ساعت روي دست شما و ساعتي كه در فلان ستاره است يك جور كار مي كند. اما انشتين اين را عوض كرد. گفت كه براي اينكه معادلات فيزيك در دنيا صادق باشد (هم روي زمين و هم در فلان ستاره) پس بايد طوري شود كه ساعتها در دنيا متفاوت كنند. يعني زمان حول و حوش ستاره اي كه خيلي سنگين است، خيلي تندتر بگذرد و روي يك ستاره ي سبك زمان بايد كندتر باشد. پس در جايي كه هيچ جرمي نيست (مثل فضاي بين ستاره ها) زمان خيلي خيلي كند جلو مي رود. نه اينكه ساعتتان خراب باشد. يعني اينكه اگر با ساعت خود به آنجا برويم چيزي از كندي زمان نمي فهميم. اما اگر كسي از زمين بتواند ساعت ما را بخواند مي فهمد كه ساعت ما مثل وقتي كه روي زمين بود كار نمي كند.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

ارتباطات راديويي

خانواده ارتباطات راديويي بسيار گسترده است . شيوه هاي مختلف نيز در شبكه سازي بدون سيم مورد استفاده قرار مي گيرد كه در ذيل به آنها اشاره مي كنيم:
1- radio ferequency RF : كه به فركانس امواج راديويي مشهور است. در اين روش شبكه بين محدود 10 كيلو هرتز تا چند گيگابايت قرار مي كيرد. آنتن هاي كه اين امواج را انتقال مي دهند ممكن است بصورت تمام جهتي و يا جهتي خاص استفاده شود. شعاع انتشار اين امواج بسيار زياد است كه البته براي نقاط دور تر امواج تقويت مي شود. ديتا در اين روش با سرعت 1 تا 11 مگابايت در ثانيا انتقال مي يابد كه ارتباطات در اين محدوده نيازي به مجوز ندارد و تجهيزات ارتباطي نيز بصورت گسترده فراهم مي باشد.
2- microwave : مايكروويو شيوه ديگري از شبكه هاي بي سيم مي باشد. امواج مايكروويو تنها از يك جهت منتشر مي شوند. سرعت انتقال متغير بوده و از يك تا دو مگابايت بر ثانيه مي باشد. مايكروويو شديداً تحت تاثير اتمسفر و نوسانات جويي نظير رعد و برق قرار دارند. اين سيستم ها در دو نوع زميني و ماهواره اي موجود بوده و از آنتن هاي بشقابي دو طرفه براي رله امواج در نوع زميني استفاده مي شود. براي استفاده از تجهيزات مايكروويو نياز به اخذ مجوز است.
3- IR :‌يا مادون قرمز نوع ديگري از امواج راديويي است. اين امواج از طريق ديودهاي نورگسيل LED‌ و يا ليزري ILD توليد مي شوند فركانس امواج مادون قرمز بالا است لذا سرعت انتقال ديتا از 1 تا 16 مگابايت در ثانيه مي باشد.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

آنتـــــن

وسيله ای است ، که در راديو و تلويزيون مورد استفاده قرار ميگيرد ، کار آنتن گيرنده گرفتن امواجي است ، که از دستگاه فرستنده منتشر گشته و بعد از پيمودن راه درازی ضعيف شده است آنتن اين امواج ضعيف را ميگيرد و به آمپلي فاير دستگاه مي سپارد ، تا دوباره قوی شوند ، و به صورت صدا و تصوير در آيند دوازده دســــــامبر سال 1901 ميلادی بود که ?مارکني? در يک اتاق اجاره ای دستگاه فرستنده ای کار گذاشته بود ، که از ساعت 15 تا 18 هر روز علايم راديويي مي فرستاد اين پيام فقط ?اس? بود ، که به دنبال هم از دستگاه فرستنده به صورت امواج الکترو مغناطيسي صادر ميشد وی تواسته بود ، اين امواج را از روی دريای مانش عبور دهد و اين کار او با موفقيت قرين بود ولـــــي اين بار که مي خواست اين علايم راديويي را از فراز اقيانوس اطلس بگذراند با ناکامي روبه رو شد زيرا دستگاه گيرنده او اين علايم را دريافت نکرد مارکني در اين موقع فقط بيست و پنج سال داشت وقتي در حضور تماشاگران زيادی آزمايش خود را بي نتيجه ديد ، بدون اينکه خودش را ببازد ، يک بادبادک درست کرد يک سيم نازک به آن متصل ساخت و بادبادک را به هوا فرستاد ، در حالي که انتهای پاييني اين سيم به دستگاه گيرنده وصل بود وقتي ارتفاع بادبادک از زمين تقريبا" به پنجاه متر رسيد ، ناگهان گيرنده به صدا در آمد و علامتهای ?اس? پشت سر هم از آن شنيده شد مارکني فريادی از خوشحالي برکشيد او به وسيله اولين آنتني که ساخته بود ، موفق شد ، پيامهای راديويي را بعد از طي مسافت سه هزار و پانصد کيلومتر اخذ کند زيرا بين گيرنده و فرستنده اقيانوس اطلس قرار داشت امروزه نيز گيرنده راديويي يا تلويزيوني وقتي ميتواند نتيجه مطلوب بدهد که آنتن مناسب داشته باشد.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ايا ميدانستيد كه سرعت گريز سرعتي است كه يك شئ بايد داشته باشد تا بتواند از سح يك جرم بزرگ ﴿سياره﴾ بگريزد.اين سرعت را ميتوان توسط اين معادله بدست اورد:

M جرم سياره , R شعاع ان و G ثايت جهاني جاذبه است.اين سرعت براي كره زمين تقريبا برابر است با 10>4 * 1.2 متر بر ثانيه ﴿توجه , اين سرعت به جرم شئ بستگي ندارد﴾ همين طور كه در معادله ميبينيد اگر جرم كره زياد و شعاع ان كم شود سرعت گريز ان بسيار زياد ميشود.براي مثال سرعت گريز براي يك شئ در كره اي كه جرم ان 3 برابر خورشيد و شعاع تنها 10 كيلو متر باشد, تقريبا برابر سرعت نور است.

۱۰ مشاهده ای که علم را تکان داد!

Wed, 05 Nov 2014 10:28:08 +0000

- اراتوستناندازه گیری محیط زمین: در ظهر انقلاب تابستانی در یکی از شهرهای مصر ،که امروزه اسوان نامیده می شود، خورشیدمستقیم می تابد: اجسام هیچ سایه ای ندارند و نور خورشید تا انتهای یک چاه عمیق نفوذ می کند. اراتوستن که کتابدار کتابخانه ی اسکندریه در قرن سوم پیش از میلاد بود، هنگامی که این مطلب را خواند، دریافت که اطلاعات لازم برای محاسبه ی محیط زمین را در اختیار دارد. وی همان روز و همان ساعتی که در بالا گفته شد، آزمایشی ترتیب داد و مشاهده کرد که پرتوهای خورشید در اسکندریه تا حدودی مایل بوده و حدود هفت درجه از خط عمود انحراف دارد. حالا دیگر فقط محاسبه های هندسی باقی مانده بود. فرض کنید زمین گرد است، در این صورت محیط دایره آن ۳۶۰ درجه است. با این تفسیر اگر دو شهراز یکدیگر۷ درجه دور باشند، می توان گفت به اندازه هفت سیصد و شصتم یا یک پنجاهم یک دایره کامل از هم فاصله دارند .با اندازه گیری فاصله دو شهر ، مشخص شد که این دو ۵ هزار استادیوم (واحد طول برابر با حدود۱۸۵ متر) از یکدیگر دورند. اراتوستن نتیجه گرفت که محیط زمین ۵۰ برابر این فاصله یعنی ۲۵۰ هزار استا دیوم است. از آن جا که دانشمندان در مورد طول واقعی یک استادیوم یونانی اختلاف نظر دارند، غیر ممکن است بتوانیم دقت این اندازه گیری را تعیین کنیم. اما طبق بعضی از محاسبه ها گفته می شود خطای این اندازه گیری حدود ۵ درصد است .

2-گالیلئو گالیله آزمایش سقوط آزاد: گالیله به بازپیرایی باورهای خود درمورد چیزهای در حال حرکت ادامه داد. وی یک تخته که حدود ۶ متر طول و ۲۵ سانتی متر عرض داشت را انتخاب کرد و شیاری را در مرکز آن طوری حفر کرد که تا جایی که امکان دارد، صاف و مستقیم باشد. وی سطح را شیبدار کرد وتوپ های برنجی را درون این شیارها غلتاند وزمان سقوط را با یک ساعت آبی اندازه گیری کرد. ساعت آبی یک مخزن بزرگ آب بود که آبش از لوله های نازک به یک ظرف منتقل می شد. وی پس از هر بار آزمایش ورها کردن توپ میزان آب تخلیه شده را وزن می کرد. گالیله با وزن کردن مقدار آب تخلیه شده، زمان را اندازه گرفت و آن را با مسافتی که گلوله طی کرده بود، مقایسه می کرد. ارسطو پیش بینی کرده بود که سرعت گلوله های غلتان ثابت است: اگرمدت زمان حرکت را دو برابر کنید، مسافت طی شده دو برابر می شود. اما گالیله نشان داد که مسافت طی شده با مجذور زمان متناسب است: اگر مدت زمان حرکت را دو برابر کنید، مسافت طی شده چهار برابر می شود. علت آن نیز این است که توپ در اثر جاذبه گرانشی مرتبا شتاب می گیرد.

3- گالیلئو گالیله : آزمایش چیزهای در حال سقوط تا حدود سال های ۱۵۰۰ میلادی، مردم فکر می کردند چیزهای سنگین سریع تر از اجسام سبک سقوط می کنند. هر چه باشد، این سخن ارسطو است. این که یک دانشمند یونان باستان توانسته بود، همچنان سلطه خود را حفظ کند، بیانگر این است که علم طی قرون وسطی چقدر تنزل کرده بود. گالیلئوگالیله که استاد کرسی ریاضیات در دانشگاه پیزا بود ، آن قدر جسارت داشت که دانش پذیرفته شده را با چالش روبه رو کند. این داستان از جمله ماجراهای معروف تاریخ علم است:گفته می شود وی دو چیز با وزن های مختلف را از بالای برج کج شهر رها کرد و نشان داد که آن چیزها در یک زمان به زمین می رسند. به چالش طلبیدن باورهای ارسطو ممکن بود برای گالیله به قیمت از دست دادن شغلش تمام شود، اما وی با این کار نشان داد که داور نهایی در موضوع های علمی، رویدادهای طبیعی است نه اعتبارافراد.

4-اسحاق نیوتون ، تجزیه ی نور خورشید با منشور. اسحاق نیوتن در همان سالی که گالیله در گذشت، متولد شد. وی در سال ۱۶۶۵ میلادی از ترینیتی کالج کمبریج فارغ التحصیل شد. سپس، دو سال خانه نشین شد تا بیماری طاعون را که همه گیر شده بود، از سر بگذراند. وی از این که خانه نشین بود، چندان ناراضی نبود؛ چرا که مشغول فعالیت های علمی بود. در آن سال ها این تفکر رایج بود که نور سفید خالص ترین نوع نور است ( باز هم باورهای ارسطو) و بنابراین نورهای رنگی، تغییر شکل یافته ی نورهای سفید هستند. نیوتن برای آزمایش این نظریه، دسته ای از پرتو های خورشید را به منشور تاباند و نشان داد که خورشید به طیفی از رنگ ها تجزیه می شود. البته مردم ، رنگین کمان را در آسمان مشاهده می کردند اما از تفسیر صحیح آن ناتوان بودند. نیوتن توانست به درستی نتیجه گیری کند که رنگ های قرمز، نارنجی ،قهوه ای ،سبز، آبی، نیلی، بنفش و رنگ های بین این ها، تشکیل دهنده نور سفید هستند. نور سفید در نگاه اول بسیار ساده به نظر می رسید، اما پس از نگاه دقیق تر مشخص شد که نور سفید تلفیقی زیبا از نور های گوناگون است.

5- هنری کاوندیش، اندازه گیری ثابت جهانی گرانش :آزمایش ترازوی پیچشی یکی دیگر از فعالیت های نیوتن پیشنهاد نظریه ی گرانشی بود که بیان می کرد قدرت جاذبه بین دو جسم با مجذور جرم هایش افزایش و به نسبت مجذور فاصله ی بین آن دو کاهش می یابد. اما این پرسش باقی بود که قدرت این جاذبه ی گرانشی چقدر است؟ در پایان دهه ی اول قرن هجدهم، هنری کاوندیش تصمیم گرفت به این پرسش پاسخ دهد. وی یک میله ی چوبی را که حدود دو متر طول داشت، انتخاب کرد و سپس یک گلوله ی کوچک فلزی به هر طرف این میله ی چوبی وصل کرد تا شبیه یک دمبل شود. سپس آن را با سیمی آویزان کرد. پس از آن دو گلوله سربی را که حدود ۱۶۰ کیلوگرم جرم داشتند، به توپ های کوچک دو سر میله ی چوبی نزدیک کرد تا نیروی گرانشی لازم برای جذب کردن آن ها ایجاد شود. گلوله ها حرکت کردند و در نتیجه سیم تاب برداشت. کاوندیش با وصل کردن یک قلم کوچک در دو طرف میله توانست میزان جابجایی ناچیز گلوله ها را اندازه بگیرد. وی برای محافظت دستگاه، از جریان هوا، آن را ، که ترازوی پیچشی نامیده می شود ، درون اتاقکی قرار داد و با یک تلسکوپ میزان جابجایی را خواند. وی با این دستگاه توانست مقداری را که به ثابت گرانشی معروف است، با دقت بسیار زیادی اندازه گیری کند و با استفاده از ثابت گرانشی، چگالی و جرم زمین را به دست آورد. اراستوتن توانست محیط زمین را اندازه بگیرد اما کاوندیش جرم زمین را به دست آورد.

6- توماس یانگ: آزمایش تداخل نور باورهای نیوتن همیشه صحیح نبود. پس از استدلال مختلف به این نتیجه رسید که نور تنها از ذره هایی تشکیل شده است و نه از موج. در سال ۱۸۰۳ توماس یانگ پزشک و فیزیک دان انگلیسی تصمیم گرفت این نظریه را بیازماید. وی سوراخی را در پرده ی پنجره ایجاد کرد و آن را با یک مقوا که به وسیله سوزن شکاف کوچکی در آن ایجاد کرده بود، پوشاند. سپس، نوری را که از این شکاف عبور می کرد با استفاده از یک آینه منحرف کرد. در مرحله ی بعد، ورقه ی نازکی از کاغذ انتخاب کرد که فقط یک سی ام اینچ (حدود یک میلی متر) ضخامت داشت و آن را به طور دقیق در مسیر عبور نور قرار داد تا پرتو نور را به دو قسمت تقسیم کند. نتیجه ی این آزمایش طرحی از نوارهای متناوب روشن و تاریک بود: این پدیده را فقط با فرض این که پرتوهای نور همانند موج رفتار می کنند، می توان تفسیر کرد. نوارهای روشن وقتی مشاهده می شوند که دو قله موج با یک دیگر هم پوشانی و یکدیگر را تقویت کنند، اما نوارهای سیاه وقتی ایجاد می شوند که یک قله موج با موج مخالف آن ترکیب شود و یک دیگر را خنثی کنند. این آزمایش سال های بعد با استفاده از یک مقوا که در آن دو شکاف برای تقسیم نور به دو پرتو ایجاد شده بود، تکرار شد و به همین دلیل به آزمایش شکاف دوگانه نیر مشهور است. این آزمایش بعدها به معیاری برای تعیین حرکت شبه موجی تبدیل شد: حقیقتی که یک قرن بعد، هنگامی که نظریه ی کوانتوم آغاز شد اهمیت بیش از اندازه ای یافت.

7-فوکو، چرخش کره زمین فوکو در سال ۱۸۵۱ در پاریس آزمایش بسیار مشهوری را به انجام رساند که پس از گذشت سالیان متمادی، سال گذشته در قطب جنوب دوباره تکرارشد. این دانشمندان آونگی را در قطب جنوب نصب کردند و به تماشای حرکت این آونگ پرداختند. جین برنارد فوکو دانشمند فرانسوی یک گلوله آهنی ۳۰ کیلوگرمی را به انتهای یک مفتول متصل و از سقف کلیسایی آویزان کرد و آن را به حرکت درآورد تا به سمت عقب وجلو حرکت کند. سپس برای آن که نحوه ی حرکت این آونگ به خوبی مشخص شود، قلمی را به انتهای گلوله ای که روی بستری از شن های نرم و مرطوب در حال نوسان بود، قرار داد. تماشاچیان در کمال شگفتی مشاهده کردندکه آونگ به طرز غیر قابل توجیهی در حال چرخش است یعنی مسیر حرکت رفت و برگشتی آن در هر تناوب با تناوب قبلی متفاوت است. اما واقعیت امر این است که این کف کلیسا بود که به آرامی حرکت می کرد و به این ترتیب فوکو توانست با قانع کننده ترین روش ممکن نشان دهد که زمین حول محور خود در حال گردش است. در عرض جغرافیایی پاریس، آونگ طی هر ۳۰ ساعت یک چرخش کامل را در جهت عقربه های ساعت انجام می دهد؛ در نیمکره جنوبی همین آونگ خلاف جهت عقربه های ساعت به حرکت درمی آید و در نهایت روی خط استوا حرکت در اصل چرخشی نبود. همان طور که دانشمندان عصر جدید نشان دادند زمان تناوب حرکت چرخشی پاندول در قطب جنوب برابر ۲۴ ساعت است.

8- رابرت میلیکان، اندازه گیری بار الکترون از دوران باستان دانشمندان الکتریسیته را مورد بررسی قرار داده بودند؛ پدیده پیچیده ای که هنگام رعد و برق از آسمان نازل می شد، یا با کشیدن شانه به موها می توانستند به راحتی آن را ایجاد کنند. در سال ۱۸۹۷ فیزیک دان انگلیسی جی.جی.تامسون اثبات کرد که الکتریسیته از ذره هایی که دارای بار منفی هستند، یعنی الکترون ها، به وجود می آید. ( آزمایشی که در واقع بایستی یکی از موردهای این فهرست باشد) و کار اندازه گیری بار این ذره ها در سال ۱۹۰۹ به رابرت میلیکان، دانشمند آمریکایی، محول شد. وی با استفاده از یک عطرپاش، قطره های ریز روغن را به درون اتاق کوچک شفافی اسپری کرد. در بالا و پایین این اتاق کوچک صفحه های فلزی قرار داشتند که به باتری متصل بودند و در نتیجه یکی از صفحه ها مثبت و صفحه دیگر منفی بود. از آن جا که این قطره ها هنگام عبور در هوا دارای مقدار جزیی بار الکتریکی می شد، می توان سرعت سقوط این قطره ها را با تغییر ولتاژ صفحه های فلزی تنظیم کرد. هنگامی که نیروی الکتریکی به طور دقیق با نیروی گرانشی برابر شود، قطره های روغن همانند ستارگان درخشان در پس زمینه تاریک به نظر می رسند و در هوا معلق می مانند. میلیکان این قطره ها را یکی پس از دیگری مورد ملاحظه قرار داد، ولتاژ صفحه را تغییر داد و به مشاهده ی تأثیر آن پرداخت. وی پس از انجام آزمایش های متعدد به این نتیجه رسید که بار الکتریکی یک مقدار مشخص و ثابت دارد. کوچک ترین بار این قطره ها چیزی نیست به جز بار یک الکترون منفرد.

9- هنری رادرفورد، کشف هسته‌ی اتم در سال ۱۹۱۱ که ارنست رادرفورد در دانشگاه منچستر سرگرم آزمایش در مورد رادیواکتیویته بود، گمان می رفت که اتم ها از گلوله های نرم و باردار مثبتی تشکیل شده اند که توسط ذره هایی با بار منفی احاطه می شوند؛ مدل کیک کشمشی. اما هنگامی که وی و دستیارانش ذره های باردار مثبت کوچکی را که ذره ی آلفا نامیده می شدند، به صفحه نازکی از طلا تاباندند، در شگفتی تمام مشاهده کردند که درصد اندکی از این پرتوها به سمت عقب برگشتند. به عبارت دیگر این ذره ها پس از برخورد با اتم ها کمانه کرده اند. رادرفورد نتیجه گرفت اتم های واقعی چندان هم نرم نیستند. قسمت اصلی جرم این اتم ها باید در مرکز اتم ها، که امروزه هسته اتم می نامیم، قرارداشته باشد و الکترون ها این هسته ها را احاطه کرده اند. با وجود تغییرهایی که نظریه ی کوانتوم در آن ایجاد کرد، این تصویر از اتم ها هنوز هم به قوت خود باقی است.

10- کلاوس جانسون، اثبات طبیعت ذره‌ای- موجی الکترون: تداخل یک الکترون منفرد نه گفته های نیوتن و نه یانگ هیچ کدام در مورد ماهیت نور به طور کامل صحیح نبود. هر چند که به سادگی نمی توان گفت نور از ذره تشکیل شده است. خاصیت های آن را فقط با استفاده از ماهیت موجی نیز نمی توان به طور کامل تشریح کرد. طی ۵ سال اول قرن بیستم ماکس پلانک و آلبرت اینشتین نشان دادند که نور در بسته هایی که فوتون نام دارد، جذب و نشر می شود. اما آزمایش هایی برای تعیین ماهیت دقیق نور هم چنان ادامه داشت. بعدها تئوری کوانتوم متولد شد و طی چند دهه توسعه یافت و توانست دو نظریه ی پیشین را با یک دیگر آشتی داده و نشان دهد که هر دو می توانند صحیح باشند: فوتون ها و سایر ذره های زیراتمی (همانند الکترون ها، پروتون هاو ...) دو چهره از خود بروز می دهند که مکمل یکدیگرند؛ بنابراین به گفته یک فیزیک دان در دسته Wavices قرار می گیرند.

فیزیک دانان برای شرح دادن این مطلب اغلب از یک آزمایش نظری شناخته شده استفاده می کنند . آن ها ابزارهای آزمایش شکاف دوگانه یانگ را به کار می برند، اما به جای آن که نور معمولی به کار ببرند از پرتو الکترون استفاده می کنند. براساس قانون های مکانیک کوانتوم، جریان ذره ها به دو پرتو تفکیک می شوند، پرتوهای کوچک تر با یکدیگر تداخل می کنند و همان الگوی آشنای نوارهای متناوب تاریک و روشن را که توسط نور ایجاد شده بود، از خود نشان می دهند. یعنی ذره ها همانند موج عمل می کنند. براساس مقاله ای که در فیزیکس ورد منتشر شد و توسط پیتر راجرز سردبیر مجله نگاشته شده است تا سال ۱۹۶۱ هیچ کس این آزمایش را در عمل به انجام نرساند تا این که کلاوس جانسون در این سال موفق به انجام این آزمایش شد . در آن هنگام هیچ کس از نتایج به دست آمده چندان شگفت زده نشد و نتیجه های به دست آمده همانند بسیاری از موردهای دیگر بدون آن که نامی از کسی در میان باشد به دنیای علم وارد شد.

  179.gif (اندازه: 237.17 KB / تعداد دفعات دریافت: 71)

  800px-Pendule_de_Foucault-600x450.jpg (اندازه: 80.21 KB / تعداد دفعات دریافت: 72)

  00246992.JPG (اندازه: 182.71 KB / تعداد دفعات دریافت: 74)

  cavendish2.jpg (اندازه: 40.01 KB / تعداد دفعات دریافت: 78)

  p197youngs_moleexp.JPG (اندازه: 23.86 KB / تعداد دفعات دریافت: 67)

  prism_anim-UTenn.gif (اندازه: 13.11 KB / تعداد دفعات دریافت: 75)

دوربین، لنز و همه چیز درباره عکاسی دیجیتال

Fri, 03 Oct 2014 19:53:36 +0000

دوربین، لنز و همه چیز درباره عکاسی دیجیتال

همه چیز در علم عکاسی بر پایه علم اپتیک است- علمی که به بررسی رفتار نور وقتی که دچار شکست، خم شدن، و به دام افتادن توسط مواد حساس به نور مانند فیلم عکاسی یا سنسورهای نوری در دوربین های دیجیتال مدرن می شود می پردازد. پس بهتر است با اصول طرز کار هر دوربین عکاسی آشنا شوید تا بتوانید مهارت عکاسی خود را بهبود ببخشید، چه از یک دوربین فوق حرفه ای و گرانقیمت SLR استفاده کنید و چه از دوربین تلفن همراه خود.
دوربین عکاسی واقعا چیست؟

حدودا بین سال های ۴۰۰ تا ۳۰۰ قبل از میلاد، فیلسوفان باستانی تمدن هایی که در آن علم و دانش پیشرفته تر از بقیه جهان بود (مانند چین و یونان) اولین تجربه عکاسی با طراحی وسایل ابتدایی (با نام obscura) برای ایجاد تصاویر را بدست آوردند. ایده این کار بسیار ساده بود: ایجاد یک اتاقک کاملا تاریک که تنها یک باریکه نور به آن از طریق یک سوراخ در دیوار وارد می شد و در روبرو به یک صفحه تخت می تابید. نور به خط مستقیم می تابید (این اتاق تاریک این مسئله را اثبات می کرد.) ،بنابراین از سوراخ کوچک می گذشت ، و یک تصویر بر روی صفحه تخت در طرف دیگر ایجاد می کرد همانند تصویر فوق. نتیجه نسخه وارونه ای از اشیائی بود که در طرف مقابل صفحه دارای سوراخ در معرض نور گذاشته شده بودند. یک معجزه باور نکردنی ، و کشف علمی شگفت انگیز برای مردمی که بیش از یک هزاره قبل از “قرون وسطی” زندگی می کردند.

برای درک دوربین های دوران مدرن، ما می توانیم با همان تاریک خانه شروع کنیم، چند هزاره به جلو بیاییم، و شروع به صحبت در مورد اولین دوربینهای روزنه ای کنیم. این دوربین ها از همان اصل ساده “حرکت به خط مستقیم” نور ، و ایجاد تصویر از شی روی سطح ماده حساس به نور – که دارای سطح واکنش شیمیایی دهنده در هنگام تابش نور می باشد- استفاده می کنند. بنابراین ایده پایه ای و اساسی هر دوربینی جمع آوری نور ، و ثبت آن روی نوعی ماده حساس به نور است که در دوربین های قدیمی تر آن را به عنوان فیلم عکاسی می شناختیم، و در دوربین های دیجیتال این وظیفه بر عهده سنسورهای حساس به نور است.
آیا هیچ چیزی سریعتر از نور حرکت می کند؟

سوال مطرح شده در بالا سوالی فنی است و به سادگی نمی توان به آن پاسخ داد. ما از علم فیزیک می دانیم که سرعت نور در خلاء ثابت است ، حد نهایی سرعت که گذشتن از آن غیرممکن است. با این حال، نور، نسبت به ذرات دیگر، مانند نوترینوها که با همین سرعت منتشر می شوند دارای خاصیت جالبی است. بدان معنا که نور در هنگام گذشتن از محیط های مختلف دچار تغییر در سرعت انتشار، خم شدن و یا شکست، و تغییر در خواص می شود. “سرعت نور” هنگام گریز از مرکز ثقل یک ستاره به طرز قابل ملاحظه ای در مقایسه با نوترینوها کندتر است. گریز نور از نیروی جاذبه هسته یک ستاره ممکن است هزاران سال طول بکشد، در حالی که نوترینوهای ایجاد شده توسط ستاره در این مورد تحت تاثیر جاذبه قرار نگرفته و از میان چگال ترین ماده نیز با همان سرعت ۱۸۶۲۸۲ مایل در ثانیه گذر می کنند، به طوری که به سختی می توان باور کرد که چنین امری رخ داده. شما ممکن است بپرسید” همه این اطلاعات خوب و مفید است، اما برای عکاسی دانستن این اطلاعات به چه کار می آید؟”

این ویژگی نور یعنی واکنش مختلف در محیط های متفاوت به ما اجازه می دهد تا نور را خم کرده ، یا بشکنیم، و آن را با استفاده از لنزهای عکاسی مدرن بر نقطه ای خاص متمرکز کنیم (فوکوس). این طرح پایه در طی دهه های گذشته تا به امروز تغییر نکرده و همان اصول اساسی از زمانی که اولین لنز اختراع شد تا به امروز مورد استفاده قرار می گیرد.
فاصله کانونی و فوکوس در دوربين عكاسي

در حالی که لنز دوربینهای عکاسی طی سالیان اخیر پیشرفته تر و پیشرفته تر شده اند، یک لنز در واقع شی ساده ای متشکل از یک یا چند عدسی است که نور را شکسته و آن را مستقیم به سوی صفحه تصویر در سمت پشتی دوربین هدایت می کند. بسته به اینکه شیشه لنز چگونه شکل گرفته باشد، مقدار فاصله لازم برای تقاطع دو خط نور و همگرایی روی صفحه تصویر متفاوت است. این فاصله که به فاصله کانونی موسوم است در لنزهای مدرن به میلی متر اندازه گیری می شود و اشاره به مقدار فاصله بین لنز و نقطه همگرایی روی صفحه تصویر دارد.

فاصله کانونی همچنین تاثیر مستقیمی روی نوع عکسی دارد که دوربین می تواند بگیرد. به عنوان مثال هر چه فاصله کانونی کمتر باشد به عکاس اجازه عکاسی از میدان وسیع تری را می دهد (مانند لنز واید یا دید وسیع)، در حالی که فاصله کانونی بسیار زیاد (مثلا ، لنز تله) منطقه تصویربرداری شما را به میزان بسیار کوچکتری محدود می کند.

به طور کلی سه نوع لنز SLR استاندارد برای عکاسی وجود دارد. این لنزها عبارتند از لنز نرمال، لنز زاویه عریض (Wide-angle) ، و لنز تله (Telephoto). هر کدام از این لنزها، فراتر از آنچه قبلا در اینجا مورد بحث قرار گرفت، دارای برخی ملاحظات برای استفاده بهتر و در جای خود می باشند.

لنز واید، زاویه وسیعی معمولا بیش از ۶۰ درجه را پوشش می دهد و برای تمرکز بر روی شی نزدیک به عکاس استفاده می شود. اشیاء در لنزهای واید انگل ممکن است دچار اعوجاج شده، و همچنین به خوبی نتواند فواصل بین اشیاء دور و چشم انداز در فواصل نزدیک تر را نشان دهد.

لنزهای نرمال از آن دسته لنزها هستند که نزدیک ترین تصویر “طبیعی” مشابه آنچه که چشم انسان از یک شی می بیند را ثبت می کنند. زاویه دید کوچکتر از زاویه لنز واید انگل، بدون ایجاد اعوجاج در اشیا ، و برهم زدن فواصل بین اشیاء ، و پرسپکتیو است.

لنزهای ویژه فوکوس: شکل ظاهری این نوع از لنزها را خیلی از شما دیده اید: لنزهای بزرگ و درازی که عکاسان حرفه ای یا هنردوستان به در جلوی دوربین عکاسی خود دارند و برای بزرگ کردن اجسام در فاصله های بسیار دور یا زوم کردن مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع لنزها از کم ترین زاویه دید برخوردار بوده، و اغلب برای ایجاد عمق میدان عکس و عکس هایی که در آن پس زمینه را می خواهیم تار، و پیش زمینه را برجسته کنیم مورد استفاده قرار می گیرد.

بسته به نوع قالب استفاده شده برای عکاسی، فاصله کانونی برای لنز نرمال، واید انگل، و فوکوس تغییر میکند. معمولی ترین دوربین های دیجیتال از قالبی شبیه به دوربین های آنالوگ ۳۵ میلیمتری استفاده می کنند، بنابراین فاصله کانونی دوربین های DSLR مدرن بسیار شبیه به دوربین های فیلمی سالیان گذشته (و برای علاقمندان به عکاسی فیلمی امروز) است.
دیافراگم و سرعت شاتر دوربين عكاسي

از آنجا که ما می دانیم که نور با سرعت مشخصی در فضا سیر می کند، هنگامی که شما قصد عکاسی از یک سوژه را دارید تنها مقدار محدودی از آن وجود دارد ، و تنها کسری از آن از طریق لنز به مواد حساس به نور داخل دوربین راه می یابد. یک عکاس این مقدار نور را توسط دو از ابزار عمده می تواند تنظیم کند: دیافراگم و سرعت شاتر.

دیافراگم یک دوربین بسیار شبیه به مردمک چشم شماست. این جز کم و بیش شبیه یک سوراخ ساده است که در زمان مقتضی باز شده و یا تنگ یا بسته می شود تا اجازه دهد نور بیشتر یا کمتری از طریق لنز به مواد یا سنسور حساس به نور برسد. ناگفته پیداست که صحنه روشن و دارای نور مناسب حداقل نور را نیازمند است، بنابراین دیافراگم را می توان به عدد بزرگی تنظیم کرد تا نور کمتری وارد شود. اما در یک صحنه کم نور یا نیمه تاریک نیاز به نور بیشتری برای رسیدن به سنسورهای عکس در دوربین است، بنابراین تنظیم دیافراگم روی عدد کوچکتر اجازه می دهد نور بیشتری وارد شود. هر یک از تنظیمات، اغلب با اصطلاحاتی نظیر f-number, f-stop, یا stop خوانده می شوند که عملا این تنظیمات اجازه می دهند تا نیمی از مقدار نوری که پیش از این تنظیمات موردنیاز بود برای عکاسی کافی باشد. عمق میدان هم با تنظیمات f-number تغییر می کند، به این صورت که افزایش عمق میدان سبب افزایش عدد دیافراگم به کار رفته در عکاسی می گردد.

علاوه بر تنظیم دیافراگم، مقدار زمانی که شاتر باز باقی می ماند (با نام مستعار، سرعت شاتر) و نور اجازه می یابد در این مدت بر مواد حساس به نور اثر کند را نیز می توان در دوربین های عکاسی تنظیم کرد. نوردهی طولانی تر، به خصوص در شرایطی با نور کم مفید است، اما باز باقی ماندن شاتر برای مدت زمان طولانی می تواند تفاوت بزرگی در عکاسی شما ایجاد کند. کوچک ترین لرزش غیر ارادی دست می تواند به طرز چشمگیری تصاویر شما را در سرعت های شاتر آهسته تار و بدفرم کند، و نیاز به استفاده از سه پایه یا یک صفحه ثابت و بی حرکت برای تنظیم دوربین در این حالت عکاسی خواهید داشت.

سرعت شاتر و تنظیم دیافراگم با هم در ارتباطند، بدین معنا که سرعت های آهسته شاتر می تواند تنظیم عدد کوچکتر دیافراگم را جبران کند، و همچنین گشادی دهانه دیافراگم می تواند سرعت شاتر بسیار سریع را جبران کند. هر ترکیبی از این دو فاکتور می تواند نتیجه بسیار متفاوتی را در عکاسی رقم بزند، مانند اینکه نوردهی بسیار زیاد در طی زمان طولانی می تواند یک تصویر بسیار متفاوت نسبت به حالتی ایجاد کند که نوردهی بسیار زیاد در حالت تنظیم بازشدگی زیاد دهانه دیافراگم را اعمال کنیم. نتیجه این ترکیب حاصل از سرعت شاتر و دیافراگم را exposure یا در معرض نور قرار دادن می گویند؛ مقدار کل نوری را که به جز حساس به نور دوربین برخورد می کند خواه سنسور نوری دوربین دیجیتال باشد یا فیلم دوربین عکاسی آنالوگ.

این مقاله توضیح مختصر و مقدماتی بود در مورد عکاسی و مسلما دنیای عکاسی به این چند خط خلاصه نمی شود و اقیانوس عکاسی بسیار بسیار گسترده تر از این چند قطره است.اگرسوال نظر یا بحثی در مورد گرافیک، عکاسی، یا فتوشاپ دارید می توانید ان را در زیر همین مقاله در بخش نظرات منعکس نمایید تا از راهنمایی ما برخوردار گردید. منتظر مقالات بعدی ما در زمینه عکاسی دیجیتال باشید.

ده فلز با ارزش دنیا

Tue, 11 Feb 2014 17:56:04 +0000

۱– رودیم – Rhodium(عدد اتمی 45)
رودیم را می توان گران ترین فلز جهان دانست. در سال ۲۰۰۹ قیمت هر کیلوگرم از این فلز برابر با ۴۶۵۱۶ دلار بوده است. این فلز به خاطر خاصیت بازتابندگی نور در صنایعی همچون چراغ سازی، ساخت آینه و جواهر سازی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این فلز در صنایع خودرو سازی هم استفاده می شود.

1150366_10151507335300947_270311403_n.jpg (اندازه: 75.83 KB / تعداد دفعات دریافت: 82)
۲ – پلاتین – Platinum(عدد اتمی78)
خانم ها این فلز را بسیار دوست دارند، حتی از طلای زرد هم بیشتر. میانگین قیمت این فلز در سال ۲۰۰۹ برابر با ۳۸۲۹۰ دلار بوده است.
پلاتین را بیشتر از آفریقای جنوبی، روسیه و کانادا بدست می آورند. از ویژگی های این فلز می توان به ضدخورندگی، چگالی بالا و انعطاف پذیری آن اشاره کرد.

همانطور که می دانید از این فلز بیشتر در صنایع جواهرسازی استفاده می شود. همچنین از این فلز در صنایع دندان پزشکی، ساخت تسلیحات و هوانوردی هم استفاده می شود.
۳ – طلا – Gold(عدد اتمی79)

طلا بخاطر دوام و انعطاف پذیری که دارد، یکی از محبوب ترین و دوست داشتنی ترین فلزهای روی زمین است. در سال ۲۰۱۰ قیمت هر کیلوگرم از این فلز برابر با ۴۰۲۹۰ دلار بوده است.

طلا بیشتر از آفریقای جنوبی، آمریکا، استرالیا و چین می آید.
به جز مصارف زینتی، طلا مصارف صنعتی هم دارد. رسانایی این فلز باعث شده تا از آن در صنایع الکترونیکی استفاده کرد. همچنین بخاطر بازتابندگی که دارد، از طلا برای ساخت سپر بازتابنده استفاده می شود.

۴ – روتنیم – Ruthenium(عدد اتمی44)

در سال ۱۸۴۴ «کارل کارلویچ کلاوس» دانشمند روسی روتنیم را کشف کرد. میانگین قیمت این فلز در سال ۲۰۰۹ برابر با ۱۳۵۴۸ دلار برای هر کیلوگرم بوده است. از این فلز برای افزایش استحکام جواهرات و مقاومت بیشتر استفاده می شود. همچنین این فلز در ساخت لوازم الکترونیکی هم کاربرد دارد.

۵ – ایریدیم – Iridium(عدد اتمی77)

ایریدیم همانند اسمیم یکی از چگالترین عناصر روی زمین است که توسط اسمیتسون تنت کشف شد. این فلز بیشترین مقاومت را در برابر خوردندگی دارد. می توان گفت آب، هوا و حتی اسید هیچ تاثیری بر این ماده ندارد.

این عنصر بیشتر از آفریقای جنوبی می آید و در صنایع ساعت سازی، خودروسازی، الکترونیک، قطب نماسازی و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. در سال ۲۰۰۹ قیمت هر کیلوگرم از این فلز برابر با ۱۳۵۴۸ دلار بوده است.

۶ – اسمیم –Osmium(عدد اتمی76)

اسمیم یکی از چگالترین عناصر روی زمین است. این فلز آبی – نقره ای توسط اسمیتسون تنت Smithson Tennant در سال ۱۸۰۳ کشف شد.
از این فلز برای سخت کردن آلیاژهای پلاتین استفاده می شود. این فلز بخاطر ساطع کردن اکسیدهای سمی که می تواند به چشم و پوست آسیب برساند، خطرناک خواهد بود. این فلز بیشتر در روسیه، شمال و جنوب آمریکا استخراج می شود. قیمت هر کیلوگرم از این فلز در سال ۲۰۱۰ برابر با ۱۲۷۰۰ دلار بوده است.

۷ – پالادیم – Palladium(عدد اتمی46)

در سال ۱۸۰۳، «ویلیم هاید ولاستون» راهی برای جداسازی پالادیم از سنگ معدن پلاتیم اطراف آن پیدا کرد. این فلز خاکستری به خاطر کمیابی، انعطاف پذیری، ثبات در دماهای بالا و توان جذب بالای هیدروژن در دمای اتاق، باارزش است. بد نیست بدانید نام پالادیم از نام یکی از الهه های یونانی با نام پالاس – Pallas گرفته شده است.

ویژگی های با ارزش باعث شده تا این فلز با تقاضای بالایی در صنایع خودروسازی، جواهر سازی و تولیدات الکترونیکی مورد استفاده قرار بگیرد. میانگین قیمت این فلز در سال ۲۰۰۹ برابر با ۸۴۸۳ دلار بوده است. بیش از نیمی از پالادیم جهان را روسیه تولید می کند. از دیگر تولید کنندگان این فلز می توان به آفریقای جنوبی، آمریکا و کانادا اشاره کرد.

۸ – رنیوم – Rhenium(عدد اتمی75)

رنیوم نقره ای رنگ یکی از چگالترین فلزات دنیاست که سومین نقطه جوش بالا در بین فلزات دیگر را دارد. این فلز بعد از کشف در سال ۱۹۲۵، به خاطر نقطه جوش بالا در موتورهای توربینی با دمای بالا مورد استفاده قرار گرفت. از دیگر استفاده های این فلز در ترموکوپل ها و مواد تماس الکترونیکی می توان اشاره کرد.

شیلی، قزاقستان و آمریکا بزرگترین تولید کننده این فلز در دنیا هستند. در سال ۲۰۱۰ قیمت هر کیلوگرم از رنیوم برابر با ۴۵۴۸ دلار بوده است.

۹ – نقره – Silver(عدد اتمی47)

نقره یکی از با ارزش ترین فلزهای روی زمین است. این فلز سفید رنگ در خالص ترین حالت خود، دارای بالاترین حد رسانایی گرمایی و الکتریکی خواهد بود.

نقره در صنایع زیادی استفاده می شود: از جواهرسازی و ضرب مسکوکات گرفته تا ساخت مدارهای الکتریکی و وسائل دندان پزشکی. اما در اینجا می خواهم موارد استفاده این فلز را در جاهایی اعلام کنم که مطمئناً باعث شگفتی شما خواهد شد: نقره می تواند برای جلوگیری از رشد باکتری ها در پوشش تلفن های همراه استفاده شود، می توان از نقره برای کنترل بوی ناخوشایند کفش و لباس ها استفاده کرد و یا از آن در چوب ها برای جلوگیری از خورده شدن استفاده کرد.
در سال ۲۰۰۹ پرو، چین، مکزیک و شیلی بزرگترین تولیدکننده های نقره در جهان بوده اند. در این سال قیمت هر کیلوگرم نقره برابر با ۴۳۲ دلار برای هر کیلوگرم بوده که بعد از آن در سال های بعد رشد زیادی کرده است.

۱۰ – ایندیوم – Indium(عدد اتمی49)
ایندیم یک فلز کمیاب است که از فرآیند سنگ معدن آهن، مس و سرب با روی بدست می آید. ایندیم در بالاترین میزان خلوص خود سفید رنگ است و ظاهری براق و انعطاف پذیر دارد. اولین بار از این فلز در جنگ جهانی دوم برای پوشش بلبرینگ موتورهای هواپیماها استفاده می شد. از ایندیم برای ساخت آینه های ضد خوردگی، نیمه رساناها، آلیاژها و هدایت الکتریکی در دستگاه هایی با پنل مسطح استفاده می شود.
در سال ۲۰۰۹ میانگین قیمت این فلز با ارزش برابر با ۵۰۰ دلار برای هر کیلوگرم بوده است. بزرگترین تولید کننده این فلز چین، کره جنوبی و ژاپن است.

با افزایش قیمت ایندیم در سال های اخیر، بازیافت و احیا دوباره این فلز طرفداران بیشتری به خود جلب کرده است.

«استاتین»، کمیاب‌ترین و سنگین ترین عنصر فلزی است که ممکن است روی زمین بطور طبیعی وجود داشته باشد. دانشمندان تخمین میزنند مقدار استاتین طبیعی میبایست کمتر از یک اونس (28 گرم) در سراسر کره زمین باشد.

این عنصر دارای 85 پروتون و 85 الکترون در هر اتم است، تشعشعی بوده و نیمه عمر آن فقط 8.1 ساعت می‌باشد .این عنصر جزء هالوژن هاست.

منبع:سایت هوپا

تولید طلا از باکتری توسط دانشمند ایرانی

Sat, 01 Feb 2014 22:03:33 +0000

دانشمند ایرانی دانشگاه دولتی میشیگان موفق به استفاده از نوعی باکتری برای تولید طلای جامد شده است.

در این یافته کاظم کاشفی و همکارانش باکتری کشف کرده اند که توانایی مقاومت در برابر مواد سمی دارد و می تواند طلای 24 قیراط تولید کند.

این پژوهشگران دریافته اند باکتری مقاوم به فلز Cupriavidus metalliduransمی تواند غلظت های زیادی از کلرید طلا و یا طلای مایع را رشد دهد.

این ترکیب نوعی ماده شیمیایی است که در طبیعت یافت می شود.

محققان به تقلید فرایندی که به اعتقاد آنها در طبیعت روی می دهد، این باکتری را با میزان زیادی کلرید طلا تغذیه کردند .

طی یک هفته این باکتری این ماده سمی را به تکه ای از طلا تبدیل کرد.

کاظم کاشفی استاد یار میکروبیولوژی و ژنتیک مولکولی دراین باره گفت: کیمیاگری میکروبی کاری است که ما انجام دادیم یعنی تولید طلای ارزشمند از چیزی که هیچ ارزشی ندارد .

در این کار هنرمندانه محققان از ترکیب زیست فناوری، هنر و کیمیاگری برای تبدیل طلای مایع به طلای جامد 24 قیراط استفاده کردند.
در واقع ترکیبی که موجب تولید این طلا می شود شامل یک آزمایشگاه قابل حمل از سخت افزار طلاداده شده 24 قیراطی، یک زیست راکتور شیشه ای و باکتری است.
این کار در رقابت هنر سایبری Prix Ars Electronicaاتریش به نمایش گذاشته شد.

بااین حال آدام براون استادیار هنر الکترونیک دانشگاه میشیگان می گوید امید نداشته باشید که این فرایند می تواند از چیزهای به درد نخور معادنی از طلا برای شما به ارمغان بیاورد چرا که این فرایند در مقیاس بزرگ بسیار پرهزینه است

برای تمام دانشمندان و محققیقن ایران

نامه اینشتین به ایت الله بروجردی

Sat, 21 Sep 2013 17:08:06 +0000

چگونه یك حدیث، اینشتین را شگفت‌زده كرد؟

هیچ جا در هیچ مذهبی چنین احادیث پر مغزی یافت نمی‌شود و تنها این مذهب شیعه است كه احادیث پیشوایان آن نظریه ی پیچیده «نسبیت» را ارائه داده ولی اكثر دانشمندان آن را نفهمیده‌اند.

«آلبرت اینشتین» فیزیكدان بزرگ معاصر، در آخرین رساله‌ علمی خود با عنوان «دی اركلارونگ Die Erklarung» (به معنای بیانیه) كه در سال 1954 در آمریكا و به زبان آلمانی نوشت، اسلام را بر تمامی ادیان جهان ترجیح داده و آن را كامل‌ترین ومعقول‌ترین دین دانسته است.

این رساله در حقیقت همان نامه‌نگاری محرمانه اینشتین با مرحوم آیت‌الله العظمی بروجردی است. اینشتین در این رساله «نظریه نسبیت» خود را با آیاتی از قرآن كریم و احادیثی از كتاب‌های شریف نهج البلاغه و بحارالانوار تطبیق داده و نوشته است كه هیچ جا در هیچ مذهبی چنین احادیث پر مغزی یافت نمی‌شود و تنها این مذهب شیعه است كه احادیث پیشوایان آن نظریه ی پیچیده «نسبیت» را ارائه داده ولی اكثر دانشمندان آن را نفهمیده‌اند.

یكی از این حدیث‌ها حدیثی است كه علامه مجلسی در مورد معراج جسمانی رسول اكرم (ص) نقل می‌كند كه: «هنگام برخاستن از زمین، لباس یا پای مبارك پیامبر به ظرف آبی می‌خورد و آن ظرف واژگون می‌شود. اما پس از اینكه پیامبر اكرم(ص) از معراج جسمانی باز می‌گردند مشاهده می‌كنند كه پس از گذشت این همه زمان، هنوز آب آن ظرف در حال ریختن روی زمین است».

اینشتین این حدیث را از گرانبهاترین بیانات علمی پیشوایان شیعه در زمینه «نسبیت زمان» دانسته و شرح فیزیكی مفصلی بر آن می‌نویسد. اینشتین همچنین در این رساله «معاد جسمانی» را از راه فیزیكی اثبات می‌كند. او فرمول ریاضی معاد جسمانی را عكس فرمول معروف «نسبیت ماده و انرژی» می‌داند: E = M.C2 >> M = E /C2

یعنی اگر حتی بدن ما تبدیل به انرژی شده باشد دوباره می‌تواند عینا به تبدیل به ماده و زنده شود.

اینشتین در این كتاب همواره از آیت الله بروجردی با احترام و به لفظ «بروجردی بزرگ» یاد كرده و از شادروان پروفسور حسابی نیز بارها با لفظ «حسابی عزیز» یاد كرده است.

اصل نسخه این رساله اكنون به لحاظ مسایل امنیتی به صندوق امانات سری لندن (بخش امانات پروفسور ابراهیم مهدوی) سپرده شده و نگهداری می‌شود.

این رساله را پروفسورابراهیم مهدوی (مقیم لندن) ، با كمك یكی از اعضاء شركت اتومبیل‌سازی بنز و به بهای 3 میلیون دلار از یك عتیقه‌فروش یهودی خریداری كرد.

دستخط اینشتین در تمامی صفحات این كتابچه توسط خط‌ شناسی رایانه‌ای چك شده و تأیید گشته است.

معماهای فیزیک

Fri, 30 Aug 2013 20:46:28 +0000

توی این تاپیک قراره معماهایی در مبحث فیزیک گفته بشه

یه روز آفتابی می خوایم ارتفاع یه درخت خیلی بلندو اندازه بگیریم
به نظرتون چطوری میشه بدون استفاده از وسیله خاصی این کارو کرد

اخبار فیزیک

Fri, 16 Aug 2013 17:58:56 +0000

آهن‌ربای خورشید وارونه می‌شود

ناسا اعلام کرد میدان مغناطیسی درحال تغییر وضعیت است، پدیده‌ای که هر ۱۱ سال یکبار رخ می‌دهد.

براساس گزارش NBC، ناسا اعلام کرد طی رویدادی که هر 11 سال یکیار رخ می‌دهد،‌تا چند ماه آینده دو قطب میدان مغناطیسی خورشید جا‌به‌جا خواهند شد. این جا‌به‌جایی قطب‌ها نشانه‌ای از دوران اوج چرخه 11 ساله خورشید است و همچنین نشان می‌دهد خورشید در میانه راه نقطه بیشینه یا نقطه اوج چرخه آب‌و‌هوایی خورشیدی است. ناسا روز دوشنبه با انتشار تصاویری ویدیویی جا‌به‌جایی قطب‌های مغناطیسی خورشیدی را تشریح کرد.

به گفته تاد هوکسما مدیر رصد‌خانه خورشیدی ویلکاکس در دانشگاه استنفورد، تا این جا‌به‌جایی بزرگ سه تا چهار ماه بیشتر باقی نمانده‌است،‌تغییری که می‌تواند اثرات موج‌گونه‌ای در سرتاسر سامانه خورشیدی از خود به جا بگذارد.

با وقوع جا‌به‌جایی، صفحه جریان، سطحی که از مرکز خورشید به شعاع میلیاردها کیلومتر از خود تشعشع ساطع می‌کند، بسیار مواج خواهد شد و زمین که در مدار خورشید در حرکت است در میان این امواج قرار خواهد گرفت و متناسب با موقعیت زمین در میان این امواج،‌ممکن است آب‌وهوای فضایی اطراف زمین طوفانی شود.

به گفته فیل شرر از دانشگاه استنفورد،‌طی این پدیده قطب‌های میدان مغناطیسی زمین به شدت ضعیف می‌شوند و زمانی که دوباره قدرت بگیرند جای آنها با یکدیگر عوض شده‌است. این فرایند می‌تواند از زمین در برابر تشعشعات مرگبار خورشیدی نیز محافظت کند زیرا مواج شدن صفحه جریان می‌تواند از سیاره در برابر طوفان‌ها و بادهای خورشیدی محافظت کند.

اثر مواج شدن این صفحه در سرتاسر سامانه خورشیدی، آنسوی سیاره پلوتو و حتی برروی کاوشگرهای ویه‌جر که در نزدیکی مرز فضای میان ستاره‌ای قرار دارند نیز احساس خواهد شد. به گفته شرر قطب شمال خورشیدی درحال حاضر نشانه‌های تغییر را در خود نمایش داده‌است و قطب جنوبی هنوز عقب‌تر از قطب رقیب قرار دارد. اما به زودی این جا‌به‌جایی رخ داده و بخش دوم دوران اوج خورشیدی آغاز خواهد شد.

به گفته متخصصان اوج خورشیدی کنونی طی 100 سال گذشته ضعیف‌ترین بوده‌است. معمولا طی دوران اوج خورشیدی میزان لکه‌های خورشیدی و فعالیت آنها افزایش خواهد یافت. این لکه‌های سیاه برروی چهره درخشان خورشید زادگاه شعله‌ها و فوران‌های خورشیدی هستند که طی سال جاری نسبت به دوره قلبی اوج خورشید تعداد چندان زیادی از آنها مشاهده نشده است.

شاید کیهان در حال انبساط نباشد!
کیهان‌شناسان با مشاهده‌ی سرخ‌گرایی گسیلی کهکشان‌ها، چنین نتیجه گرفتند که فضازمان در حالِ انبساط بوده و به همین دلیل کهکشان‌هایی که در دلِ فضازمان جای گرفته‌اند نیز در حالِ دور‌شدن از یکدیگر هستند. هم‌چنین میزانِ این سرخ‌گرایی برای کهکشان‌های دورتر، بیش‌تر است. کیهان‌شناسان از این مشاهده نیز چنین برداشت کردند که انبساطِ کیهان به صورت شتاب‌دار است. اما یک کیهان‌شناس به تازگی چنین پیشنهاد کرده که شاید جرمِ متغیرِ ذرات بتواند سرخ‌گراییِ دیده‌شده در کهکشان‌های دوردست را توضیح داده و روشن کند که چرا چنین به نظر می‌رسد که کهکشان‌های دوردست به صورتِ شتاب‌دار از ما دور می‌شوند. . . . .

افتتاح بخش فیزیک

Sat, 03 Aug 2013 19:55:07 +0000

یا عالم لا یعلم

سلام

مدتی بود که نبودن یه بخشی بین بخشهای الکترونیک و رباتیک تحت عنوان بخش فیزیک احساس می شد

فیزیک خیلی بی ارتباط با الکترونیک و رباتیک نیست ..

بهمین خاطر یه بخشی رو تحت عنوان فیزیک ایجاد کردیم که فعلا این زیر بخشها رو شامل میشه :

هوا و فضا، نور و فتو الکتریک،انرژی،فناوری نانو

امیدواریم که بتوانیم گوشه ای از نیازهای افراد جویای علم رو با همکاری یکدیگر در این بخش پاسخگو باشیم

به امید سرفرازی ایران و ایرانویج