خورشید گرفتگی ۲۳ و ۲۴آبان ۹۱

وقوع خورشید گرفتگی از ۲۳ و ۲۴آبان ۹۱

تنها خورشید گرفتگی کامل سال ۲۰۱۲ میلادی در روزهای ۱۳ و ۱۴ نوامبر (۲۳ و ۲۴ آبان) در بخش هایی از نیمکره جنوبی زمین شامل استرالیا و نیوزیلند قابل مشاهده است.

آخرین خورشید گرفتگی کامل در ۱۱ جولای ۲۰۱۰ میلادی به وقوع پیوست. طی روزهای اخیر ایالت کوئینزلند در شمال استرالیا به عنوان بهترین منطقه رصد خورشید گرفتگی کامل سال جاری میلادی، شاهد حضور شمار زیادی از محققان نجوم است که پس از دو سال انتظار قصد دارند این پدیده زیبا را به صورت مستقیم مشاهده کنند.

این پدیده با توجه به اختلاف زمانی و محاسبه وقت محلی در استرالیا و نیوزیلند روز چهارشنبه و در مناطق دیگر در ساعات پایانی روز سه شنبه روی می دهد.

خورشید گرفتگی روز سه شنبه ۱۳ نوامبر (۲۳ آبان) ساعت ۲۰:۳۵ به وقت گرینویچ (۰۰:۰۵ بامداد چهارشنبه به وقت تهران) همزمان با طلوع آفتاب در پارک ملی Garig Ganak Barlu استرالیا آغاز شده و با غروب خورشید در حدود ۸۰۰ کیلومتری غرب شیلی پایان می یابد.

اوج گرفت کامل خورشید یک دقیقه و ۴۱ ثانیه به طول می انجامد.

تنها خورشید گرفتگی سال ۲۰۱۲ در نیمکره جنوبی شامل استرالیا، نیوزیلند، گینه نو، قطب جنوب و بخش های جنوبی آمریکایی جنوبی قابل مشاهده است.

امکان مشاهده آنلاین این رویداد از طریق تارنمای eclipse2012.org.au فراهم است.

منبع: خبرگزاری ایسنا

امشب اشعه ای از سیاره مریخ نمی آید

طی روزهای گذشته خیلی ها این پیام را به وسیله فیسبوک، ایمیل و SMS دریافت کرده اند:

امشب ساعت 3.30 بامداد (پنجشنبه ۱۶ آذر ۱۳۹۱) زمین دچار اشعه ای از سیاره ی مریخ میشود.لطفا گوشی همراه خود را خاموش و آنرا نزدیک سر خود قرار ندهید.این اشعه بسیار خطرناک است.

واقعیت چیست؟

این هم یکی از شایعاتی است که دیر بدست ایرانی ها رسیده است و در واقع ترجمه یک شایعه خارجی ست که در سال 2008 شروع شده و منبع آن بی بی سی ذکر شده! بایستی بدانید بی بی سی و خبرگزاری های دیگر هیچگاه خبری در این رابطه منتشر نکرده اند

http://techtodayshow.com/rumors-circulating-cosmic-rays-entering-earth-phone-message/

اما نکته مهم تر آنست که مریخ یک سیاره است و نه ستاره! و اصولاً امکان تابش پرتو یا اشعه ندارد! و اگر اشعه یا پرتویی از ناحیه خورشید یا ستاره های دیگر بیاید توسط سیستم قطبی زمین خنثی می شود و پرتوهای مضر خورشید هم توسط لایه ازن جذب می شوند. اگر این دو سیستم حفاظتی نبود دنیای ما میلیون ها سال پیش غیرقابل زیست میشد!

البته باید توجه کرد که اشعه های کیهانی ارتباطی با تلفن همراه ندارد...

http://wafflesatnoon.com/2012/09/28/do-cosmic-rays-from-mars-affect-cell-phones/

این شایعه حتی در افریقا تبدیل به زلزله شده !

بی بی سی انتشار این اخبار را تکذیب کرده است:

http://news.bbc.co.uk/2/hi/africa/8465619.stm

 

برگرفته از کانون انجمن آماتوری دانشگاه فردوسی مشهد

فاصله‌ی سیارات و ستاره‌ها را از زمین به چه روشی اندازه می‌گیرند؟

همان‌طور که ما برای اندازه‌گیری فاصله‌ها و طول‌های مختلف از ابزار‌های مختلفی استفاده می‌کنیم مثلاً برای اندازه‌گیری فاصله‌ی دو خط روی کاغذ دفترمان از خط‌کش و برای اندازه‌گیری ارتفاع سقف از متر مهندسی و برای اندازه‌گیری طول جاده از کیلومترشمار استفاده می‌کنیم. اخترشناسان برای اندازه‌گیری فاصله‌ی اجرام نجومی مختلف روش‌های متفاوتی را به کار می‌گیرند. برای اندازه‌گیری فاصله‌ی ماه تا زمین فضانوردان آینه‌هایی را روی سطح ماه نصب کرده‌اند. با ارسال یک دسته پرتوی لیزر به سوی ماه و اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت پرتو به زمین و با توجه به اینکه سرعت نور در خلا‌ء ثابت است، فاصله‌ی دقیق ماه محاسبه می‌شود. از روی اندازه‌ی ظاهری ماه و سیارات نزدیک (و سیارات دور در منظومه‌ی شمسی با داشتن ابزار رصدی با قدرت تفکیک بالا) نیز می‌توان فاصله‌ی ماه و سیارات منظومه‌ی شمسی را یافت.

روش دیگر یافتن فاصله‌ی ماه و اجرام یک منظومه، استفاده از قانون سوم کپلر است که فاصله‌ی جسم از مرکز دوران به توان ۳ متناسب است با توان دوم دوره‌ی تناوب گردش وضعی آن.‌ برای اندازه‌گیری فاصله‌ی ستاره‌ها و کهکشان‌ها هم با توجه به این که جسم در چه

محدوده‌ی فاصله‌ای باشد، اخترشناسان روش‌های مختلفی را استفاده می‌کنند برای ستاره‌های نزدیک، روش اختلاف منظر مناسب است. در این روش ستاره را در زمانی خاص رصد می‌کنند و مکان آن را نسبت به ستاره‌های زمینه‌ی آسمان (ستاره‌های بسیار دور که ثابت به نظر می‌رسند) ثبت می‌کنند سپس شش ماه بعد که زمین در گردش به دور خورشید حدود ۳۰۰ میلیون کیلومتر جابجا شد، دوباره همین کار را تکرار می‌کنند. فاصله‌ی زاویه‌ای این دو مکان در واقع زاویه‌ی اختلاف منظر است و هرچه کوچک‌تر باشد، ستاره دورتر است (برای ستاره‌های بسیار دور این زاویه صفر است.)

(تصویر روبه‌رو روش اختلاف‌منظر را نشان می‌دهد، برای دیدن تصویر بزرگ‌تر روی آن کلیک کنید)

برای یافتن فاصله‌ی کهکشان‌های نزدیک از روش شمع‌های استاندارد فاصله استفاده می‌کنیم. برخی از اجرام آسمانی مانند نواخترها و برخی سحابی‌های سیاره‌نما، درخشندگی و قدر مطلق مشخصی دارند. اخترشناسان با مقایسه درخشندگی ظاهری و درخشندگی واقعی ستاره، فاصله‌ی آن را محاسبه می‌کنند. هر چه جسم دورتر باشد، درخشندگی ظاهری آن هم کم‌تر است. برای کهکشان‌های دوردست روش هابل مناسب است. دوپلر کشف کرده بود که اگر سرعت جسمی که موج ارسال می‌کند نسبت سرعت موج قابل‌توجه باشد، طول‌موجی که ناظری که نسبت به چشمه‌ی موج متحرک است دریافت می‌کند با طول‌موج ارسال شده متفاوت است . هرچه سرعت نسبی ناظر و چشمه‌ی موج بیش‌تر باشد، این اختلاف بیش‌تر است با این روش می‌توانیم سرعت دور شدن کهکشان‌ها را از روی تغییر طول‌موج نوری که از آن‌ها دریافت می‌کنیم، به دست آوریم. هابل دریافت که هرچه سرعت دور شدن کهکشانی بیشتر باشد، فاصله‌ی آن از ما نیز بیش‌تر است. با این روش با رصد طول‌موج دریافتی از کهکشان، فاصله‌ی آن محاسبه می‌شود برای اطلاعات بیش‌تر و کامل‌تر پیشنهاد می‌کنم ماهنامه‌ی نجوم شماره‌ی ۱۸۵ مقاله‌ی خط‌کش‌های فاصله را مطالعه کنید.

منبع:فاطمه عظیم لو مدرس و پژوهشگر نجوم و فیزیک

حركت های مداری ماه

حركت های مداری ماه

ماه نیز همانند سیارات منظومه شمسی که در مدارات بیضی شکل به دور خورشید گردش می کنند، در یک مدار بیضوی به دور زمين می گردد. به عبارت دقيق‌تر ماه در حركت مداريش، حول مركز جرم زمين و ماه گردش مي كند. از آنجاييكه جرم زمين 81 برابر جرم ماه است بنابراين اين نقطه، به همين نسبت به زمين نزديكتر است. مركز جرم زمين و ماه در داخل كره زمين و فاصله 4700 كيلومتري از مركز قرار دارد.

در مدارهای بیضوی برخلاف مدارهای دایروی فاصله جرم گردش كننده از جرم مرکزی ثابت نيست. در یک مدار بیضی شکل، جسم گردنده گاهی در فاصله ی دورتر از جسم مرکزی و گاهی در فاصله ی نزدیکتری نسبت به آن قرار دارد. بنابراين در حركت ماه به دور زمين، فاصله آن ثابت نیست و تغيير مي كند. متوسط شعاع مداري ماه 384400 کیلومتر و اختلاف حداکثر و حداقل فاصله ی ماه از زمین حدود 50 هزار کیلومتر است. هنگامی که ماه در بیشترین فاصله از کره ی زمین قرار دارد به آن اوج ماه گویند و مقدار آن حدود 406 هزار کیلومتر است. همچنین زمانی که ماه در نزدیک ترین فاصله ی خود از کره ی زمین قرار می گیرد آن را حضیض ماه می نامندکه برابر 357هزارکیلومتر می باشد.

 

 این تغییر فاصله باعث مي شود قطر ظاهري ماه بین 37/29 و 53/33 دقیقه قوسي تغییر كند. منظور از قطر ظاهري، اندازه زاويه اي جسم در كره آسمان است. به عبارت دیگر زاویه ای است که بین دو خط رسیده از دو سر جسم در چشم راصد ایجاد می شود. واضح است كه هر چه جسم به حضيض مداریش نزديكتر باشد قطر زاويه اي آن بیشتر است و هر چه جسم دورتر باشد کوچکتر دیده خواهد شد. بنابراين قطر ظاهري ماه از اوج تا حضيض حدود 12% تغيير مي كند

دوره تناوب مداري ماه

ماه تقريباً در هر 32/27 شبانه روز يكبار به دور زمین گردش مي كند. به این مدت اصطلاحاً ماه نجومی گفته مي شود. در واقع اگر فرض کنیم که ماه، زمین و ستاره ای مشخص در یک راستا باشند، در حركت ماه به دور زمين، پس از اين مدت، ماه به نقطه‌یِ اولش و بر روي همان خط فرضی بر مي گردد. اما ماه در هر 53/29 شبانه روز(29 روز و 12 ساعت و 44 دقيقه) يك بار با زمين و خورشيد هم راستا مي شود، به این دوره، ماه هلالی مي گویند. در ماه نجومي ستاره دور دست و ثابت وسيله سنجش است اما در تعريف ماه هلالي، خورشيد به عنوان ستاره شاخص در نظر گرفته مي شود.

نکته اینجاست که در این مدت زمین نيز در مدار خود حرکت کرده و یا به تعبیر دیگر مکان خورشید ظاهراً بین ستارگان آسمان جابجا شده است. پس ماه برای اینکه دوباره بتواند با زمين و خورشيد در يك خط قرار بگيرد مجبور است مقدار بیشتری از مدار خود را بپیماید. به طور متوسط در يك دوره هلالي حدود 19/2 روز طول می کشد تا ماه بتواند این حرکت زمین را جبران کند.

 

اما پدیده ی جالبی که در مورد حرکت ماه رخ می دهد این است که دوره‌ی گردش این کره به دور خود ، برابر دوره ی گردش آن به دور زمین است. این پدیده که به پدیده ی همزمانی معروف است، سبب می شود که یک طرف ماه به سمت ناظر زمینی باشد. به عبارت دیگر یک ناظر زمینی می تواند نیمی از سطح ماه را ببیند و نیم دیگر بر او پوشیده است. البته در اثر پديده‌اي موسوم به رُخگرد(ليبراسيون) گاهي مي توان حداكثر 9درصد از آنسوي كره ماه را نيز مشاهده كرد كه در فصول‌ آينده به آن پرداخته مي شود.

همانطور که اشاره شد مدار ماه به دور زمين بیضوی است. اما مدار ماه دقیقاً در صفحه ی دایرةالبروج ( صفحه ی مدار گردش زمین به دور خورشید ) قرار ندارد و با آن زاویه ای حدود 5 درجه و 9 دقیقه ی قوس می سازد. این تمایل مداری باعث می شود که ماه در نیمی از مدت گردش خود به دور زمین بالای دایرةالبروج و در نیم دیگر در پایین آن باشد. مدار ماه در دو نقطه صفحه ی دایرةالبروج را قطع می کند که اصطلاحاً به آنها گره مداري می گویند.

به گره ای که ماه در حال عبور از پایین صفحه ی دایرةالبروج به بالای آن است گره‌ی صعودی و به گره‌ی دیگر که ماه در هنگام عبور از بالای صفحه ی دایرةالبروج به پایین، آن را قطع مي كند ، گره‌ی نزولی می گویند.

با توجه به زاویه‌ی اشاره شده حداکثر فاصله عمودي ماه از دایرةالبروج (عرض دایرةالبروج) ′ 9 ْ5 بالاي دايره البروج يا همين مقدار پايين دايره البروج است. وقتي گره صعودي ماه نزديك نقطه اعتدال بهاري باشد، ميل مداري ماه به حداكثر مقدار خود يعني 5/28 = 5 + 5/23 درجه شمالي يا جنوبي مي رسد و هنگامي كه گره نزولي ماه نزديك نقطه اعتدال بهاري باشد، ميل مداري ماه با مقدار 5/18 = 5 - 5/23 درجه شمالي يا جنوبي به كمترين فاصله از استواي سماوي خواهد رسيد.

در نگاه دقيق تر مشخص است كه تمايل مدار ماه (حداكثر عرض دایرةالبروج) آن ثابت نيست و بين ْ5 و ′ 18 ْ5 در تغيير است. در زمانهايي كه خط گره هاي مداري ماه در راستاي خورشيد قرار مي‌گيرد، مقدار آن بيشينه است. اين اتفاق در بازه‌هاي 3/173 روزه تكرار مي شود و منحني تغييرات تمايل مداري ماه اين گفته را نشان مي ‌دهد. به دليل جابجايي عقب گرد خط گره هاي ماه ( با نرخ 053/0 – درجه در روز) طول اين دوره كمي كمتر از شش ماه است.

بسته به انتخاب نقاط شاخص مي‌توان براي حركت مداري ماه به دور زمين، دوره‌هاي ديگري نيز تعريف كرد. به عنوان مثال فاصله زماني دو عبور متوالي ماه از نقطه حضيض مداري‌اش را دوره بي هنجاري گويند كه برابر با 55/27 شبانه روز است. و فاصله زماني دو عبور پياپي ماه از نقطه گره صعودي را نيز ماه گره‌اي مي نامند كه مقدار آن 21/27 شبانه‌روز است. اما مدار ماه دستخوش تغييراتي مي شود كه ناشي از تاثيرات زمين و خورشيد است. در مدار ماه دو پيشروي وجود دارد. اولين حركت تقديمي موجب مي شود كه نقطه حضيض مداري ثابت نباشد و جابه‌جا شود و دومين حركت تقديمي باعث جابه‌جايي گره‌ مداري ماه مي شود. همين عامل باعث مي شود كه مقدار دوره تناوب نجومي ماه با دوره‌هاي ناهنجاري و گره‌اي آن متفاوت باشد. در واقع خط گره‌ ماه (خطي كه دو گره مداري را به يكديگر وصل مي كند) ثابت نيست و با دوره 61/18 سال(6793 روز) درجهت عقربه هاي ساعت جابه‌جا مي شود و همين مسئله باعث مي شود كه دوره گره‌اي ماه نزديك به سه ساعت كوتاه‌تر از دوره تناوب نجومي باشد. علاوه بر اين خط اوج- حضيض مدار ماه نيز با دوره 85/8 سال (3233 روز) جابه جا مي شود. بنابراين مقدار فاصله اوج يا حضيض در ماههاي مختلف ثابت نيست فاصله اوج و حضيض ماه به دليل اختلالات گرانشي ناشي از خورشيد و تاثيرات ناچيز ديگر سيارات متغير است. در هر 206 روز، محور بزرگ مدار ماه با خورشيد در يك راستا قرار مي‌گيرد و خروج از مركز مدار ماه مقدر اندكي بيشتر و فاصله آن از زمين كمتر مي‌شود. اما در وضعيتي كه نيم قطر بزرگ مدار ماه عمود بر راستاي خورشيد است تغييرات فاصله ماه از زمين كمتر مي‌شود.

طي يك قرن گذشته، كمترين فاصله حضيض در 4 ژانويه 1912 با فاصله 356375 كيلومتر و بيشترين فاصله اوج در 2 مارس 1984 با فاصله 406712 كيلومتر بوده است. در بررسي بلندمدت ديگري كه در فاصله زماني 1500 تا 2500 ميلادي انجام شده، نزديكترين حضيض در 1 ژانويه 2257 با فاصله 356371 كيلومتر و دورترين اوج در 7 ژانويه 2266 با فاصله 406720 كيلومتر محاسبه شده است.

تغييرات دوره تناوب هلالي ماه طي سالهاي 2025- 2004 ميلادي: اين تغييرات به وضوح مقدار متوسط 53/29 روز و دوره تغييرات 85/8 سال را نشان مي دهد.

تغييرات دوره تناوب گره‌اي ماه طي سالهاي 2024- 2004 ميلادي: نشان دهنده مقدار متوسط 21/27 ‌روز است

تغييرات دوره تناوب بي هنجاري ماه طي سالهاي 2025- 2004 ميلادي: نشان دهنده مقدار متوسط 55/27 روز است.

منبع : مركز تقويم موسسه ژئوفيزيك نویسنده : امير حسن زاده

تاريخچه الکتریسیته از نگاه آيزاك آسيموف

پیش گفتار

الکتریسیته چیست، چگونه به وجود آن پی برده شد و چه کاربرد هایی دارد؟

همه ی ما با الکتریسیته یا برق آشنا هستیم. برای روشنایی،گرم کردن وسرد کردن ساختمان ها ، پیش گیری از فاسد شدن مواد غذایی و بسیاری چیزهای دیگر از الکتریسیته استفاده می کنیم. ضبط صوت، رادیو و تلویزیون وسایلی هستند که با برق کار می کنند. به سبب استفاده از الکتریسیته، شیوه زندگانی ما با شیوه زندگانی نیا کانمان فرق بسیار کرده است.

اندیشیدن درباره الکتریسیته از دوهزار و پانصد سال پیش آغاز شد، و آن هنگامی بود که می دیدند کهربا، وقتی که مالش داده شود، چیزهای سبک مانند خرده کاغذ را می رباید. از آن پس اندیشه مندان به بررسی این پدیده پرداختند و سرانجام راز آن را دریافتند. شیوه ذخیره کردن الکتریسیته را فرا گرفتند و برای تولید آن باتری و ژنراتور ساختند.

آیزاک آسیموف، دانشمند آمریکایی، درباره نظریات و کوششهای دانشمندانی که به الکتریسیته و کاربرد آن اندیشیده اند به پژوهش پرداخته است. او از تاریخ پیشرفتهای آدمی، با تکیه بر رگه های علمی این تلاش دوهزار و پانصد ساله، که به شناخت این راز طبیعت و به کار گرفتن آن در خدمت انسان انجامید، به زبانی ساده و گیرا سخن می گوید.

این کتاب ترجمه ای است از آنچه آسیموف در این زمینه برای نوجوانان نوشته است. برای اینکه خوانندگان فارسی زبان از زمان و چگونگی کار و کوشش پژوهشگران و دانشمندانی که نام آنها در این کتاب آمده است آگاهی یابند، ویراستاران کتاب نکته هایی در این بارع آورده اند که با حروفی دیگر، جدا از متن، چاپ شده است. هر جا نیز به نکته ای بیشتر نیاز بوده است تا فهم موضوع آسانتر شود، آن نکته نیز بر متن اصلی کتاب افزوده شده است.

مالش و ربایش

داستان الکتریسیته 2500 سال پیش در نزدیکی ساحل غربی سرزمینی که امروز ترکیه نامیده می شود آغاز شد.

در آن سرزمین شهری وجود داشت به نام ماگنزیا ( Magnesia ) که مردم آن به زبان یونانی حرف می زدند. پسرک چوپانی نزدیک آن شهر گوسفند می چرانید. می گویند که این پسرک چوپان چوبدستی داشت که نوک آن آهنی بود و او به کمک آن از سر بالاییهای سنگلاخ بالا می رفت.

روزی نوک آهنی چوبدست پسرک چوپان به سنگی خورد و به آن چسبید. پسرک از خود پرسید: آیا روی سنگ چیز چسبناکی وجود دارد؟ آن وقت، انگشتش را روی سنگ کشید تا مطمئن شود چسبناک است یا نه. سنک چسبناک نبود. جز نوک آهنی چوبدستش هیچ چیز به آن سنگ نمی چسبید. پسرک چوپان دیگران را از وجود چنین سنگ آگاه کرد.

در آن سرزمین مرد دانایی می زیست که نامش تالس بود. اگر او امروز زنده بوددانشمند نامیده می شد. تالس داستان سنگ عجیبی را که در ماگنزیا وجود داشت شنید. به سفارش تالس قطعه ای از آن سنگ را پیش او بردند.تالس وقتی که به بررسی این قطعه سنگ پرداخت، پی برد که قطعه سنگ چیزهای آهنی را می رباید، فقط چیزهای آهنی را.

تالس این سنگ را، به نام شهر ماگنزیا، سنگ ماگنتیک نامید. امروز اینگونه سنگها را مغناطیس می نامیم. تالس تعجب می کرد که چگونه قطعه سنگ بیجانی ممکن است چیزی را به سوی خود بکشد و برباید و چرا باید فقط چیزهای آهنی را برباید. آیا چیز دیگری هم هست که چنین خاصیت عجیبی داشته باشد؟ او به آزمایش چیزهای دیگر پرداخت. یکی از چیزهایی که آزمایش کرد جسم شیشه مانندی به رنگ طلایی بود. این جسم که ما آن را کَهرُبا می نامیم، در زبان یونانی اِلِکترون ( electron ) نامیده می شد.

تالس ( Thales، حدود 546- حدود 640 پیش از میلاد )، که نام او را در کتابهای فارسی، به شیوه عربزبانان، طالس یا طالس ملطی نیز نوشته اند، فیلسوف و ریاضیدان یونانی بود. زادگاهش را شهر ملطیه، از شهرهای مرکزی ترکیه امروزی دانسته اند. او را یکی از هفت مرد دانشمند یونان باستان یعنی هفت خردمند یا حکمای سعه نیز می دانند که دانشمندترین مردم آن روزگار یونان بودند. نوشته اند که بنیانگذار علوم، ریاضیات و فلسفه یونانی بوده است. شهرت تالس بیشتر به سبب کسوفی( گرفت خورشید ) است که در 28 مۀ 585 پیش از میلاد، یعنی همان روز و سالی که او پیشگویی کرده بود، روی داد.

ادامه نوشته

فلش شکست نور از هوا به شیشه و بلعکس و از نیم استوانه شیشه ای به هوا

 

شکست نور در عبور از هوا به شیشه و شیشه به هوا

اگر فایل نشان داده نمی شود روی مشاهده و دانلود۱ یا مشاهده و دانلود ۲ کلیک کنید تا آن را مشاهده کنید یا با راست کلیک روی آن و انتخاب گزینه"Save target as" فایل را دانلود کنید و بعد اجرا کنید . با تشکر از سازنده این فلش

بخش فلشهای این وبلاگ

 

 

شکست موج در عبور موج (مانند نور) از هوا به شیشه

اگر فایل نشان داده نمی شود روی مشاهده و دانلود۱ یا مشاهده و دانلود ۲ کلیک کنید تا آن را مشاهده کنید یا با راست کلیک روی آن و انتخاب گزینه"Save target as" فایل را دانلود کنید و بعد اجرا کنید . با تشکر از سازنده این فلش

بخش فلشهای این وبلاگ

 

 

 

شکست نور در عبور از نیم استوانه شیشه ای به هوا

اگر فایل نشان داده نمی شود روی مشاهده و دانلود۱ یا مشاهده و دانلود ۲ کلیک کنید تا آن را مشاهده کنید یا با راست کلیک روی آن و انتخاب گزینه"Save target as" فایل را دانلود کنید و بعد اجرا کنید . با تشکر از سازنده این فلش

بخش فلشهای این وبلاگ

 

ویژگیهای اشعه کاتدی 

 اين اشعه که توسط ويليام كروكس William Crookes كشف گرديد به اشعه کاتدي معروف شد. اشعه كاتدي نيز به نوبه خود مورد مطالعه قرار گرفته و ويژگي هاي يكي پس از ديگري كشف گرديد.

 

 اشعه کاتدی که از کاتد منتشر می‌شود، دارای ویژگیهای زیر است:

 

۱- اشعه کاتدی به خط مستقیم حرکت می‌کند، و از اجسام جامد عبور نمی‌کند.

در شکل سایه تاریکی پشت مانع چهار پردیده می‌شود ولی اطراف آن همچنان درخشنده است. این پدیده می‌رساند که اشعه مستقیم الخطی از کاتد تشعشع یافته و به آن سوی لوله می‌رسد. از برخورد این اشعه با دیواره شیشه‌ای پوشیده شده با سولفید روی؛  درخشندگی سبز پسته‌ای

; تنگستات کادميوم ،آبی ; پلاتينو سيانور باريم ، سبز

 آشکار می‌گردد، در صورتیکه ناحیه‌ای که پشت مانع و در سایه آن قرار دارد، همچنان تاریک می‌ماند.

 

در سال ۱۸۵۹ میلادی ژولیوس پلوکر ریاضیدان و فیزیکدان آلمانی لوله مخصوصی طرح ریزی کرد که آند آن از جنس آلومینیم و به شکل صلیب ساخته شده بود فشار هوای درون لوله یک صدم میلی متر جیوه بود و فضای تاریک کروکس همه جای درون لوله را فرا می گرفت. 

ادامه نوشته

ذرات بنيادی

تاریخچه ی ذرات بنیادی

احتمالا از دبيرستان به ياد داريد که مواد اطراف ما از الکترون ، پروتون و نوترون تشکيل شده اند. در نگاه اول اين حرف درست است : اتمهايي که مواد اطراف ما را تشکيل داده اند ، نه فقط روي زمين ؛ بلکه در ديگر نقاط عالم از يک هسته تشکيل شده اند که تعداد مشخصي الکترون در مناطق بخصوصي حول آن مي چرخند. در هسته نيز تعداد مشخصي پروتون و نوترون وجود دارد و تفاوت عناصر مختلف در تعداد پروتون هاي موجود در هسته است.

اما فهميدن اين موضوع خيلي طول کشيد. اولين ذره اتمي در سال 1895 کشف شد ، زماني که لامپهاي کاتدي موضوع روز بودند. در آن زمان تابش کاتدي با بار الکتريکي منفي شناسايي شد که بعدها مشخص شد خاصيت ذره اي دارد و به همين دليل ، اين ذره را الکترون ناميدند. در سال 1896 ، تابش X و مواد راديو اکتيو شناسايي شدند. در سال 1899 ، ذرات آلفا شناسايي شدند و بعدها مشخص شد اين ذرات ، درواقع اتمهاي هليوم هستند که الکترون هاي خود را از دست داده اند. به عبارت ديگر، ذرات آلفا هسته اتم هليوم هستند که از 2پروتون و 2نوترون تشکيل شده است . اما در سال 1911 ، مدل اتمي نيلز بوهر ارائه شد که براساس آن هسته اي سنگين با بار مثبت در مرکز اتم قرار داشت و الکترون هاي سبک در مدارهاي شخصي حول آن مي چرخيدند. اين مدل بسياري از خواص اتمها را توجيه مي کند. در همين سال ، آزمايش ديگري با استفاده از قطرات ريز روغن صورت گرفت و رابرت ميليکان توانست بار الکترون را اندازه گيري کند. در سال 1932 ، آخرين ذره اتم يعني نوترون به طور مستقل کشف شد و بدين سان ، دانش دبيرستاني ما در مورد اجزاي تشکيل دهنده ماده شکل گرفت .

اما اين آغاز ماجرا بود. در سال 1928 ، دانشمندي انگليسي به نام پل ديراک ، با تلفيق نظريه نسبيت خاص اينشتين و معادلات مکانيک کوانتوم ، معادله جديدي به دست آورد که به معادله ديراک مشهور شد. اين معادله وجود ذره اي مشابه الکترون را پيش بيني مي کرد که فقط بار الکتريکي مخالف الکترون داشت (يعني بار الکتريکي مثبت). نام اين ذره خيالي را پوزيترون نهادند؛ ولي هنگامي که در سال 1932 وجود اين ذره طي يک آزمايش به اثبات رسيد، مسير دنياي علم تغيير کرد. پل ديراک هم مانند ديگر دانشمنداني که اکتشافات مذکور را به عمل آوردند، مفتخر به دريافت جايزه نوبل فيزيک شد. پوزيترون ، نخستين پادماده اي بود که کشف شد و درک ما را نسبت به جهان متحول کرد. اگر ذره اي با پادذره اش برخورد کند، هر دو نابود مي شوند و انرژي آزاد مي کنند. مقدار انرژي آزاد شده و جرم ذره و پادذره با دقت تمام از رابطه E=mc2 مي آيند. تاکنون ذره اي کشف نشده که فاقد پادذره باشد. در سال 1937 ، اولين ذره جديد کشف شد. ميون ، ذره اي مشابه الکترون ولي با جرم بيشتر و بالطبع ناپايدارتر از آن . در سال هاي بعد نيز ذرات بيشتري کشف شدند، مانند فرون هاي پاي ، با ريون لامبدا ، فرون K ، نوترينوها و انبوهي ديگر از ذرات . تعداد ذرات بسيار بسيار زياد شده بود و همه در تلاش بودند نظريه اي ارائه کنند تا اين جمعيت زياد را منظم کند . در سال 1963 ، هوري گلمان نظريه اي ارائه کرد مبني بر آن که ذراتي مانند پروتون و نوترون ، از ذرات کوچکتري تشکيل شده اند که بارشان مضربي از ثلث بار الکترون است . اين نظريه بسيار عجيب بود ولي به مرور زمان کارايي خود را نشان داد ، تا جايي که موفقيت هاي آن جايزه نوبل را براي گلمان به ارمغان آورد .

ذرات بنيادی

جهان ، بزرگترين مجموعه ممكن است كه از ذرات بنيادي شكل يافته است. اين ذرات توسط نيروهاي گرانشي ، الكترومغناطيسي و هسته‌اي به هم پيوند يافته‌اند. سلسله مراتب ساختماني آن در فضا ( از هسته‌هاي اتم گرفته تا ابر كهكشانها) و سير تكاملي آن (از گوي آتشين تا اشكال كنوني) توسط ويژگيهاي ذرات بنيادي و برهمكنش آنها اداره مي‌شود. بنابراين ، تشريح ساختمان جهان و تكامل آن بر اساس خواص و برهمكنش ذرات بنيادي صورت مي‌گيرد.

ماده جهان از ذرات بنيادي تشكيل شده است. اجسام ، بدن انسان ، ستارگان و ... سيستم‌هايي متشكل از ذرات بنيادي هستند كه از نظر تعداد و نحوه جفت و جور شدن با هم تفاوت دارند. بنابراين ، وجود ذرات بنيادي بايد در تمام پديده هاي جهان ملموس باشد. فيزيك ذرات بنيادي درك عميقتر و ديد بالايي را در مورد ساختمان و تكامل اجسام منفرد مانند اتم‌ها ، مولكول‌ها ، بلورها ، صخره‌ها ، سيارات ، ستارگان ، منظومه‌هاي ستاره‌اي و كل جهان ارائه مي‌دهد. براي همين مطالعه ذرات بنيادي براي فيزيك معاصر و بخصوص اختر فيزيك و كيهان شناسي اهميت اساسي دارد.

 

الکترون و پوزیترون ، دو ذره کاملا یکسان با بارهای متفاوت

ادامه نوشته

ماه گرفتگی و خورشیدگرفتگی و شاخص قبله سال90

 

ماه گرفتگی سال ۹۰

   ۱- ماه گرفتگی کلی در تاریخ های ۲۵ و ۲۶ خرداد

آغاز گرفتگی جزئی : چهارشنبه ۲۵ خرداد ساعت ۲۲ و ۵۳ دقیقه

آغاز گرفتگی کلی : چهارشنبه ۲۵ خرداد ساعت ۲۳ و ۵۲ دقیقه

پایان گرفتگی کلی : پنجشنبه ۲۶ خرداد ساعت ۱ و ۳۳ دقیقه بامداد

پایان گرفتگی جزئی : پنجشنبه ۲۶ خرداد ساعت ۲ و ۳۲ دقیقه بامداد

قابل رویت در ایران

این گرفتگی در آسیا ، اروپا ، شرق آفریقا ، آمریکای شمالی ،اقیانوسیه و جنوبگان قابل رویت است.

  ۲- ماه گرفتگی کلی در شنبه ۱۹ آذر

آغاز گرفتگی جزئی : ساعت ۱۶ و ۱۶دقیقه

آغاز گرفتگی کلی : ساعت ۱۷ و ۳۶دقیقه

پایان گرفتگی کلی : ساعت ۱۸ و ۲۷دقیقه

پایان گرفتگی جزئی : ساعت ۱۹ و ۴۸دقیقه

در اغلب نقاط کشور ماه گرفتگی جزئی پیش از طلوع ماه آغاز می شود.

خورشیدگرفتگی سال ۹۰

  ۱- خورشیدگرفتگی جزئی ،چهارشنبه ۱۱خرداد ، غیر قابل رویت در ایران

این گرفتگی در بخشی از شمال شرق آسیا ،شمال  آمریکای شمالی و ایسلند قابل رویت می باشد.

  ۲- خورشیدگرفتگی جزئی ، جمعه ۱۰ تیر ، غیر قابل رویت در ایران

این گرفتگی در بخشی از جنوب اقیانوس هند  قابل رویت می باشد.

  ۳- خورشیدگرفتگی جزئی ، جمعه ۴ آذر، غیر قابل رویت در ایران

این گرفتگی در بخشی از  آفریقا جنوبی، نیوزیلند ،تاسمانی و جنوبگان قابل رویت می باشد.

شاخص قبله :

شنبه ۷خرداد ، لحظه اذان ظهر در مکه معظمه

(ساعت ۱۳و ۴۸ دقیقه و شنبه ۲۵ تیر ساعت ۱۳و ۵۷ دقیقه به وقت ایران)

جهت خلاف سایه شاخص در هر مکان جهت قبله را نشان می دهد .

 

نیمکره های ماگدبورگ

 

 

در سال ۱۶۵۴ میلادی نمایش زیر در شهر ماگدبورگ آلمان انجام شد و نتایج عجیبی به بار آورد:

اوتو فون گریک که به تازگی یک پمپ هوای خوب و کارآمد اختراع کرده بود ٬ به این فکر افتاد که برای سرگرمی خودش کاری عجیب و غریب و جالب انجام دهد.او تصمیم گرفت تمام هوای درون یک قوطی را خالی کند.اما هربار که مشغول پمپ کردن هوای قوطی به بیرون بود٬در وسط کار٬قوطی به یک باره مچاله می شد.به این ترتیب او متوجه نیروی عظیم اتمسفر یا جو شد که بر جداره های قوطی خالی شده از هوا وارد می آمد.

سپس او تصمیم گرفت که کاری بسیار بزرگ را انجام دهد.او دو نیمکره ی ضخیم از جنس برنز تهیه کرد که قطر هر یک حدود ۴۰ سانتیمتر بود. اوتو فکر می کرد که چنین نیم کره هایی به راحتی مچاله نمی شوند.او دو نمیکره را روی هم قرار داد و هوای بینشان را کاملا خالی کرد تا چیزی درونشان باقی نماند.(این اولین خلا ایجاد شده در جهان بود!) سپس سعی کرد که نیمکره ها را از هم جدا کند...و سعی کرد...و سعی کرد. سرانجام نیروی ۱۶ اسب را به کار گرفت تا نیمکره ها را از هم جدا کند! و این بزرگی نیروی موثر از جانب اتمسفر را نشان می دهد!!!!!!!

اتمسفر زمین

بسياري از مردم پوشش اطراف زمين را تا آنجا كه جو ناميده ميشودبه مثابه پوششي تحت نام اقيانوس هوا مي شناسند كه زمين را در بر گرفته است و اين پوشش لايه هايي از گازها وبخار آب است . با اينكه از نگاه اوليه اين تصور شكل مي گيرد اما بايد بدانيم كه در اين نگرش ساده مواردي وجوددارد كه در بحثهاي عمومي كمتر بدان پرداخته مي شود.

بحثهائي كه تحت آن علم هواشناسي شكل مي گيرد و به راستي يكي از زيبا ترين وپيچيده ترين مكانيسم هاي طبيعي را مورد بررسي قرار ميدهد.

آنچه كه برروي اين كره خاكي حيات را مقدور ساخته است ارتباط بسيار منظم وتنگاتنگي ما بين اعضاي تشكيل دهنده اين پوشش با طبقات مختلف است.طبقاتي كه هر لايه آن وظيفه بسيار مهم وتعيين كننده اي در تشكيل و ادامه حيات داراست. به نحوي كه با حذف مجازي هر لايه ومحاسبات مربوط به آن دگرگوني ژرفي در ساير طبقات وبه تبع آن، تغيير كامل مكانيسم فعلي را سبب مي شود.در ديد اغلب افراد اهميت جو در لايه مجاور زمين است كه داراي اكسيژن كافي براي تنفس مي باشد.براي شكل گيري اين لايه كه موجودات در تماس مستقيم با آن مي باشندطبقات ديگر طبق چينش خاص خود با خصوصيات منحصر به فرد دخالت دارند كه در اين مشاركت با حذف هر كدام قطعا حيات به خطر جدي خواهد افتاد. گر چه جو به معناي واقعي يك سوسيال كامل است و هيچ جاي خالي در جو نمي توان يافت و كاملا فضا را به يك نسبت ويك شكل پوشش مي دهد اما در هر لايه تركيبات خاص از عناصر و ملوكولها با توجه به خصوصيات آن لايه قرار دارد.از ديدگاه مخابرات ماكروويو وابستگي ارسال تحت كانال هوا به پارامترهاي فيزيكي ،جاي پائي براي مطالعه وباز بيني دقيقي بر اين رويه ميطلبد. اهميت لايه هاي جو در مخابرات بدين سبب است كه محيط انتقال امواج الكترومغناطيس بوده و گاهي به عنوان Reflector مورد استفاده قرار ميگيرد ماهواره اي كه در مدار زمين قرار ميگيرد وتنها راه ارتباطي آن با زمين امواج راديوئي ميباشد، امواجي را دريافت ميدارد كه از اين لايه ها در شرايط مختلف جوي ودر زمانهاي مختلف فصلي وشبانه روزي عبور نموده است.دو مشخصه عمده امواج صرفنظر از نوع قطبي شدگي و اختلاف فاز ، دامنه موج و فركانس موج ميباشد.كه هرچه فركانس موج بالاتر رود نفوذ وانتشار آن در فاصله هاي بعيد بهتر صورت ميگيرد.اما اين دو كميت به چه نسبت وتا چه حدود افزايش يابند كه اولا اختلاف زيادي با سطح Optimize خود نداشته از طرف ديگر ارتباط به شكلي دائمي وجود داشته باشد.چرا كه طبق آنچه كه در ادامه توضيح داده خواهد شد جو تركيبي پيچيده از عوامل محدود كننده ميباشد كه بر اساس ماهيت فيزيكي منحصر به فرد خود در ارتباط با امواج راديوئي در طول شبانه روز رفتار متغييري از خود نشان ميدهد.

مختصري در خصوص اتمسفر زمين

فضاي بين اتمسفر زمين وسيارات منظومه شمسي خلا كامل نيست اگر چه چگالي مواد بين سيارات كم است اين فضا مقاديري گازهاي داغ وذرات گرد و غبار در بر دارد. مواد گازي موجود در اين نواحي را گاز بين سيارات مينامند زيرا اين گازها بين سيارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الكترونها تشكيل شده اند و چگالي مولوكولي آن بسيار كم است.

مدار حركت زمين به دور خور شيد از فضاي بين سيارات ميگذرد وبه همين دليل با گازهاي بسيار رقيق بين سيارات ادغام مي شود.

جو از نظر عمودي ممكن است بنا به تركيبات ،عكس العملهاي شيميايي ، يونيزه شدن ، دما ، فشار وغيره برحسب ارتفاع طبقه بندي شود كه در اين بخش مختصري از خصوصيات اين طبقات شرح داده ميشود.از موارد بر شمرده شده يونيزه شدن از اهميت فوق العاده اي بر خوردار است.

به طور خلاصه ميتوان گفت كه جو از چهار لايه كاملا مشخص تروپوسفر ، استراتوسفر ،مزوسفر و ترموسفر تشكيل شده است.

دماهاي زياد نزديك سطح زمين ،در مجاورت استراتوپاز و ناحيه ترموسفر ديده ميشود.اين زياد بودن دما به تابش خورشيد و جذب آن مربوط است.بيشتر تابش خورشيدي توسط سطح زمين جذب ميشود.بنا بر اين تروپوسفر از ناحيه زيرين شروع به گرم شدن ميكند.تغييرات دما از سطح زمين با افزايش ارتفاع ، كاهش مي يابد و اين بدين سبب است كه از منبع گرمائي كه سطح زمين مي باشد دور ميشويم.بر عكس تروپوسفر ناحيه گرمائي استراتوسفر در بالاي آن قرار دارد واينجا همان نقطه اي است كه در آن شكل گيري اوزن و تجزيه ملوكولهاي اكسيژن صورت ميگيرد ودر اثر اين واكنش گرما ايجاد ميشود .با نزديك شدن به اين بخش چون به منبع گرمائي نزديك ميشويم تغييرات دما با افزايش ارتفاع افزايش مي يابد.در بخش بالاتر، مزوسفر قرار دارد كه در اينجا چگالي مولكولي كم ميشود وبا افزايش ارتفاع به دليل دور شدن از استراتوسفر كه منبع گرمائي ميباشد، دما به شدت نزول ميكند تا بخش بالاتر كه ترموسفر ناميده ميشود از اينجا به بعد دما باز هم افزايش مي يابدو توجيه آن خروج از حيطه زمين وكاسته شدن اثرات حرارتي آن ونزديك شدن به منبع اصلي گرما در منظومه شمسي مي باشد.از اينجا به بعد تغييرات دما سير صعودي دارد. در اتمسفر زمين تقريبا از ارتفاع 50 تا 500 كيلومتر يعني بخشهائي از مزوسفر و ترموسفر لايه هائي از گازهاي يونيزه به نام يونسفر وجود دارد.يونسفر از الكترونهاي آزاد و يونهاي مثبتي تشكيل ميشودكه با جذب تشعشع ماوراء‎‎ بنفش خورشيد توسط اتمها ومولكولهاي اتمسفر بالائي ايجاد ميگردند.ذرات باردار در اين ناحيه توسط ميدان مغناطيسي زمين به دام مي افتند.خصوصيات اين لايه ها از نظر ارتفاع وچگالي يوني از طرفي به تركيبات مزوسفر و ترموسفر و از سوي ديگر به طبيعت تشعشعات خورشيدي و چگونگي چرخه لكه خورشيدي(Sunspot cycle) بستگي دارد.طوفانهاي خورشيدي كه در اثر انفجارات سطحي خورشيد به وجود مي آيندو از ميزان بسيار زياد انرژي آزاد شده آن تنها بخش بسيار كوچكي به زمين ميرسد نيز در اين مشخصه ها نقش اساسي دارند .از آنجائيكه اين انفجارات و تشعشعات پريوديك نبوده وميزان ومعياري براي تناوبي شدن آنها در فواصل كوتاه شبانه روز،فصلها وحتي سالها وجود ندارد پيش بيني مشخصه هاي چگالي يوني و ارتفاع توسعه يافته لايه يونسفر تقريبا غير ممكن ميباشد.لايه يونسفر با توجه به دارا بودن حالت يوني وپلاسما گونه اش به لايه پلاسما نيز شهرت دارد.از خصوصيات بارز اين لايه ايجاد شفق قطبي كه پديده اي نادر است رامي توان نام برد.اين پديده در اثر به دام افتادن ذرات باردار ويونها در ميدان مغناطيسي قوي موجود در قطبها مي باشد.در اين لايه چگالي الكترون ويون در لايه هاي يونيزه جداگانه اساسا يكسان است .وجه تسميه پلاسماي اين لايه بر اساس همين توازن چگالي الكترون و يون مي باشد.يونسفر نقش اصلي در انتشار امواج الكترومغناطيسي دارد واثرات مهمي بر ارتباطات راه دور را داراست.از آنجائيكه جرم الكترونها نسبت به يونهاي مثبت بسيار سبكتر است توسط ميدانهاي الكتريكي امواج الكترومغناطيس گذرنده بيشتر شتاب مي يابند.در تحليل ارائه شده بر اساس اين واقعيت از شتاب يونها صرفنظر شده و لابه يونسفر به عنوان يك گاز الكترون آزاد Free electron gas در نظر گرفته شده است.

تقسیم بندی لایه های اتمسفر با توجه به تغییرات دما

1- تغييرات با ارتفاع : گازهاي سبكتر (بويژه هيدروژن‌ـ هليوم) اصولاً بايد در اتمسفر فوقاني بسيار فراوان باشند. تغييرات اساسي وابسته به ميزان دو گاز عمده غير دائمي يعني بخارآب و ازن مي‌باشد.
بخار آب : هوا‌ در بعضي نواحي تقريباً فاقد بخار آب و دربرخي نقاط تا 4 درصد از نظر حجم خود داراي رطوبت است. 90 درصد از بخار آب در پايين‌ترين قسمت اتمسفر حدود 6 كيلومتري از سطح زمين قرار گرفته است.
ازن : عمدتاً در 15 تا 35 كيلومتري از ضخامت اتمسفر، متمركز مي‌شود. اشعه ماوراء بنفش كه لايه‌هاي فوقاني اتمسفر را منور مي‌كند سبب تجزيه مولكول‌هاي اكسيژن در لايه‌هاي بين 80 تا 100 كيلومتر مي‌گردد.

2- تغييرات در ارتباط با فصل و عرض جغرافيايي : مقدار ازن در روي استوا كم و در عرض‌هاي فوق 50 درجه شمالي بويژه در بهار بيشتر مي‌شود.
ازن ذخيره شده در طول «شب قطبي» سبب به وجود آمدن يك لايه غني از آن در اوايل بهار مي‌گردد.
مقدار آب دقيقاً وابسته به حرارت است از اين رو در عرض‌هاي پايين و تابستان‌ها بيشتر است ولي در بيابانهاي مناطق حاره استثنا مي‌باشد.

3- تغييرات با زمان : كميت‌هايي از دي‌اكسيدكربن و ازن در اتمسفر ممكن است مربوط به تغييرات در طي دوره‌ايي طولاني باشد. دي اكسيدكربن به طور عمده بوسيله كنش ارگانيزم‌هاي زنده در زمين و دريا وارد اتمسفر مي‌شود. از منابع كوچك ديگر فساد عناصر اورگانيك در خاك و اشتعال سوخت‌هاي فسيل مي‌باشند افزايش ميزان دي‌اكسيدكربن سبب مي‌شود كه اتمسفر به مقدار زياد، انرژي حاصل از خورشيد را بگيرد.
اگر تغييراتي در اشعه ماوراء بنفش خورشيد رخ دهد در ارتباط با آن تغييراتي نيز ممكن است در ميزان ازن حاصل آيد زيرا ازن هم تابش خورشيد و هم تشعشع زميني را جذب مي‌كند.

 

1- تروپوسفر : داراي ضخامتي حدود 8 كيلومتر در قطب‌ها 16 تا 19 كيلومتر در مناطق استوايي است از خصوصيات عمده آن كاهش دما در جهت قائم تقريباً 6 درجه سانتي‌گراد براي 1000 متر افزايش سرعت بادها با ارتفاع رطوبت قابل ملاحظه در سطوح پايين‌تر، و به طور كلي مجموعه پديده‌هاي اتمسفري كه هوا ناميده مي‌شود در اين لايه قابل بررسي است.

2- تروپوپوز : مرز انتقال خصوصيات اتمسفري را در مقياس بزرگي از تلاطم و اختلاط را تشكيل مي‌دهد. اين لايه كم‌ژرفا در منطقه استوا نسبتاً مشخص شده است اين مرز فوقاني تروپوسفر نسبت به فصول سال تغيير مي‌كند.

3- استراتوسفر : دومين لايه بزرگ اتمسفر كه بالاي تروپوسفر و پايين مزوسفر قرار دارد. استراتوسفر ناميده مي شود. افزايش تدريجي دما از ويژگي آن است يكي ديگر از ويژگي‌هاي استراتوسفر ميزان نسبتاً زياد گاز ازن به خصوص در اطراف لايه استراتوپوز است كه ضخامتي حدود 16 تا 30 كيلومتر در اين لايه را تشكيل مي‌دهد. و از نظر جلوگيري از اثرات مرگبار تابش‌هاي شديد ماوراء بنفش، وجود ازن بسيار موثر است. از طرف ديگر گاز ازن توأم با دي‌اكسيدكربن اثر بسزائي در پراكندگي عمودي دما دارد.

4- استراتوپوز : اين لايه از ارتفاع حدود 50 كيلومتري شروع شده و منطقه انتقالي بين استراتوسفر و مزوسفر را تشكيل مي‌دهد.

5- مزوسفر : در اين لايه درجه حرارت به سرعت كاهش مي‌يابد بطوريكه در ارتفاع 80 كيلومتري ميزان آن به حدود 90- درجه سانتي‌گراد مي‌رسد. فشار هوا در مزوسفر بسيار پايين است و ميزان آن از يك ميلي‌ بار در ارتفاع 50 كيلومتري به 1 درصد در 90 كيلومتري كاهش مي‌يابد.

6- مزوپوز : منطقه فوق مزوسفر در ارتفاع 80 كيلومتري به وسيله حداقل دما، و وارونگي پس از آن مشخص مي‌شود. اين منطقه انتقالي بين مزوسفر و ترموسفر را مزوپوز مي‌گويند.

7- ترموسفر : فاقد مرز فوقاني معين است. اصطلاح ترموسفر به سبب دماي فوق‌العاده زياد ترموديناميك، به اين لايه داده شده است كه اين ميزان ممكن است به 1500 درجه كلوين برسد جلوه سرخي شفق يكي از پديده‌هاي ترموسفر پاييني است قسمت پاييني ترموسفر به طور عمده مركب از ازت (N) و اكسيژن O2 به صورت مولكولي اتمي (O) است در حاليكه در فوق كيلومتري اكسيژن به ازت غلبه مي‌كند. دماي زياد در اين لايه مديون جذب تشعشع ماوراء بنفش بوسيله اكسيژن اتمي

8- يونسفر : بخشي از اتمسفر زمين است كه از حدود فوق 60 كيلومتري به سبب يونيزاسيون، به صورت منطقه (تمركز يون‌ها و الكترون‌هاي) آزادي در مي‌آيد كه سبب انعكاس امواج راديويي مي‌شود. از طرف ديگر فجرهاي قطبي شمالي و جنوبي نيز بوسيله نفوذ ذرات يونيزه، در درون اتمسفر از 30 تا 80 كيلومتري به ويژه در مناطق حدود 20 تا 25 درجه از قطب‌هاي مغناطيسي مشاهده مي‌شوند.
اين لايه فاقد گازهاي سنگيني نظير بخارآب‌ـ اكسيژن‌ و ازت حالت مولكولي است.

در اين لايه ناوه‌هاي كم‌ژرفا به صورت لايه‌هاي يونسفري E و F1 و F2 طبقه‌بندي مي‌شوند.كه به ترتيب در حدود 110-160- و 300 كيلومتري قرار دارند.

انعكاسات راديويي بعضاً در سطوحي به ارتفاع 65 تا 80 كيلومتري رخ مي‌دهد كه بنام لايه D ناميده مي‌شود.اين لايه با حداكثر از تمركز يونيزاسيون مشخص مي‌شود.

لايه‌هاي E و F1 تقريباً منظم و در ميزان‌هاي حداكثر خود از نظر يون و چگالي الكترون‌ها، داراي تغييرات منظم روزانه‌ـ فصلي و چرخه لك‌هاي خورشيدي مي‌باشند.

لايه F2 در ارتباط با كشنده‌هاي خورشيدي‌ـ قمري و اثر ميدان مغناطيسي زمين، آنومالي‌هاي بسياري را نشان مي‌دهد. تغييرات كوتاه مدت از پراكندگي و تمركز در اين لايه، دقيقاً وابسته به طوفان‌هاي مغناطيسي است كه بنام طوفان‌هاي يونسفري ناميده مي‌شود.

9- اگزوسفر : در ارتفاع بيش از 300 كيلومتري از زمين و در وراي يونسفر منطقه‌ايي كه جاذبه زمين نيروي چنداني ندارد. لايه‌اي از گازها وجود دارد كه بنام اگزوسفر ناميده مي‌شود. در اينجا اتمهاي اكسيژن و هليوم اتمسفر رقيقي را تشكيل مي‌دهند. هليوم خنثي و اتم هاي هيدروژن كه داراي وزن‌هاي اتمي پاييني هستند مي‌توانند فرار كنند. هيدروژن با تجزيه بخار آب و متان از نزديكي مزوپوز جايگزين مي‌شود. در حالي كه هليوم به طريق عمل پرتوهاي كيهاني در ازت و از شكستن عناصر پرتوزا در پوسته سطحي زمين به طور آرام ولي مداوم توليد مي‌شود.

     

 

cloudysky : منبع

 

مطلب زیر از دانشنامه رشد

محیط فضایی از اندرکنشهای زیادی مانند نیروهای ثقل ، ماگنتو استاتیک ، الکترو استاتیک ، الکترومغناطیس و ... نسبت به زمان و مکان تغییراتی مهم را نشان می‌دهد که طبیعت ترکیب و توزیع ماده ، دمای گاز بین سیاره‌ای خواه یونیزه و یا خواه خنثی را تغییر می‌دهد. محدوده زمینی بصورت ناحیه فضایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد که تأثیرات زمین در آن ناحیه از اهمیت اساسی برخوردار است. این تأثیر بطور یکسان بر حسب فاصله از زمین صورت نمی‌گیرد. تأثیر میدان مغناطیسی تا دهها برابر شعاع کره زمین و نسبت به جهت تابش خورشید و فعالیت آن گسترده است و بالاخره اتمسفر زمین پس از چندین کیلومتر قابل صرفنظر کردن است.

وقتی به تدریج از سطح زمین بالا می‌رویم، بر حسب ارتقاع با طبقه بندی اتمسفری روبرو خواهیم شد که بعضی پارامترها اهمیت ویژه‌ای خواهند داشت. طبیعت مولکولها یا یونها که وابسته به میدان ثقلی زمین ، جذب تابش خورشیدی و بنابراین دما ، چگالی و همچنین یونش را تغییر می‌دهد. حدود لایه‌های فضایی نه از نظر فضایی و نه از نظر زمانی بطور مطلق ثابت نیست. زیرا که پارامترهای مداخله کننده خود نیز ثابت نیستند. دمای لایه‌های بالایی وابسته به جذب خورشیدی در هنگام روز و شب متفاوت خواهد بود. ترکیبات آنها بر اثر فعالیت خورشیدی تغییر می‌کند. به علاوه لازم است تغییرات محلی جغرافیایی را مانند میدان مغناطیسی زمین در نظر گرفت. اتمسفر زمین را بر حسب چگونگی روند دما ، اختلاف چگالی ، تغییرات فشار ، تداخل گازها و سرانجام ویژگیهای الکتریکی به لایه‌های زیر تقسیم کرده‌اند:

تروپوسفر (Troposphere)

تروپوسفر پایینترین لایه اتمسفر است که خود از لایه‌های کوچکتری تشکیل شده است. وجه تمایز این لایه با دیگر لایه‌های اتمسفر ، تجمع تمامی بخار آب جو زمین در آن است؛ به همین دلیل بسیاری از پدیده‌های جوی که با رطوبت ارتباط دارند و عاملی تعیین کننده در وضعیت هوا به شمار می‌آیند (از قبیل ابر ، باران ، برف ، مه و رعد و برق) تنها در این لایه رخ می‌دهند. منبع حرارتی لایه تروپوسفر انرژی تابشی سطح زمین است. از اینرو با افزایش ارتفاع با کاهش دما مواجه خواهیم بود. ضخامت تروپوسفر ، از شرایط حرارتی متفاوتی که در عرضهای جغرافیایی مختلف حاکم است تبعیت می‌کند. این ضخامت معمولا از 17 تا 18 کیلومتر در استوا به 10 تا 11 کیلومتر در مناطق معتدل و 7 تا 8 کیلومتر در قطبها تغییر می‌کند.

استراتوسفر (Stratosphere)

لایه استراتوسفر بر روی لایه تروپوسفر قرار دارد و ضخامت متوسط آن حدود 23 کیلومتر است. در 3 کیلومتر اول استراتوسفر ، دمای هوا ثابت است، اما در قسمتهای بالاتر دمای هوا با ارتفاع افزایش می‌یابد. در استراتوسفر به ندرت ابر تشکیل می‌شود و تنها در شرایط ویژه‌ای ممکن است ابرهای کوهستانی به نام ابرهای مرواریدی در ارتفاع 21 تا 29 کیلومتری از سطح زمین ظاهر شوند که علت وجود آنها حرکات موجی شکل هوا از سوی موانع می‌باشد.
از دیگر ویژگیهای مهم استراتوسفر وجود ازن در این لایه است که بخصوص در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین بر اثر واکنشهای مختلف فتوشیمیایی بدست می‌آید. مقدار ازن در این لایه معمولا روند فصلی دارد حداکثر آن در بهار و حداقل آن در پاییز مشاهده می‌شود.

مزوسفر (Mesosphere)

مزوسفر در بالای لایه گرم ازن لایه مزوسفر قرار دارد که دما در آن متناسب با افزایش ارتفاع با آهنگ 0.3 سانتیگراد به ازای هر 100 متر کاهش می‌یابد بطوری که دما در مرز فوقانی آن در ارتفاع 80 تا 90 کیلومتری به 80- درجه سانتیگراد می‌رسد. نتیجه این دمای پایین انجماد بخار آب ناچیز موجود در این لایه است که باعث بوجود آمدن ابرهای شب تاب می‌شوند. این ابرها در تابستان و در عرضهای بالا دیده می‌شوند. مزوسفر سردترین لایه اتمسفر تلقی می‌شود.

یونسفر (Ionosphere)

یونش اتمسفر در عرضهای مغناطیسی پایینتر از 60 درجه و به هنگام روز بر اثر یونش فوتونی اتمها و مولکولای اتمسفر با امواج الکترومغناطیسی کوتاه (XUV) تابشی از خورشید است. این گفتار در ارتفاعات بالاتر از 120 کیلومتری صحت دارد. یونسفر از بخش فوقانی مزوسفر تا ارتفاع تقریبی 1000 کیلومتری اتمسفر زمین ، بار الکتریکی شدیدی حاکم است که زاییده وجود یونها و الکترونهای آزاد است. در حقیقت پرتوهای پر انرژی خورشید که از فضای خارج به طبقات بالایی اتمسفر وارد می‌شوند باعث گسستگی پیوند یا یونیزاسیون مولکولها و اتمها می شوند.

بر اثر یونیزاسیون ، الکترون آزاد می‌شود و باقی مانده اتم بصورت یون در می‌آید؛ به همین علت این لایه از جو را یونسفر نامیده‌اند. شدت یونیزاسیون در تمام ارتفاعات یونسفر یکسان نیست؛ بنابراین لایه‌های متفاوت با تراکم الکترون و یون متفاوت با ارتفاعات مجاور خود در یونسفر وجود دارد؛ این لایه‌ها در ارتباطات رادیویی اهمیت بسیاری دارند. این لایه ها عبارتند از لایه‌های D ، E ، F.

اگزوسفر (Exosphere)

شرایط موجود در یونسفر در این لایه نیز حاکم است؛ بدین معنی که گازها در این لایه همچنان قابلیت هدایت الکتریکی خود را حفظ می‌کنند. سرعت ذرات در این لایه بسیار زیاد است و در مواردی به 11.2 کیلومتر در ثانیه می‌رسد. اگزوسفر لایه گذار جو به فضای کیهانی به شمار می‌آید که بخش فوقانی آن را در ارتفاع بیش از سه هزار کیلومتری از سطح زمین برآورد کرده‌اند.

ماگنتوسفر و باد خورشیدی

وقتی میدان مغناطیسی زمین از نظر فضایی دیده شود، دیگر به یک میله مغناطیسی شباهت ندارد. میدان مغناطیسی در طرف روز توسط باد خورشیدی متراکم و در صرف شب خطوط میدان باز و تا فواصل بسیار زیادی از زمین گسترش دارد. باد خورشیدی یک پلاسمای مافوق صوتی که بطور شعاعی به بیرون از تاج خورشیدی جریان می‌یابد. این جریان باد خورشیدی همیشه وجود دارد و بنابراین زمین همواره غوطه‌ور در ذرات داغی است که از اتمسفر خورشید می‌رسند. در داخل ماگنتوسفر مناطق زیر قرار دارند:

• منطقه تله‌ای پایستار که در آنجا خطوط نیرو روی زمین بسته نمی‌شوند و جول محور مغناطیسی زمین در چرخشند.
  
  
• منطقه شبه تله‌ای که در آنجا خطوط نیرو روی زمین در طرف خورشید بسته می‌شوند و خطوط نیرو در طرف شب بازند.

مباحث مرتبط با عنوان

• استراتوسفر
• اگزوسفر
• الکترومغناطیس
• باد خورشیدی
• تشعشات خورشیدی
• تروپوسفر
• خورشید
• میدان مغناطیسی زمین
• فیزک فضا
• لایه ازن
• ماگنتوسفر
• مزوسفر
• یونسفر
• یونیزاسیون

منبع : دانشنامه رشد

cloudysky :منبع قسمت اول 

فشار زیر آب

رابطه فشار و حجم

بدن انسان بیشتر از سیالات تشکیل شده است و فشارهای ناشی از غواصی ورزشی تاثیری بر آن ندارد.ضمناً فضاهای محتوی هوا در بدن انسان وجود دارد که از قانون بویل پیروی می کند. اگر فشار در فضاهای محتوی هوا در بدن با فشار محیط اطراف تنظیم نباشد فشار موجود در اطراف غواص منجر به ضایعاتی در بدن او خواهد شد.اینگونه ضایعات ممکن است در حین فرو رفتن به عمق یا بالا آمدن ناگهانی از عمق صورت پذیرد.و در ناحیه گوشها و سینوسها و دندانها ی خراب یا ریه ایجاد ضایعه نماید. 

واکنش های بدن انسان

حال به مهمترین بخش از شناسایی قابلیت های انسان در زیر آب می رسیم.به طور کلی انسان هم مانند دیگر پستانداران شیرجه رو مانند دولفین دارای قابلیت های ویژه ای برای انطباق با زندگی در زیر آب است که به آن واکنش پستانداران در زیر آب می گویند.ابعاد این انطباقات بدین شرح است:

تغییرات خونی

تغییراتی در ماهیت گردش خون در بدن انسان در زیر آب ایجاد می شود تا انسان بتواند در زیر آب مقاومت کند.از جمله اینکه پلاسمای خون به سمت قفسه ی سینه حرکت می کند که شامل شش هاست که خود باعث افزایش فشار خون می شود.در نتیجه این پروسه شش ها بر اثر فشار فراوان در اعماق از کار نمی افتد.

کاهش ضربان قلب

زمانی که انسان در آب قرار می گیرد قلب به صورت خود کار با ریتم آهسته تری حرکت می کند و در نتیجه عضلات قلب اکسیژن کمتری را مصرف می کند.

بقیه در ادامه مطلب

ادامه نوشته

ادوات فنی هواشناسی

ادوات فنی هواشناسی

۱-بادسنج :

بر حسب تعریف حرکت افقی هوا در سطح زمین و در سطوح فوقانی جو را باد می گویند.این حرکت یک کمیت برداری می باشد که با دو عامل جهت و سرعت مشخص می شود.سنجش واقعی باد در سطح زمین اکثرا در اثر تاثیر عوامل محلی با مشکلاتی مواجه می گردد.به علاوه سرعت باد با افزایش ارتفاع از سطح زمین زیاد شده و جهت آن نیز تغییر میکند.برای اینکه بتوان دیده بانی های مربوط به سمت و سرعت باد را در سرویس های هواشناسی مورد مقایسه قرارداد لذا ارتفاع ۱۰ متری از سطح زمین و در فضای باز به عنوان ارتفاع استاندارد برای اندازه گیری باد سطح زمین انتخاب شده است.اگر سمت و سرعت باد در فاصله زمانی کوتاه به طور قابل ملاحظه ای تغییر کند این نوع تغییرات قابل مقایسه را تند باد لحظه ای یا باد گاستی (GUSTY WIND) گویند.زمان تداوم باد گاستی و تداوم آن نامنظم بوده و تابع هیچ قاعده ای نمی باشد.چنانچه باد شدیدی به طور ناگاهی شروع به وزیدن نماید و برای چند دقیقه ادامه داشته باشد و سپس ثطع شود آن را تند باد موقتی یا اسکوال(SQUALL) گویند.باید توجه داشت که بادگاستی را نباید با تندباد اشتباه گرفت.زیرا موقعی از کلمه GUSTY استفاده می شود که میزان تغییرات سرعت باد از KNOTS 10 بیشتر باشد.در صورتی که تغییرات مذکور در SQUALL حداقلKNOTS16 بوده و به علاوه سرعت باد به KNOTS22 یا بیشتر برسد و حداقل برای مدت یک دقیقه ادامه داشته باشد. اندازه گیری جهت باد به وسیله دستگاهی به نام بادنما انجام می گیرد این دستگاه که معمولا به صورت فلش فلزی ساخته می شود به طور غیر متقارن حول محور عمودی نصب شده و آزادانه می تواند در اثر وزش باد در راستای باد قرار گیرد.برای ایجاد تعادل نسبت به محور جرخش در طرف دیگر بازوی فلش صفحه یا وزنه ای نصب می شود که سطح صفحه نسبت به سطح فلش که در معرض باد قرار می گیردبزرگ تر می باشد.بدین جهت فلش هیچ وقت حرکت دورانی پیدا نمی کند بلکه با تغییر حجهت وزس باد خود را در سمتی قرار می دهد که باد از آن سمت می وزد.سرعت باد به وسیله دستگاهی به نام باد سنج اندازه گیری می شود.از متداول ترین باد سنج ها می توان بادسنج چرخشی را نام برد که گاهی اوقات آن را آنمومترفنجانی(CUP ANEMOMETER) نیز می نامند. این باد سنج از سه یا چهار فنجان نیم کره ای که صفحات اقطاری آن عمودی و در امتداد شعاع ها با زاویه های مساوی در حول محور عمودی قرار گرفته اند تشکیل شده است.پس از گذشت زمان و تحقیقات لازم بادسنج سه فنجانی نسبت به نوع چهار فنجانی برتری پیدا کرده و فنجانها به صورت مخروطی شکل در آمده اند.چون عملکرد نیروی باد در سطح داخلی بیشتر از سطح خارجی فنجان ها است لذا فنجان ها در اثر انرژی جنبشی باد به حرکت در آمده و در نتیجه سرعت دورانی بادسنج با سرعت خطی باد متعادل می گردد.چون سرعت دورانی بادسنج با سرعت خطی باد متناسب می باشد کافی است که سرعت دورانی بادسنج محاسبه شود تا سرعت باد حاصل شود.

۲- بادنگار
دستگاهی است که سمت و سرعت باد را برروی گرافهایی به صورت نمودار رسم می کند.

۳-تشت تبخير :

وسيله اي براي اندازه گيري ميزان تبخير روزانه بر حسب ميلي متر

  

(Evaporation Pan Class A)

متعلقات تشت تبخير :                                       

 1 - بادسنج شمارنده               2- قلاب ميلي متري و پايه آن       3- دماسنج حد اكثر و حداقل آب با شناورآن    4- پيمانه   اندازه گيري مدرج شده بر حسب ميلي متر               5- پايه چوبي زير تشت تبخير

ادامه نوشته

ساختار باتری (سلول) خورشیدی

ساختار باتری (سلول) خورشیدی

نيمه هادي نوع n : بعد از خالص نمودن صدر صد سيلسيم ( يكي از عناصر طبيعت ) به منظور تهيه نيمه هادي نوع n عناصري پنج ظرفيتي ( مدار آخرشان داراي پنج الكترون مي باشد ) مانند ارسنيك و آنتي موان به صورت ناخالصي به سيليكون خالص وارد مي كنند مقدار اين ناخالصي بسيار اندك است اما هدايت نيمه هادي را خيلي بالا مي برد .
دليل هدايت بيشتر نيمه هادي ساخته شده را بايد در ساختمان اتمي كريستال جديد جستجو نمود زيرا هنگام وارد نمودن عناصر پنج ظرفيتي در كريستال سيليكون اتم وارد شده مجبور به طبعيت از ساختمان ملوكولي كريستال مي باشد و هراتم از اين عنصر به اجبار با چهار اتم سيلكون يك پيوند اشتراكي را ساخته مولوكول جديد ي را مي سازند كه يك الكترون آزاد توليد كرده است و در نتيجه هدايت نيمه هادي ( چون الكترون آزاد گرفته است ) بيشتر مي شود . اين نيمه هادي ساخته شده جديد همان نيمه هادي نوع n مي باشد .

نيمه هادي نوع p : براي ساخت نيمه هادي نوع p عناصر سه ظرفيتي مانند آلومينيوم و يا گاليم كه در مدار آخرشان سه الكترون دارند و جزو عناصر سه ظرفيتي مي باشند به صورت ناخالصي به كريستال سيليكون وارد نموده عنصر وارده جديد نيز مجبور به اطاعت از ساختمان كريستالي مي باشد . و هر اتم از عنصر جديد با چهار اتم سييكون تشكيل يك مولوكول جديد را مي دهد بنابر اين مدار آخر پيوند جديد به جاي هشت الكترون داراي هفت الكترون شده ويك جاي خالي براي الكترون هاي آزاد در پيون جديد درست مي شود كه به آن حفره گويند حفره نيز خاصيٌت هدايت بيشتر را به نيمه هادي جديد كه همان نيمه هادي نوع p است مي دهد .

باتری‌های خورشیدی معمولاً از مواد نیمه‌رسانا، مخصوصاً سیلیسیم، تشکیل شده‌است. هر اتم سیلیسیم با چهار اتم دیگر پیوند تشکیل می‌دهد و بدین صورت، شکل کریستالی آن پدید می‌آید. در باتری‌های خورشیدی به سیلیسیم مقداری جزئی ناخالصی اضافه می‌کنند. اگر اتم ناخالص ۵ ظرفیتی باشد (اتم سیلیسیم ۴ ظرفیتی است) آنگاه در ارتباط با چهار اتم سیلیسیم یک لایهٔ آن بدون پیوند باقی می‌ماند (یک تک الکترون). به همین دلیل چون بار نسبی منفی پیدا می‌کند به آن سیلیسیم نوع N) Negative) می‌گویند. و همین طور اگر اتم ناخالص دارای ظرفیت ۳ باشد آنگاه یک حفرهٔ اضافی ایجاد می‌شود. حفره را به گونه‌ای می‌توان گفت که جای خالی الکترون است، با بار مثبت (به اندازهٔ الکترون) و جرمی برابر با جرم الکترون. که این امر هم باعث مثبت شدن نسبی ماده می‌شود و به آن سیلیسیم نوع P) Positive) می‌گویند . هر باتری خورشیدی از ۶ لایه تشکیل شده که هر لایه را ماده‌ای خاص تشکیل می‌دهد که در شکل مشخص شده‌است.

ادامه نوشته

اندازه گیری دما

اندازه گیری دما (Thermometry)

شاید دما اولین کمیتی باشد که انسان به کنترل آن فکر کرده است. در اکثر محیط های صنعتی ، دما یکی از کمیت هایی است که مایل به کنترل یا اندازه گیری آن می باشیم. اندازه گیری دما را می توان به سه دسته ی کلی ، اندازه گیری مکانیکی دما ، اندازه گیری الکتریکی دما و اندازه گیری تشعشعی دما تقسیم کرد. البته در بعضی دسته بندی ها اندازه گیری تشعشعی زیر مجموعه ی اندازه گیری الکتریکی جا داده شده است ، که دسته بندی نوع اول را انتخاب نمودیم. در زیر هر دسته با توضیح بیشتری آورده شده است.

اندازه گیری مکانیکی دما (Mechanical Thermometry)

 قدیمی ترین نوع اندازه گیری دما ، اندازه گیری از نوع مکانیکی می باشد. در این اندازه گیری ها دما به یک کمیت مکانیکی (معمولا جابجایی) تبدیل می گردد. ترمومتر جیوه ای یکی از آشنا ترین نوع ترمومترها است. این اندازه گیر دما را به جابجایی ستون جیوه در لوله تبدیل می کند.در بسیاری از موارد برای استفاده از مزایای کمیت های الکتریکی ، اندازه گیرهای مکانیکی را به اندازه گیرهای الکترومکانیکی تبدیل می کنند. حوزه ی اندازه گیری های مکانیکی از 50- تا 1000+ درجه  سانتی گراد محدود می گردد. اصل مورد استفاده در اندازه گیری های مکانیکی دما ، تغییر حجم اجسام در اثر تغییر دما می باشد. انواع مکانیکی دما سنج ها در زیر آورده شده اند.

       اندازه گیری های مانومتری: ترمومترهای مدرج از این نوع می باشند. در اندازه گیری های مانومتری معمولا از یک مایع مناسب مانند الکل ، اتر یا جیوه استفاده می شود. حد بالا و پایین حوزه ی اندازه گیری ، به نقطه ی جوش و انجماد مایع مورد استفاده محدود می شود. البته همین افزایش حجم مایع چون حجم لوله ثابت است ، باعث افزایش فشار در لوله می شود و طبق قانون بویل ماریوت ، اگر این فشار را به فانوس (بلوز) منتقل کنیم ، می تواند دستگاهی که دارای صفحه ی مدرج و عقربه باشد را به حرکت در آورده و درجه حرارت را نشان دهد. در این نوع به جای مایع می توانیم از گاز نیز استفاده کنیم. چون حجم لوله ثابت است ، فشار در لوله در اثر افزایش درجه حرارت ایجاد می شود و این فشار به بلوز منتقل شده و باعث حرکت عقربه می گردد. [3و2]

ادامه نوشته

انواع دماسنجها

 

دماسنج گازی

جنس ،ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنيا که اين دستگاه را به کار مي‌برند. تفاوت دارد و به طبيعت گاز و گستره دمايي که دماسنج براي آن در نظرگرفته شده است بستگي دارد. اين دماسنج شامل حبابي از جنس شيشه ، چيني ، کوارتز ، پلاتين يا پلاتين ـ ايريديم ( بسته به گستره دمايي که دماسنج در آن به کار مي‌رود ) ، که به وسيله يک لوله موئين به فشارسنج جيوه‌اي متصل است، مي باشد. اين دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار مي‌کند.

 

قوانين گازها

همان وقت که اسحاق نيوتن در کمبريج درباره نور و جاذبه مي‌انديشيد، يک نفر انگليسي ديگر به نام رابرت بويل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانيکي و تراکم پذيري هوا و ساير گازها بود. بويل که خبر اختراع گلوله سربي اوتوفون گريکه را شنيده بود، طرح خويش را تکميل کرد، و دست به کار آزمايشهايي براي اندازه ‌گيري حجم هوا در فشار کم و زياد شد.
نتيجه کارهاي وي چيزي است که اکنون به قانون بويل ماريوت معروف است، و بيان مي‌کند که حجم مقدار معيني از هرگاز در دماي معين با فشاري که بر آن گاز وارد مي‌شود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاري که بر آن گاز وارد مي‌شود.

حدود يک قرن بعد ،ژوزف گيلوساک فرانسوي ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم ديگري پيدا کرد که بيان آن اين است: فشار هر گاز محتوي در حجم معين به ازاي هر يک درجه سانتيگراد افزايش دما ، به اندازه 273/1 حجم اوليه‌اش افزايش مي‌يابد. همين قانون را يک فرانسوي ديگر به نام ژاک شارل ، دو سال پيش از آن کشف کرده بود. و از اين رو اغلب آن را قانون شارل گيلوساک مي‌نامند. اين دو قانون مبناي ساخت دماسنجهاي گازي قرار گرفت.

 

             

           

 

ادامه نوشته

آونگ فوکو

  آونگ فوکو :

اولین فردی که توانست به صورت علمی گردش وضعی زمین را اثبات کند،فیزیکدان فرانسوی قرن نوزدهم ژان برناردلئون فوکو بود که درسال 1851 ازامکانات موجود آن استفاده کرد واین پدیده را به اثبات رساند. و برای اجرای این برنامه ازسقف گنبدپانتئون«pantheon»درپاریس وزنه ای معادل 28 کیلوگرم رابه طناب نازکی به ارتفاع 67 متر آویزان کرد.

 

براي اين كه تغيير مكان صفحه‌ي نوسان معلوم باشد كف كليسا را با لايه‌اي از ماسه پوشانده بودند.

  پس از آن كه كليه مقدمات كار آماده شد، طنابي را كه گلوله را به ديوار بسته بود،‌آتش زدند تا گلوله آزادانه رها شود، زيرا اگر آن را با چاقو يا قيچي مي بريدند ممكن بود ازتعاشات اضافي وارد در حركت آونگ شود و نظام حركت آن را مختل سازد.

  گلوله پس از سوختن طناب حايل خود، آزاد شد و آونگ نوسان خويش را آغاز كرد. جمعيت كثيري نفس‌ها را در سينه حبس كرده و با دقت كامل به حركات آن چشم دوخته بودند. هرچه زمان مي‌گذشت امتداد علامت سوزن بر روي لايه‌ي شن تغيير مي‌كرد و اندازه‌ي آن درست برابر مقداري بود كه از راه محاسبه براي عرض جغرافيايي پاريس حساب شده بود. بدين ترتيب تماشاچيان عملا ديدند كه زمين در زير آونگ حركت كرده است.زمان نوسان را 16ثانیه به دست آورد.(آسيموف، 1355، 890)

 پس از حدود ۳۲ ساعت خطی را که سوزن رسم کرد بر همان امتداد اولیه اش منطبق بود. ( زمان لازم برای چرخش یک دوره پاندول در فرانسه)

 

چهارسال بعد «1855» او به لحاظ این کارعلمی و سایر کارهایش مدال کاپلی را دریافت کرد.حرکت آونگ فوکو بر اساس قانون اول نیوتن است که می گوید جرمی که در خطی مستقیم در حرکت است پیوسته جهت و سرعت خود را حفظ می کند تا زمانی که نیرویی خارجی بر آن اثر گذارد. آونگ فوکو به گونه ای آویزان می شود که در محل اتصال امکان چرخش آزادانه دریک نقطه ثابت را دارد و در نتیجه حرکت منحصر به یک صفحه نمی شود.

زمانی که آونگ فوکو به حرکت در می آید تقریباً با دامنه ثابت به حرکت ادامه می دهد و سعی می کند در صفحه قائم نسبت به مختصات ثابت فضایی چرخش کند؛ تاثیر نیروی جاذبه نهایتاً اثرگذار می شود.

اما،زمین،پیوسته تحت تاثیر حرکت وضعی در زیر وزنه می چرخد، بنابراین اگر دایره ای مدرج در زیر آونگ قرار گیرد میسر خطی پاندول «درنیمکره شمالی» ظاهراً به دور مرکز آن عقربه های ساعت می چرخد.

اگر پاندول فوکو در یکی از قطیبن جغرافیایی زمین نصب کنند این حرکت ظاهری ظرف 24 ساعت انجام می پذیرد و در واقع این زمین است که در زیر پاندول حرکت می کند و در حقیقت جهت حرکت پاندول در فضا ثابت مانده است.

حرکت ظاهری پاندول فوکو بستگی به عرض جغرافیایی نقطه مورد نصب دارد. پاندول در قطب ها سریعتر می چرخد و هرچه به استوا نزدیکتر می شویم سرعت آن کمتر می شود.به طوری که زمان برای یک دوره در قطبین24 ساعت و در استوا بی نهایت است پس می توان نوشت.

در این رابطه T مدت زمان لازم برای چرخش یک دوره پاندول برحسب ساعت و عرض جغرافیایی نقطه پاندول و عدد24 نیز برحسب ساعت است. با استفاده از این فرمول، زمان لازم برای یک دور در تهران باعرض جغرافیایی 35درجه و48دقیقه و7ثانیه و طول جغرافیایی 51درجه و23دقیقه و45ثانیه برابر41ساعت و1دقیقه و36ثانیه خواهدبود.

سرعت چرخش نیز تابع رابطه زیر است:

که در اینجا V سرعت برحسب درجه درساعت، عرض جغرافیایی، و 15نیز درجه است.به این ترتیب سرعت گردش پاندول در تهران 77/8 درجه درساعت باشد.

جهت گردش پاندول در نیمکره شمالی موافق عقربه های ساعت و در نیمکره جنوبی خلاف آن است.

 

ادامه نوشته

رنگین کمان

رنگین کمان Rainbow

(به فارسی افغانستان: کمان رستم) (آژفنداک، قوس و قزح)

 

دید کلی

• رنگین کمان جلوه شگفت آوری از طبیعت است که موقع بارش نم نم و یا پس از بارندگی دیده می‌شود.
• در قدیم مردم خرافی رنگین کمان را نشانی از شور بختی می‌پنداشتند. و خیال می‌کردند، رنگین کمان پلی است برای بالا رفتن ارواح و زمانی که آنرا می‌دیدند گمان می‌کردند شخصی در آستانه مرگ است.

 

رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود؟

• این منظره زیبا از شکستن نوری که از میان قطرات باران گذشته است، پدید می‌آید. در اینجا قطرات باران هر کدام نقش منشوری را دارند. که نور خورشید را تجزیه و بازتاب می کند و باعث تفکیک رنگها بصورت مرتب و شکل هندسی زیبایی می‌شوند.
  
  
• می‌دانیم که نور سفید ترکیبی از هفت رنگ است که بوسیله منشور و ... تجزیه می‌شود، همان طوری که در منشور ، نوری که کمترین طول موج را دارد (بنفش) بیشتر منحرف می‌شود، لذا رنگ بنفش با حداکثر انحراف در پایین طیف قرار می گیرد و رنگ قرمز که بیشترین طول موج را دارد، در بالای کمان دیده می‌شود. ترتیب رنگها بصورت زیر است:
  
  قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش.
  
  
• طیف به گونه ای می باشد که نمی توان مرز بین دو ناحیه رنگی را مشخص کرد. در ترتیب رنگی فوق ضریب شکست و زاویه انحراف رفته رفته زیادتر شده و طول موج بتدریج کاهش می‌یابد.

ادامه نوشته

تبدیل واحدها

 

واحدهاي يك كميت به هم تبديل‌پذيرند. البته به اين موضوع توجه شود كه اين واحدها بايد متعلق به يك كميت باشند. مثلاً واحدهاي جرم و طول را نمي‌توان تبديل كرد. براي تبديل واحدها و سهولت در نوشتن آنها از پيشوندهاي زير استفاده مي‌شود كه بايد آنها را به خاطر بسپاريم.

بقیه در ادامه مطلب

ادامه نوشته

برق‌گرفتگی

در حالت شوک الکتریکی یا برق‌گرفتگی، عبور جریان الکتریکی از بدن انسان باعث احساس درد یا آسیب دیدگی در بدن میشود. اگر خوش شانس بوده باشید حوزه برق گرفتگی به احساس خارش یا لرزش محدود میشود. اما زمانی که در حال کار کردن بر روی خطوط قدرت بالا هستیم, آثار برق گرفتگی میتوانند خیلی جدیتر باشند به طوری که درد کم اهمیت ترین آنها محسوب میشود. تشخیص عبور جریان از بدن به عوامل مختلفی از جمله ولتاژ, جریان, مدت عبور جریان, مسیر جریان در بدن, بسامد و... بستگی دارد. اما به طور کلی آستانه تشخیص برای جریان DC, در صورتی که از دست عبور کند بین ۵ تا ۱۰ میلی آمپر و برای جریان AC با فرکانس ۶۰ هرتز بین ۱ تا ۱۰ میلی آمپر است.

تأثیر شدت جریان :

داراسنول می گوید <این شدت جریان است که می کشد >

شدت جریان مهمترین عامل در برق گرفتگی است البته باید توجه داشت شدت جریان به عواملی نظیر اختلاف پتانسیل و مقاومت بدن بستگی دارد .

جدول اثرات فیزیولوژیک بر حسب شدت جریان در برق متناوب

شدت جریان mA برای برق 50 هرتز	اثرات فیزیولوژیک
۱.۱	شوک خفیف (آستانه درد)
۹	انقباض عضلانی
۲۵	آستانه انقباضات عضلانی که به محض قطع برق فورا از بین می رود
۸۰	آستانه فیبریلاسیون (لرزش) بطنی قلب
۳۰۰۰-۸۰	طیف فیبریلاسیون (با افزایش جریان لرزش بیشتر می شود)
۴۰۰۰-۳۰۰۰	کاهش تعداد فیبریلاسیون
بیش از ۴۰۰۰میلی آمپر	توقف قلب در حالت انقباض

بقیه در ادامه مطلب

ادامه نوشته