اندیشمندان جوان
موضوعات مختلف پیرامون علوم تجربی و فیزیک 
قالب وبلاگ
لینک دوستان
روزی که خورشید شرم گین  غروب کرد.
 
برزیگر صحرای خون که بذرافشان زندگی بود، آخرین نیروی خویش را به کار انداخت. آنچه بذر زندگی داشت از دامن افشاند و خود نیز بر خاک خون گرفته نشست تا ناطور دشتی بزرگ باشد.

او که بر خاک نشست و خویش را قربانی انسان کرد، خورشید از خودش خجالت کشید با خود اندیشید: اندکی گرما و نور به زندگی انسان می بخشم و این همه فخر می فروشم، بر صدر می نشینم و خیره در چشم آدمی می نگرم، در حالی که در این کا رقصد خدمتی به آدمیزاد خاکی ندارم بل، این خاصیت وجودی من است. آفریدگارم چنین آفریده است. من با نورم و جوشش مذاب درونم، یگانه ام. این گرمی و حرارت که بر جسم سرد زمین و زمینیان می پاشم نه برای محبت به آنهاست بلکه به خاطر آسودگی خود من است، اگر نباشم می میرم. با اینکه حقی بر انسان ندارم و گذشت و بخششی در راه او نکرده ام، چه احمقانه است بر صدر نشستن و فخر فروختنم.

اما او، از من هزاران بار قوی تر و پرنورتر بود. او همه چیزش را در راه انسان، در راه آزادی انسان و بزرگی و شکوهمندی آدمی داد. و بزرگوارانه بر خاک نشست. باد، زوزه کشان بر چهره آدمکان خاک افشاند و خورشید چهره درهم کشید. از آن فراز سرازیر شد و گریان بر کران دور مغرب بر شن های داغ صحرا افتاد، گریست و اشک های خون رنگش دامن پاک آسمان را گلگون کرد.
غروب خورشید آن روز، غروب خورشیدی بزرگ تر را اعلام کرد. خون حسین با خون خورشید درآمیخت و ...

عاشورا شام شد...

استاد پرویز خرسند

[ چهارشنبه 7 آبان1393 ] [ 20:13 ] [ برنا ]
 

کاربردهای الکتروسکوپ

الكتروسكوپ وسيله اي است داراي دو ورقه ي طلا يا آلومينيوم كه روي يك تيغه فلزي قرار داردو تيغه فلزي به يك كلاهك رسانا متصل شده است كه  تيغه ي فلزي و ورق ها در يك قاب عايق دارد.

از الکتروسکوپ در موارد زیر استفاده می گردد:

1. تشخیص بار الکتریکی

2. تعیین نوع بار الکتریکی

3. مقایسه مقدار بار الکتریکی

4. تعیین رسانایا نارسانا بودن اجسام

تشخيص وجود بار در اجسام به وسيله الكتروسكوپ :

جسم را به آرامي به كلاهك الكتروسكوپ بدون باري نزديك مي كنيم و نزديك كلاهك نگاه می داريم. اگر جسم داراي بار الكتريكي باشد،با نزديك كردن آن الكترون هاي آزاد الكتروسكوپ تحت تاثير نيروهاي رانش و ربايش آن جابه جا شده و ورقه ها بارهاي همنام پيدا مي كنند و از هم جدا مي شوند. در صورتي كه جسم بدون بار الكتريكي باشد در ورقه ها هيچ تغييري مشاهده نمي شود.

 

تعيين نوع بارالكتريكي جسم به وسیله الکتروسکوپ :

در این مورد الكتروسكوپ داراي بارالكتريكي می باشدو نوع بار آن برای ما معلوم است و بار جسم نامشخص. در صورتی که زاويه دو ورقه ها كم مي شود بار جسم (میله) با بار کلاهک الکتروسکوپ غیر همنام است. است و اگر زاويه دو ورقه زياد مي شود، بار جسم (ميله) با بار الكتريكي كلاهك الكتروسكوپ همنام است.

 

تعيين مقدار بارالکتریکی به وسیله الکتروسکوپ :

در مواقعی از الکتروسکوپ برای این کاربرد استفاده می گردد که ما دوجسم دارای بار داشته باشیم و بخواهیم تعیین کنیم مقدار بار کدام یک بیشتر است.برای این منظور هر یک از اجسام را جداگانه به کلاهک الکتروسکوپ بدون باری نزدیک می کنیم و میزان انحراف ورقه ها را اندازه می گیریم. در جسمی که میزان انحراف بیشتر باشد ، مقدار بار الکتریکی نیز بیشتر است.

 

تعيين رسانا یا نارسانا بودن جسم به وسیله الکتروسکوپ :

براي آنكه تعيين كنيم جسم رساناست يا نارسانا، باید آن را به كلاهك الكتروسكوپ باردار تماس دهيم، اگر جسم رسانا باشد، قسمتي از بارهاي الكتريكي الكتروسكوپ به جسم منتقل شده و فاصله، دو ورقه از هم كم مي شود و اگر جسم نارسانا باشد، بارالكتريكي به جسم منتقل نشده و فاصله ي ورقه ها از هم تغييري نمي كند.


موضوعات مرتبط: علوم دور ه اول متوسطه پایه هشتم، فیزیک دوره دبیرستان
[ چهارشنبه 7 آبان1393 ] [ 19:59 ] [ برنا ]
[ سه شنبه 6 آبان1393 ] [ 19:49 ] [ برنا ]
مربوط به مبحث الکتریسیته فیزیک هشتم 

 


موضوعات مرتبط: علوم دور ه اول متوسطه پایه هشتم، فیزیک دوره دبیرستان
[ سه شنبه 6 آبان1393 ] [ 18:48 ] [ برنا ]

دانش آموز خوب کلاس 3/4 لطفاخودتون رو معرفی کنید وبا من از نزدیک صحبت کنید .منتظر تان هستم .

این طوری چگونه کمک تان کنم ؟

وقتی اینجوری می نویسید و من کاری از دستم ساخته نیست

می دونید چه حالی می شم؟؟؟؟؟

[ سه شنبه 6 آبان1393 ] [ 18:34 ] [ برنا ]
جرم مثبت ومنفی

آیا تا به حال چیزی به اسم ضد ماده یا پاد ماده شنیده اید؟

امروزه فیزیک دانها و بهتره بگیم ریاضی دانان وجود پاد ماده را تایید کرده اند،اما آیا در مورد ذرات نیز همین موضوع صادق است؟

نه تنها ماده بلکه ضد ماده نیز جرم مثبت دارد،در حقیقت تا کنون ذره ای که جرم منفی داشته باشد وجود نداشته و شناسایی نشده است!

ولی در تمام مدل های ریاضی درباره خواص این مواد بحث شده است،تمام آزمایشات انجام شده روی اتم هیدروژن نشان داده این اتم های ضد مادی نیز جرمی مشابه ذره متقابل خود دارند.

اما آیا ضد جرم،یا جرم منفی از ابتدای خلقت وجود نداشته است؟پاسخ این سوال را می توان این گونه بیان کرد که اگر ذراتی شبیه ضد جرم یا جرم منفی وجود داشته باشند،بر خلاف میدان گرانش شتاب می گیرند و از میدان گرانشی دور می شوند (چرا؟) از این رو سرعتی بیشتر از سرعت نور خواهند یافت.اگر این ذرات وجود داشته باشند باید به جای آنکه جذب بار مخالف خود شوند باید از آن بگریزند! یعنی در عوض بارهای الکتریکی هم نام یکدیگر را می ربایند از این رو اگر ضد جرم در جهان ما وجود داشت،سال ها قبل یعنی در همان ابتدای خلقت از ما خداحافظی کرده و به دور دستها رفته اند!

پس فعلادر منظومه ی شمسی ما بای بای جرم منفی!


موضوعات مرتبط: مطالب علمي، علوم دور ه اول متوسطه پایه هشتم، فیزیک دوره دبیرستان
[ دوشنبه 5 آبان1393 ] [ 18:19 ] [ برنا ]

سوالات مربوط به مبحث بار الکتریکی  فیزیک هشتم

جاهای خالی را با کلمات مناسب پر کنید

1-به وسیله ............. می توان نوع بار الکتریکی اجسام را تشخیص داد.

2- برای بار دارکردن اجسام فلزی از روش ............... استفاده می شود

3- به تخلیه الکتریکی بین .............................. صاعقه می گویند

4- بار دار کردن یک جسم رسانا در اثر نزدیک شدن با یک جسم باردار را .................. می گویند.

5-اگر از اتمی الکترونی جدا شود دارای بار الکتریکی ...................... می شود

6- برای سیم های برق ازسیم های رسانا با روکش ............... استفاده می شود

7- جرقه الکتریکی در واقع ....................... از یک جسم به جسم دیگر است

8- باردار شدن اتم ها فقط از طریق ................ صورت می گیرد

 

سئوالات صحیح وغلط

1-به تخلیه بین ابر وزمین غرش گفته می شود

2- باردار شدن اتم فقط از طریق انتقال پروتون صورت می گیرد

3- پارچه پشمی وبادکنک در مالش با یکدیگر دارای بارالکتریکی می شوند ویکدیگر را می رانند

4- دو بادکنکی که با یک پارچه مالش داده شوند همدیگر را می ربایند

5- اگر الکتروسکوپی را به روش تماس با جسم باردار منفی باردار کنیم دارای بار منفی می شود

6- اتم ذره ای خنثی است زیرا تعداد الکترون ها وتعداد نوترون ها در اتم با یکدیگر برابر است

7- اجسام رسانا را می توان از طریق مالش باردار کرد

8- در اثر مالش میله پلاستیکی با پارچه پشمی بارالکتریکی پارچه مثبت می شود

9-  وقتی دو جسم را با یکدیگر مالش دهیم تا بار دار شود سپس آن ها را به هم نزدیک کنیم یکدیگر را می رانند

10- آزمایشات مربوط به بار الکتریکی در هوای مرطوب بهتر از هوای خشک است

11- با میله نافلزی که بارمثبت دارد می توان یک کره فلزی را به روش القا باردار کرد که بار روی کره ی فلزی منفی خواهد بود

12- اگر دو کره فلزی همسان به یک اندازه بار الکتریکی ولی ناهمنام داشته باشد وان ها را به هم بچسبانیم هر دو خنثی می شوند

13- وقتی پارچه پشمی وبادکنک را به یکدیگر مالش دهیم بادکنک  دارای بار الکتریکی منفی می شود

الکتروسکوپی  دارای بار منفی است جسم بارداری را به ارامی به ان نزدیک می کنیم  ورقه های آن از هم باز تر می شوند این جسم دارای بار الکتریکی ..... است          

      الف- منفی             ب- مثبت             ج- بدون بار               د- معلوم نیست

 

آذرخش وجرقه الکتریکی را تعریف کنید

 

می خواهیم یک کره فلزی ر دارای   بار مثبت  کنیم  با  رسم شکل توضیح دهید چگونه چنین کاری ممکن است

 

 

می خواهیم یک الکتروسکوپ  را از راه تماسی دارای بار مثبت کنیم  مراحل انجام ازمایش را بنویسید

 

جسم بارداری به جایی اویزان است وقتی یک میله باردار مثبت را به ان نزدیک می کنیم .جسم از میله دور می شود به نظر شما نوع بار جسم مثبت است یا منفی ؟

 

رضا یک کت پشمی پوشیده است او یک خط کش پلاستیکی را به استین کت خود مالش می دهد با توجه به ساختمان اتم بنویسید

الف- بار خط کش چیست چرا

ب- پشم چه باری پیدا می کند چرا ؟

 کاربرد برق نما را بنویسد

 

اگر یک میله فلزی را در دست بگیریم وبا پارچه مالش دهیم باردار نمی شود چرا ؟

 

برق گیر را تعریف کنید ؟ از چه جنسی هست ؟ کجا کاربرد دارد ؟ چگونه عمل می کند

 

وقتی میله پلاستیکی را به پارچه پشمی مالش می دهیم کدام حالت رخ می دهد

الف- الکترون میله کاهش می یابد                ب- پروتون میله کاهش می یابد

ج-  پروتون  های پارچه  کاهش می یابد         د- الکترون های پارچه  کاهش می یابد

 

کدام بخش اتم در رسانایی اتم نقش دارد

الف- نوترون       ب- پروتون        ج- الکترون      د- هسته

وقتی جسمی بار مثبت می گیرد جرم ان

  الف- افزایش می گیرد       ب- کاهش می یابد     ج- تغییر نمی کند         د- کاهش وسپس افزایش

عامل رسوب ذره های دود در رسوب دهنده الکتریکی کدام است وذره ها کجا رسوب می کنند

الف- توری فلزی –تیغه فلزی      ب- تیغه فلزی- توری فلزی        ج- تخلیه الکتریکی – توری فلزی

برق نما دارای بار مثبت است میله ای را به ان نزدیک می کنیم ورقه های ان از هم دور می شوند  بار الکتریکی میله ......

الف- مثبت       ب- منفی        ج- بدون بار         د- معلومات کافی نیست

 

برای ایجاد بار الکتریکی ساکن کدام روش مناسب تر است

الف- برق نما      ب- پریسکوپ          ج- مالش میله مسی با پارچه         د- مالش میله شیشه ای با پارچه ابریشم

اگر الکتروسکوپ بی باری را  به میله  دارای بار منفی نزدیک کنیم در مرحله به ترتیب پس از مالش والقا چه باری در الکتروسکوپ  ایجاد می شود

الف- منفی – منفی          ب- مثبت – مثبت          ج- مثبت – منفی            د- منفی –مثبت

اگر جسمی دارای بار الکتریکی منفی باشد چگونه به کمک الکتروسکوپ می توان  فهمید  که جسم دارای بار منفی است

 

 

 

[ یکشنبه 4 آبان1393 ] [ 18:43 ] [ برنا ]
 اگر همه عناصر جهان را باهم مخلوط کنیم جه می شود.

دوراه برای آزمایش کردن این موضوع وجود دارد، که البته هیچ یک از آنها (دست کم با امکانات فعلی بشر) قابل اجرا نیست. یکی از آنها نیاز به ده‌ها شتاب دهنده بزرگ هادرونی (همان شتاب دهنده معروف سرن سوئیس) در کنار هم دارد تا انرژی مورد نیاز چنین فرآیندی را فراهم کند. روش دیگر می‌تواند از یک دیگ پر شده از پلوتونیوم حاصل شود. ولی احتمالا تنها چیزی که به جای یک عنصر عجیب و غریب فرانکشتاینی در هر دو روش حاصل می‌شود، مونواکسید کربن و کپه‌ای از نمک و گرد و غبار است.

به گفته مارک تاکرمن ، شیمی‌دان نظری دانشگاه نیویورک، اگر از هر عنصر، تنها یک اتم را به درون یک مخلوط پرتاب کنید، حاصل این ترکیب یک ابرمولکول تشکیل شده از تک تک عناصر نخواهد بود. اتم‌ها دربر دارنده یک هسته تشکیل شده از تعدادی نوترون و پروتون، و همچنین تعدادی الکترون هستند که به دور این هسته می‌گردند. مولکول زمانی شکل می‌گیرد که اوربیتال‌های الکترونی اتم همپوشانی کنند و به طور موثری اتم‌ها را در کنار هم نگه دارند.

به گفته تاکرمن، چیزی که در هنگام مخلوط شدن اتم‌ها به دست می‌آورید، تحت تاثیر این است که به اصطلاح "چی نزدیک چی باشد". برای مثال اکسیژن بسیار واکنش‌پذیر است و وقتی که به هیدروژن نزدیک شود، تشکیل هیدروکسید می‌دهد و اگر به کربن نزدیک‌تر باشد مونوکسید کربن تشکیل می شود. تاکرمن می‌گوید: «این ماهیت فعال تصادفی برای تعداد بسیار زیادی از عناصر صادق است. این آزمایش را می‌توان 100 بار انجام داد و 100 ترکیب متفاوت را به دست آورد».

عناصر بی اثری‌ (همانند گازهای نجیب) با هیچ چیزی واکنش نمی‌دهند، بنابراین در موارد بسیار کمی می‌توان آنها را به صورت مولکول‌های دو یا سه اتمی یافت. اما در صورت برخورد دادن اتمها با یکدیگر با سرعت ۹۹.۹۹۹٪ سرعت نور (بالاترین سرعت برخورد دادن ذرات در برخورد دهنده بزرگ هادرونی، در آزمایشگاه فیزیک ذرات سرن در نزدیکی ژنو) ممکن است تعداد بسیار کمی از هسته‌ها با یکدیگر ترکیب شوند، اما این منجر به ساختن عنصر فرانکشتاین نخواهد شد. محتمل‌تر این است که آنها به قالب یک پلاسمای کوراک-گلوئون در آیند (ماده‌ای که طبق نظریه‌ها در اولین لحظات پس از مهبانگ وجود داشت). تاکرمن می‌گوید: «اما آنها تا پیش از تجزیه شدن، تنها کسری از ثانیه دوام می‌آورند. به علاوه برای انجام این کار به 118 دستگاه ال‌اچ‌سی (که هر کدام برای شتاب دادن تنها یکی از عناصر است) نیاز داریم».

آن گونه که جان استنتون، رئیس انستیتوی شیمی محض دانشگاه تگزاس، توضیح می‌دهد، رویکرد دیگر این است که یک تکه پودر شده از هر عنصر یا اندکی از هر گاز را به داخل یک مخزن مهر موم شده پرتاب کنیم و ببینیم چه اتفاقی می‌افتد. هیچ کس تا به حال این آزمایش را انجام نداده است، اما اینجا استنتون به چیزهایی که اتفاق می‌افتند، فکر می‌کند. او می‌گوید: «گاز اکسیژن با لیتیوم و سدیوم واکنش می‌دهد و مشتعل می‌شود، آنگاه دما در مخزن تا حدی بالا می‌رود که جهنمی در آن به راه می‌افتد. کربن گرافیتی پودر شده نیز مشتعل می‌شود. تقریبا 25 عنصر رادیواکتیو وجود دارد، که گرمای شعله را کمی خطرناک می‌کنند. شعله‌ور شدن پلوتونیوم بسیار بد است. استنشاق این ماده رادیواکتیو می‌تواند سبب مرگی سریع شود».

به گفته استنتون، وقتی همه چیز آرام شود، نتیجه به همان خسته کنندگی سناریوی اتم‌های تنها خواهد بود. کربن و اکسیژن، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن تولید می‌کنند. گاز نیتروژن بسیار پایدار است و به همان صورت باقی می‌ماند. گازهای نجیب و تعداد کمی از فلزات مانند طلا و پلاتین که اغلب در طبیعت نیز به شکل خالصشان هستند، واکنش نمی‌دهند. عناصری که واکنش می‌دهند اکسید و نمک تولید می‌کنند. او می‌گوید: «برنده این بازی هم ترمودینامیک است. چیزهایی که همیشه تعادل را به دست می‌دهند و در این مورد, نتیجه مخلوطی از ترکیبات پایدار و معمولی است».

به نقل از سایت خبر آنلاین (مجید جویا)

 


موضوعات مرتبط: مطالب علمي، علوم دور ه اول متوسطه پایه هشتم، فیزیک دوره دبیرستان
[ پنجشنبه 1 آبان1393 ] [ 9:51 ] [ برنا ]

[ پنجشنبه 1 آبان1393 ] [ 9:41 ] [ برنا ]
آنچه درباره حجامت نمی دانید.

شاید برایتان جالب باشد که بدانید در حال حاضر و در طب کلاسیک، کتاب معروفی به نام «هاریسون» در دانشکده‌های علوم پزشکی تدریس می‌شود و در بخش‌هایی از این کتاب از درمان‌هایی مانند بادکش کردن و حجامت هم برای تسریع روند درمان برخی از بیماری‌ها نام برده شده است؛

یعنی طب سنتی، جایگاه خود را درمیان انواع روش‌های درمانی طب نوین یا کلاسیک هم باز کرده و هنوز هم به‌عنوان راهی درمانی در کنار سایر روش‌ها، مطرح است. یکی از رایج‌ترین انواع طب سنتی که طرفداران بسیار زیادی هم در سراسر دنیا دارد، حجامت است‌ اما اگر همین حجامت با رعایت اصول اولیه همراه نباشد و به‌درستی انجام نشود، نه‌تنها شما را از شر بیماری‌هایتان رها نمی‌کند، بلکه ممکن است دردسرهای جدیدی از ایدز و هپاتیت گرفته تا بیماری‌های عفونی پوستی را هم به جانتان بیندازد. به‌همین دلیل ‌ در صفحه سلامت این شماره، با دکتر محمد فصیحی دستجردی، متخصص بیماری‌های عفونی و محقق طب سنتی گفت و گو کرده‌ایم و از زیر و بم حجامت و بایدها و نبایدهای آن پرسیده‌ایم.

تفاوت حجامت با خون‌دادن چیست؟


موضوعات مرتبط: مطالب علمي، متفرقه
ادامه مطلب
[ چهارشنبه 30 مهر1393 ] [ 20:14 ] [ برنا ]
با خیال راحت نان بخورید نان چاق کننده نیست.
نتایج یک پژوهش استرالیایی به تمام حرف و حدیث‌های شایع در خصوص خاصیت چاق‌کنندگی نان پایان داد.

نتایج حاکی از این پژوهش به تمام کسانی که دغدغه‌ی اضافه‌وزن دارند اطمینان خاطر می‌دهد که نه تنها نان باعث چاقی نمی‌شود بلکه مصرف آن برای جذب ویتامین‌های مورد نیاز بدن انسان لازم است.

نان با کره برای صبحانه یا به عنوان ساندویچ برای ناهار ظهر، همان قوت غالبی است که روزانه به میزان زیادی مصرف می‌شود. مصرف این ماده‌ی غذایی که برکت سفره محسوب می‌شود برای خیلی از ما کار هر روز است. البته گفته می‌شود که حدود 43 درصد خانم‌ها از مصرف این برکت خودداری می‌کنند چون اعتقاد دارند که نان باعث چاقی می‌شود؛ اما نتایج پژوهشی که در استرالیا و روی بیش از 1000 زن بین 25 تا 65 سال انجام شد نشان می‌دهد که این یک باور رایج نادرست است و مصرف نان تأثیری در افزایش وزن ندارد.

به عقیده‌ی محققان نان حاوی مواد مغذی مورد نیاز برای احیای بدن است. نان‌ها و به ویژه نان‌های تهیه‌شده از آرد کامل، حاوی فیبرها، ویتامین B، منیزیم و آهن است.

یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی خاطرنشان می‌دهد که مصرف نان برای بهبود گوارش، تامین انرژی روزانه و سیری افراد مفید است. علاوه بر این تاکنون هیچ بررسی علمی نشان نداده است که نان باعث چاقی می‌شود.

به عقیده‌ی این محققان هر آنچه با نان خورده می‌شود روی وزن تأثیر می‌گذارد منظورمان همان کره، مربا و مواد غذایی سرخ کردنی و چرب است.

به عقیده‌ی متخصصان افرادی که از محصولات غذایی تهیه‌شده از آرد کامل (سبوس‌دار) مانند نان سبوس‌دار استفاده می‌کنند کمتر در معرض اضافه‌وزن و چاقی در طول زمان دچار می‌شوند.


موضوعات مرتبط: مطالب علمي، متفرقه
[ چهارشنبه 30 مهر1393 ] [ 20:12 ] [ برنا ]
نیش زنبور، قاتل ایدز
 
ورود سم حشرات به بدن می‌تواند آسیب‌زا یا حتی کشنده باشد اما محققان اخیرا دریافته‌اند که در زهر زنبور ماده‌ای وجود دارد که می‌تواند با قرار گرفتن در یک کپسول نانو به جنگ ویروس HIV برود.

موضوعات مرتبط: مطالب علمي، متفرقه
ادامه مطلب
[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 20:18 ] [ برنا ]
عمر پرده ها هم به پایان می رسد

 

به لطف شیشه‌های هوشمندی که با زدن یک دکمه سیاه شده و مانع از عبور نور و گرما می‌شوند، پنجره‌های آینده بدون نیاز به پرده می‌توانند روشنایی و دمای خانه را تنظیم کنند.


موضوعات مرتبط: مطالب علمي، متفرقه
ادامه مطلب
[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 20:15 ] [ برنا ]

مرتبط با زمین شناسی

آزمایش رنگ شعله

 

[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 19:58 ] [ برنا ]

مرتبط با فیزیک اول دبیرستان

 

تاریخچه استفاده ار انرزی خورشیدی

در ادامه مطلب 


موضوعات مرتبط: علوم دوره ی اول متوسطه پایه هفتم، فیزیک دوره دبیرستان
ادامه مطلب
[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 19:34 ] [ برنا ]

از همه شما دانش آموزان عزیزم دعوت می کنم حتما از سایت آموزشی بسیار زیبای زیر دیدن فرمائید

امیدوارم لذت بیشتری از  آموزش ببرید.

http://www.freezeray.com/physics.htm

[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 19:24 ] [ برنا ]

مکانیک کوانتومی

زمینه های بروز مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی

نسبیت و  دو نظریه اساسی قرن بیستم هستند . همچنانکه می دانید در آغاز قرن بیستم تحول عطیمی در  ایجاد شد. از یکطرف ثابت بودن سرعت نور در تمام دستگاه های مختصات ما را به پذیرش نظریه نسبیت می کند. یعنی پذیرفتن  و انقباض مکان.
همزمان با این مسئله در سال ۱۹۰۷ با مقاله  انیشتین مکانیک کوانتوم متولد می شود. بعضی ها هم اعتقاد دارند تاریخ پیدایش مکانیک کوانتوم در سال ۱۹۰۰ با نظریه ماکس پلانک در مورد تابش جسم سیاه می باشد .
در یک قرن پیش پلانک روی مسائلی در ارتباط با ویژگی های اساسی حرارت کار می کرد. هنگامی که او در تلاش بود تا ماهیت گرما و نور برخاسته از یک جسم ساده گرم و درخشان (جسم سیاه) را دریابد، متوجه شد که ناگزیر است عقیده ای به ظاهر مسخره را بپذیرد. اینکه انرژی تابشی برخاسته از اجسام نه به صورت پیوسته بلکه در بسته هایی مجزا به اطراف پراکنده می شود.
درسال ۱۹۰۰، ماکس پلانک فیزیک دان آلمانی اعلام کرد که با فرض یک تشعشع الکترومغناطیسی خفیف (در طول یا در فرکانس)، منحنی فرضی بدست آمده کاملاً با منحنی ناشی از آزمایش منطبق خواهد بود. به عبارت دیگر، انرژی اتمی تابان E با فرمول زیر تعریف می شود:
E = n.h.f که n عدد صحیح است و h  و f فرکانس نوسانات اتمی این رویداد شروع عصر مکانیک کوانتومی را رقم زد. به دلیل اینکه پلانک موفق به تعریف انعکاس جسم سیاه شد جایزه نوبل فیزیک را درسال ۱۹۱۸ به خود اختصاص داد.
پلانک هر یک از این بسته ها را یک “کوانتوم” نامید. که واژه ای برگرفته از لاتین و به معنای “چه مقدار” است و در جمع “” خوانده می شود. و رابطه ای را روی کاغذ آورد که انرژی آنها را به فرکانس ربط می داد. با این کار او پدر نظریه مکانیک کوانتومی شد. این نظریه شامل قوانینی بود که بر این بسته های انرژی حاکم بودند. و البته به زودی مشخص شد که دامنه نفوذ آنها بسیار فراتر از همین بسته هاست.
با اینکه منحنی فرضی پلانک با منحنی ای که عملا از آزمایشات به دست می آمد تطبیق کامل داشت، متأسفانه، برای مدّت حداقل ۵ سال، فرضیه ی او مبتنی بر ماهیّت خفیف تابش اتمی، تا سال۱۹۰۵ و چاپ مقاله ی اینشتین و شرح آن بر فرضیه ی تأثیرات فوتوالکتریک، استقبال چندانی نیافت. با این حال، تئوری پلانک که وجود دو سطح انرژی اتمی خفیف را برای توضیح تشعشع جرم سیاه بیان می کرد، و همچنین موضوعی که او در رابطه با قابل شمارش دانستن انرژی متبادل این اتمها پیشنهاد کرد آغازی بود برای عصر مکانیک کوانتم.

انیشتین در سال ۱۹۰۵ با استفاده از نظریه کوانتومی انرژی پدیده فوتوالکتریک را توضیح داد. بنابر نظریه ی کوانتومی امواج الکترومغناطیسی که به ظاهر پیوسته اند، کوانتومی می باشند.
این کوانتومهای انرژی را که  می نامند، از رابطه ی پلانک تبعیت می کنند. بنابر نظریه کوانتومی، یک باریکه ی نور با فرکانس f شامل تعدادی فوتونهای ذره گونه است که هر یک دارای انرژیE=hfمی باشد. یک  تنها می تواند با یک الکترون در سطح فلز برهم کنش کند، این  نمی تواند انرژی خود را بین چندین الکترون تقسیم کند. چون فوتونها با سرعت نور حرکت می کنند، بر اساس نظریه نسبیت، باید دارای جرم حالت سکون صفر باشند و تمام انرژی آنها جنبشی است.
هنگامیکه ذره ای با جرم حالت سکون صفر از حرکت باز می ماند، موجودیت آن از بین می رود و تنها زمانی وجود دارد که با سرعت نور حرکت کند. از این رو وقتی فوتونی با یک الکترون مقید در سطح فلز برخورد می کند و پس از آن دیگر با سرعت منحصر بفرد نور c حرکت نمی کند، تمام انرژی hf خود را به الکترونی که با آن برخورد کرده است می دهد.
اگر انرژیی که الکترون مقید از فوتون به دست می آورد از انرژی بستگی به سطح فلز بیشتر باشد، مابقی انرژی بصورت انرژی جنبشی الکترون ظاهر می شود .
همانطور که میدانیم در توجیه پدیده فوتوالکتریک انیشتن با در نظر گرفتن نور بصورت بسته های انرژی یا ذراتی بنام فوتون توانست جایزه نوبل را دریافت کند.
در واقع نور خاصیت دوگانه ای دارد ، در برخی از آزمایشات مثل دوشکاف یانگ فقط با در نظر گرفتن حالت موجی نور مطابقت دارد و با ذره ای بودن نور در تناقض است و در برخی دیگر از پدیده ها مثل فوتوالکتریک نور باید ذره ای در نظر گرفته شود تا این پدیده توجیه شود و با موجی بودن نور در تناقض است.

نور واقعا موج الکترومغناطیس است یا ذره؟

مکانیک کوانتوم جواب این سوال را به خوبی میدهد. در واقع بین این دو خاصیت یک ارتباطی برقرار میکند و بیان میکند که نور به هیچ وجه نه موج کلاسیک است ونه ذره کلاسیک بررسی ساختار اتمی به این نتیجه منجر می شود که رفتار الکترونها در اتم را نظیر رفتار فوتونها ، نمی توان با قوانین فیزیک کلاسیک یعنی قوانینی که در آزمایش با اجسام ماکروسکوپی ثابت می شوند، توضیح داد.
وجود ترازهای انرژی گسسته در لایه های الکترونی اتم و قواعد حاکم بر انتقال بین ترازها و پر شدن این حالتهای انرژی را نیز نمی توان با بکارگیری مفاهیم قراردادی مکانیک و قوانین الکترومغناطیس توجیه کرد.
مسائل مربوط به فیزیک اتمی را نمی توان به کمک مکانیک نیوتونی حل کرد. بنابرین ، بایستی مکانیکی جدیدتر و کاملتری پیدا شود تا خواص موجی ماده را نیز به حساب آورد.
این مسئله مهم در اواخر سالهای بیست حل شد و در حل آن دانشمندان زیر بیشترین سهم را داشتند ورنر کارل هایزنبرگ (۱۹۷۶-۱۹۰۱) فیزیکدان آلمانی ، اروین شرودینگر ( ۱۹۶۱- ۱۸۸۷ ) فیزیکدان اتریشی و پاول آدرین موریس دیراک (۱۹۸۴-۱۹۰۲) فیزیکدان انگلیسی مجموعه قوانین حرکت ذرات ماده ، که خواص موجی آنها را نیز به حساب می آورد به مکانیک کوانتومی یا مکانیک موجی معروف است.
امروزه می دانیم که نظریه مکانیک کوانتومی ، حاکم بر تمامی مسائل است که در عالم وجود دارند. از کوچکترین ذرات زیراتمی گرفته تا نیروهای فضا زمان!

مفاهیم موجود در مکانیک کوانتومی
مکانیک کلاسیک در مورد چرایی و چگونگی حرکت اجسامی به جرم وحجمی که برای بشر قابل درک و رؤیت است ، میپردازد.
وقتی بشر به حدی از تکامل علمی رسید که به بررسی حرکت ذرات ریزی مثل الکترون و پروتون و فوتون و . . . پرداخت به تناقضی فاحش بین تجربه و نظریه مکانیک کلاسیک برخورد و بر آن شد تا با اصلاح کردن و فرضیات مناسب در جنبه نظری هم به نتایج تجربی دست پیدا کند تا بتواند به پیشگویی پدیده ها بپردازد.
بر این اساس مکانیک کوانتوم قدیم بیان شد که با پذیرفتن  و اصلاح دینامیک مکانیک کلاسیک توانست برخی از پدیده ها مثل گسسته بودن طیفهای تابشی اتمها و اثر فوتوالکتریک و  و توجیه جسم سیاه بپردازد ولی این نظریه ایرادهایی داشت ، از جمله آنها : منسجم نبود و در مدارهای باز حرفی برا گفتن نداشت و آهنگ گذار را پیشگویی نمی کرد و . . . به همین دلیل عمر زیادی نداشت و جای خود را به مکانیک کوانتوم جدید داد.
شالوده ی مکانیک کوانتومی از سه نظریه و رابطه که توسط سه دانشمند ارائه شده است تشکیل می شود که در ادامه سعی شده گذری هر چند مختصر ولی مفید بر هر سه نظریه داشته باشیم .

دوگانیگی موج – ذره ( رابطه دوبروی )
ذره کلاسیک ذره ای که ما با دانستن مکان و سرعت اولیه و با آگاهی داشتن از نیروهایی که بر آن وارد میشود میتوانیم مکان و سرعتش را در لحظات بعدی بدانیم(قانون دوم نیوتن)

موج کلاسیک
موج در واقع انرژی را منتقل میکند و در فضا پخش میشود ، مثل امواج صوتی که انرژی آنها با مجذور دامنه رابطه دارد روی محیط یک کره که در حال بزرگتر شدن است تقسیم میشود تا جایی که در اثر زیاد شدن محیط کره و ثابت ماندن انرژی صوتی صدا ضعیفتر شده تا دیگر قابل درک نیست .
تا سال ۱۹۲۴ بسیاری از فیزیکدانان با خواص موجی-ذره انرژی الکترومغناطیسی سازگاری داشتند، اما در این میان ابهاماتی در این زمینه وجود داشت که هنوز به آن پاسخى داده نشده بود.
پیشنهادی که در طی پایان نامه دکترای یک اشراف زاده فرانسوى ارائه شد، بسیار شگفت انگیز و تعجب آور بود. لویی دوبروى پیشنهاد کرد که الکترون ها و هسته اتم ها خاصیت موجی دارند.
استدلال هاى وى بر بعضى از جنبه هاى مدل اتمى هیدروژن بور استوار بودند. بنابر نظریه وى، تمام مواد، چه سبک و چه سنگین، باید موج ماده همراه داشته باشند.
معادله  ماده که او بدست آورد، از رابطه زیر بدست مى آید : L=hP
h= ثابت پلانک
p= اندازه حرکت
اندازه حرکت جسم معادل : p=mv
m جرم و v سرعت ماده است.
پس طبق این معادله، طول موج ماده با افزایش سرعت، افزایش می یابد.قدم مهم در روشن شدن تناقضات بین مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی توسط دوبروی برداشته شد.

مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی


ایشان کسی بود که این تفکر را که نه تنها فوتونها بلکه تمام ذرات دارای خواص موجی هستند، پیشنهاد و اثبات کرد. این خواص با قوانین کلاسیکی قابل بیان نیستند، ولی نقش مهمی در پدیده های اتمی بازی می کنند.
معلوم شده است که کوانتوم تابش الکترومغناطیسی ، یعنی فوتونها ، با اندازه حرکت P=E/C مشخص می شوند. در ضمن موج نوری با فرکانس ν دارای طول موج λ=C/v است.با حذف فرکانس از این رابطه ها ،رابطه بین طول موج و اندازه حرکت فوتون به دست می آید. λ=h/P در صورتی که خواص فوتونها و سایر ذرات همان گونه که با فرضیه دوگانگی موج و ذره پیش بینی شد، واقعا نظیر هم باشند.
این رابطه باید برای هر ذره کاربرد داشته باشد. به این طریق ، فرمول طول موج دوبروی به دست آمد. طول موج دوبروی به ذره ای با اندازه حرکت P برای بیان خواص موجی آن نسبت داده می شود. اگر سرعت ذره ای با جرم سکون m در مقایسه با سرعت نور کم باشد، فرمول طول موج دوبروی را می توان به صورت زیر نوشت. λ=h/mv

تایید تجربی این نظریه

اعتبار نظریه دوبروی با آزمایش پراکندگی الکترونی در بلورها تایید شد. قبلا ، شبیه این آزمایش ، آزمایش پراکندگی اشعه ایکس در بلورها برای اثبات ماهیت موجی اشعه ایکس استفاده شده بود. این آزمایش بوسیله پرتوهای الکترونی نیز انجام شد که نتیجه منجر به این شد که بپذیریم الکترونها هم تداخل می کنند، یعنی دارای خواص موجی هستند. بعدها پدیده های پراش برای سایر ذرات ، یعنی اتمها ، مولکولها و نوترونها نیز مشاهده شد.   

تاثیر ثابت پلانک : λ=h/mv 
چون ثابت پلانک بسیار کوچک است به همین علت طول موج دو بروی برای ذره ای با جرم محسوس ، خیلی کوچک و در حد ، قابل اغماض است . برای اتمها و الکترونها با جرمی بسیار کوچکتر از میکروگرم وضعیت متفاوتی پیش می آید. در سرعتهای معمولی ، طول موج وابسته به آنها در حدود طول موج پرتوهای ایکس است.
با توجه به قوانین و مفاهیم نورشناسی نتیجه می گیریم، ماهیت موجی نور وقتی به وضوح آشکار می شود که طول موجها با ابعاد اجسامی که نور با آنها اندرکنش می کند قابل مقایسه باشد. برای مثال وقتی نور از روزنه ای می گذرد که ابعاد آن چند برابر طول موج است ، از خواص موجی نور می توان صرف نظر کرد. زیرا عملا غیر قابل ملاحظه اند.
همین طور خواص موجی ذرات فقط وقتی مهمند که طول موج دوبروی در مقایسه با ابعاد اجسامی که اندرکنش با آنها صورت می گیرد، کوچک نباشد. هنگام اندرکنش اتمها با الکترونها یا با ریز ذرات دیگری که برای آن ها طول موج دوبروی در حدود ابعاد اتمی است، خواص موجی ذرات نقش مهم و گاهی تعیین کننده دارند. هر گاه فرایندها وابسته به رفتار الکترونها در اتمها یا مولکولها باشد، این نقش مهمتر است.
رابطه دوبروی نه تنها در مورد تابشهای الکترومغناطیسی بلکه در مورد ذرات دیگر مانند الکترون نیز برقرار است. یعنی در مورد هر ذره با اندازه حرکت P ، طول موجی که برای موج منتسب به آن ذره در نظر گرفته می‌شود، طبق رابطه بیان خواهد شد، که در این رابطه h ، ثابت پلانک است. در این رابطه اهمیت ثابت پلانک آشکار می‌شود. چون در طرف اول رابطه بیانگر خاصیت موجی و در طرف دیگرP بیانگر خاصیت ذره‌ای است و نقش ثابت پلانک در ارتباط این دو کمیت (یا دو خاصیت متفاوت) است. λ=h/P

 اصل عدم قطعیت
در سال ۱۹۲۶ دانشمند آلمانی دیگری بنام ورنر هایزنبرگ، با استفاده از فرضیه پلانک، اصل معروف خود را بنام اصل عدم قطعیت تدوین نمود. برای پیش بینی وضعیت بعدی یک جسم باید وضعیت و سرعت کنونی آن را اندازه گیری نماییم.
بدیهی است برای محاسبه باید ذره را در پرتو نور مورد مطالعه قرار دهیم. برخی از امواج نور توسط ذره پراکنده خواهند شد و در نتیجه وضعیت ذره مشخص می شود.

مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی


اما دقت اندازه گیری وضعیت یک ذره به ناگزیر از فاصله بین تاجهای متوالی نور کمتر است. برای تعیین دقیق وضعیت ذره باید از نوری با طول موج کوتاه استفاده نمود اما بنا بر فرض کوانتوم پلانک نمی توانیم هرقدر که دلمان خواست مقدار نور را کم کنیم می توانیم حد اقل از یک کوانتوم نور استفاده کنیم. این کوانتوم ذره را متأثر خواهد ساخت و به طور پیش بینی ناپذیری سرعت آن را تغییر خواهد داد.
از طرف دیگر برای آنکه بتوانیم وضعیت ذره را دقیقتر محاسبه نماییم باید از نوری با طول موج کوتاهتر استفاده نماییم و در این صورت انرژی هر کوانتوم نور افزایش یافته و سرعت ذره بیشتر دستخوش تغییر خواهد شد. و این بدان معنااست که هرچه بخواهیم مکان ذره را دقیق تر اندازه بگیریم دقت اندازه گیری سرعت آن کمتر می شود و بالعکس.
هایزنبرگ نشان داد عدم قطعیت در اندازه گیری مکان ذره ضرب در عدم قطعیت در سرعت آن ضرب در جرم ذره نمی تواند از عدد معینی که به ثابت پلانک معروف است کمتر شود. همچنین این حد به راه و روش اندازه گیری وضعیت و سرعت ذره بستگی نداشته و مستقل از جرم ذره است. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، خاصیت بنیادین و گریز ناپذیر جهان است.

بعضی ها به غلط فکر می کنن که عدم قطعیت , تنها نشانه ای از مشکل اندازه گیری اشیاء کوچکی مثل الکترون هاست .
حتی امروزه , آموزش علت عدم قطعیت هنوز ( به غلط ) از طریق اندازه گیری هایی که می توانیم انجام دهیم صورت می گیرد . دلیلی که عنوان می شود این است که برای مشاهده الکترون باید پرتویی از آن بازبتابد و این عمل , خود مکان و تکانه الکترون را تغییر می دهد . این درست است ولی نکته اساسی را فراموش می کند .
ورنر هایزنبرگ , فیزیکدان آلمانی که برای اولین بار به اهمیت عدم قطعیت کوانتومی پی برد , نشان داد که عدم قطعیت یک جنبه بنیادی الکترون یا هر (( ذره )) دیگر است. در دنیای کوانتومی , اجسام ویژگی های جداگانه ای را که تکانه و مکان نامیده می شود , ندارند .
آنها مخلوطی از هر دو را دارند , مخلوطی که هیچگاه نمی تواند , اساسا از هم جدا شوند . علت آن , فقط محدودیت های اندازه گیری نیست . ایده های مکان و تکانه ذره را ما از تجربه خودمون در دنیای ماکروسکوپی ( دنیای نیوتنی ) به دست آورده ایم . ولی در دنیای میکروسکوپی کاربردی ندارند.

معادله شرودینگر و نتایج آن

گربه شرودینگر

گربه شرودینگر

نگاه مکانیک کوانتوم به هستی بگونه ای است که کمیتهای هستی را بصورت گسسته در نظر می گیرد. از نتایج مکانیک کوانتوم بحث دوگانگی موج – ذره است. کسانی که به مکانیک کوانتوم عادت کرده اند بخوبی می دانند که ما برای بررسی ساختار زیر اتمی راهی بجز مدل سازی ریاضی نداریم.
بنابراین مجبور هستیم که در آنجا مدل های ریاضی ارائه دهیم. اشکال این مدلها در این است که از شهودی بودن پدیده ها می کاهند. با این وجود انجمن فیزیک آمریکا همراه با انجمن فلسفه آمریکا، مکانیک کوانتوم را بزرگترین دست آورد علمی بشریت در طول تاریخ خواند.
از مکانیک کلاسیک می‌دانیم که در بررسی حرکت ذره ابتدا معادله حرکت آن ذره را پیدا می‌کنند و بر اساس آن در مورد چگونگی حرکت بحث می‌کنند. در حالت کلاسیک ، بطور کلی این معادله با استفاده از لاگرانژین مربوط به حرکت ذره حاصل می‌گردد. همچنین می‌دانیم که در مکانیک کوانتومی ‌،
بر اساس نظریه دوبروی در مورد ذرات دو دیدگاه موجی و ذره‌ای در نظر گرفته می‌شود و اصل مکملی نور مانع از این می‌شود که این دو تصویر را به صورت همزمان بکار ببریم. ولی برای توصیف کامل حرکت ، هر دو دیدگاه باید در نظر گرفته شوند. بر این اساس معادله‌ای که به حرکت این ذرات کوانتومی‌ حاکم است، معادله شرودینگر نامیده می‌شود.

حرکت ذره آزاد
معمولا ساده‌ترین حالت در مکانیک کوانتومی‌ حرکت یک ذره آزاد است. لفظ آزاد به این لحاظ بکار می‌رود که این ذره تحت تاثیر هیچ پتانسیلی قرار ندارد. در این صورت معادله شرودینگر در مورد حرکت ذره مورد نظر ، با این فرض که حرکت در یک بعد صورت می‌گیرد، معادله به صورت ساده تری خواهد بود .
از مکانیک کوانتومی ‌می‌دانیم که نقطه شروع مکانیک کوانتومی ‌معادله شرودینگر و تعبیر مناسب جوابهای آن است. این معادله را به هیچ عنوان نمی‌توان از فیزیک کلاسیک بدست آورد، چون خارج از قلمرو فیزیک کلاسیک قرار دارد.
در واقع شرودینگر این معادله را بر اساس پیشنهاد اولیه دوبروی به طرز نابغه‌واری حدس زد. تابع موجی که برای امواج منتسب به ذرات مادی در نظر گرفته می‌شود،
باید جواب معادله شرودینگر باشد. به بیان دیگر باید در معادله شرودینگر صدق کند. ابزار فنی که ‌انجام چنین کاری را امکان‌پذیر می‌سازند، انتگرالهای فوریه‌است. الکترون را یک موج در نظر نمی گیرن بلکه برای توصیف الکترون از بسته ی موج ( تعدادی از امواج ) استفاده می کنند .

اگر بخواهن که به الکترون یک طول موج معینی نسبت بدن , همانند است با در نظر گرفتن یک اندازه حرکت معین برای الکترون , که طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ , باعث عدم قطعیتی در مکان الکترون می شود.
از طرفی بخاطر اینکه از بسته ی موج برای توصیف الکترون استفاده می کنیم , نمی توانیم یک مکان خاص برای الکترون در نظر بگیریم و در جایی که امواج با هم تداخل می کنن و پیکی را بوجود می آورن ( به اصطلاح , بسته ی موج جایگزیده می شود ) بیشترین احتمال حضور الکترون را داریم.
برای اینکه مکان را دقیق تر بدست آوریم باید تداخل امواج بیشتر شده تا , پیک باریک تر شده و مکان الکترون را بهتر نشان دهد جالبه که بدونید پهنای این پیک ها را دلتا x می گویند و این همان دلتا x فرمول عدم قطعیت هایزنبرگ است . طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ , باعث می شود که ما نتوانیم یک اندازه ی حرکت معین ( که در نتیجه آن طول موج معینی طبق فرمول دوبروی بدست می آید ) بدست آوریم .

منبع: شبکه فیزیک ایران

[ سه شنبه 22 مهر1393 ] [ 18:42 ] [ برنا ]

سوالات مرتبط با فیزیک اول دبیرستان 

مبحث انرژی جنبشی

 

در ادامه مطلب


موضوعات مرتبط: فیزیک دوره دبیرستان
ادامه مطلب
[ پنجشنبه 17 مهر1393 ] [ 21:56 ] [ برنا ]

مرتبط با فیزیک دوم دبیرستان  مبحث بردارو سرعت

بردارهای سرعت و شتاب در حرکت نوسانی


موضوعات مرتبط: فیزیک دوره دبیرستان
[ پنجشنبه 17 مهر1393 ] [ 21:47 ] [ برنا ]

دوره ها و دوران های زمین شناسی

مرتبط با زمین شناسی علوم هشتم 

ائون

دوران

دوره

سن(ملیون سال قبل)

کریپتوزوئیک

     پــــــــــــــرکامبرین

از حدود 6/4 ملیارد سال قبل تا 570 ملیون سال پیش

فانـــروزوئیک

پالئوزوئیک

کامبرین

از حدود 570 ملیون سال قبل تا 505 ملیون سال پیش

اردوویسین

از حدود 505 ملیون سال قبل تا 438 ملیون سال پیش

سیلورین

از حدود 438 ملیون سال قبل تا 408 ملیون سال پیش

دونین

از حدود 408 ملیون سال قبل تا 360 ملیون سال پیش

کربونیفر

می سی سی پین

از حدود 360 ملیون سال قبل تا 320 ملیون سال پیش

پنسیلوانین

از حدود 320 ملیون سال قبل تا 286 ملیون سال پیش

پرمین

از حدود 286 ملیون سال قبل تا 245 ملیون سال پیش

مزوزوئیک

تریاس

از حدود 245 ملیون سال قبل تا 208 ملیون سال پیش

ژوراسیک

از حدود 208 ملیون سال قبل تا 144 ملیون سال پیش

تریاس

از حدود 144 ملیون سال قبل تا 65 ملیون سال پیش

سنوزوئیک

پالئوسن

از حدود 65 ملیون سال قبل تا 8/57 ملیون سال پیش

ائوسن

ازحدود 8/57 ملیون سال قبل تا6/36 ملیون سال پیش

الیگوسن

ازحدود 6/36 ملیون سال قبل تا7/23 ملیون سال پیش

میوسن

ازحدود 7/23 ملیون سال قبل تا3/5 ملیون سال پیش

پلیوسن

ازحدود 3/5 ملیون سال قبل تا 6/1 ملیون سال پیش

عهد حاضر

ازحدود 6/1 ملیون سال قبل تازمان حاضر

 


موضوعات مرتبط: علوم دوره ی اول متوسطه پایه هفتم
[ پنجشنبه 17 مهر1393 ] [ 21:37 ] [ برنا ]

[ چهارشنبه 16 مهر1393 ] [ 21:56 ] [ برنا ]

[ شنبه 12 مهر1393 ] [ 21:44 ] [ برنا ]

[ شنبه 12 مهر1393 ] [ 21:32 ] [ برنا ]

برای دانش اموزان هفتم

مخلوط و جدا سازی مخلوط ها

[ شنبه 12 مهر1393 ] [ 21:17 ] [ برنا ]
ماه بالای سر آبادی است،
اهل آبادی در خواب

روی این مهتابی، خشت غربت را می بویم: 
باغ همسایه چراغش روشن،
من چراغم خاموش

ماه تابیده به بشقاب خیار، به لب کوزۀ آب.
غوک ها می خوانند.
مرغ حق هم گاهی.
کوه نزدیک من است: پست افراها، سنجدها.
و بیابان پیداست.

سنگ ها پیدا نیست، گلچه ها پیدا نیست.
سایه هایی از دور، مثل تنهایی آب، مثل آواز خدا پیداست.

نیمه شب باید باشد.
دب اکبر آن است: دو وجب بالاتر از بام.

آسمان آبی نیست، روز آبی بود.
یاد من باشد فردا، بروم باغ حسن گوجه و قیسی بخرم.
یاد من باشد فردا لب سلخ، طرحی از بزها بردارم، 
طرحی از جاروها، سایه هاشان در آب.

یاد من باشد، هر چه پروانه که می افتد در آب، زود از آب درآرم.
یاد من باشد کاری نکنم، که به قانون زمین بر برخورد.

یاد من باشد فردا لب جوی، حوله ام را هم با چوبه بشویم.
یاد من باشد تنها هستم.

ماه بالای سر تنهایی است.
 
سهراب سپهری

 

[ چهارشنبه 9 مهر1393 ] [ 22:33 ] [ برنا ]
مرتبط با مبحث انرژی های تجدید پذیر .فیزیک اول دبیرستان 
 
آشنایی با پیل های سوختی و طرز کار آنها
پیل‎‎‎‎‎‎‎‎‎های سوختی فن‌آوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می‎‎‎‎کنند. به طور کلی پیل سوختی وسیله ایست که سوخت (مانند هیدروژن، متانول، گاز طبیعی، بنزین و…) و اکسیدان (مانند هوا و اکسیژن) را به برق، آب و حرارت تبدیل می‌کند.

پیل سوختی چیست؟

پيل سوختي وسيله‌اي است که انرژي شيميايي سوخت را مستقيماً به انرژي الکتريکي تبديل مي‌کند.

عملکرد پيل سوختي مانند باتري نيست که انرژي را ذخيره کند بلکه پيل سوختي حالتي از انرژي به حالت ديگر تبديل مي‌کند، به طوري که در اين تبديل مواد داخل پيل مصرف نمي‌شوند . گاز هيدروژن به دليل تمايل واكنش دهندگي بالا، فراوانی و عدم آلايندگی محيط زيست، به عنوان سوخت ايده‌آل در پيل‌سوختي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

ساختمان پیل سوختی

هر پيل سوختي از سه جزء اصلي تشکيل شده‌است: الکترود آند، الکترود کاتد و الکترولیت یا غشا. گاز هيدروژن که به عنوان سوخت به کار می‌رود، به الکترود آند وارد شده و در آنجا با از دست دادن الکترون، اکسایش مي‌یابد. طي اين واکنش يون هيدروژن مثبت و الکترون توليد مي‌شوند. يون‌هاي هيدروژن به همراه الکترون‌ها از کاتد به آند انتقال می‌یابند. انتقال یون‌های هیدروژن از طریق الکترولیت و انتقال الکترون از طریق یک مدار خارجی صورت می‌گیرد. اکسیژن موجود در کاتد با الکترون‌ها و یون‌های هیدورژن واکنش داده، آب تولید می‌کند.

    واکنش در آند                         H2 ۲H+  + ۲e

واکنش در کاتد            O2 + 4H+ 4e -2H2O

واکنش کلی                        ۲H2 + O2 2H2O

انواع پیل های سوختی

 پیل‌های سوختی براساس نوع الکترولیت استفاده شده در آن‌ها به پنج نوع اصلی طبقه بندی می‌شوند.

• پیل سوختی الکترولیت پلیمر یا غشاء مبادله کننده پروتون (PEFC)
• پیل سوختی قلیایی (AFC)
• پیل سوختی اسید فسفریک (PAFC)
• پیل سوختی کربنات مذاب (MCFC)
• پیل سوختی اکسید جامد (SOFC)

از نگاهی دیگر، طبقه‌بندی پيل‌هاي سوختي بر اساس دمايي است که پيل سوختي در آن کار مي‌کند. بر اين اساس پيل‌هاي سوختي به دو دسته کلي پيل سوختي دما بالا و پيل سوختي دما پايين تقسيم‌بندي مي‌شوند.

مزایای پیل‎های سوختی بطور کلی عبارت‌اند از:

• بازده بالا
• سازگاری با محیط زیست
• سادگی سیستم از نظر تعمیر ونگهداری
• تنوع در سوخت مصرفی
• عدم آلودگی صوتی به سبب نداشتن قسمت‌های متحرک
• طراحی و ساخت توان‎های کوچک (میلی وات ) تا بزرگ (مگاوات)
• امكان استفاده از سوختهاي فسيلی و پاك، مدولار بودن
• قابليت توليد هم‌زمان حرارت و الكتريسيته و استفاده در كاربردهای توليد غيرمتمركز انرژی


موضوعات مرتبط: علوم دوره ی اول متوسطه پایه هفتم، فیزیک دوره دبیرستان
[ شنبه 5 مهر1393 ] [ 20:25 ] [ برنا ]
دانش آموزان قدیم و جدید من

بعضی اوقات تفاوتهای زیاد دانش آموزان امروز بادانش آموزان سالهای گذشته ام (نچندان دور )مرا شگفت زده می کند .

اولین مشخصه ای که در بجه های امروزی جلب توجه می کند جسورتر بودن آنهاست (البته به نظر اکثر همکاران من گاهی خصوصیت عدم احترام ) و البته و صد البته  باهوش تر و زیرک تر و خیلی بی حوصله تر 

گاهی نمی دانم خصو صیات بجه های امروزی را باید مثبت تر ارزیابی کرد یا منفی تر

بجه های امروزی ضمن باهوش تر بودن و زرنگ تر بودن و جسورتر بودنشان ،بی اهمیت تر و بی انگیزه تر و نا مقاوم تر ......وبد جوری به تفریح و سرگرم شدن محتاج نشان می دهند.

و در عوض دانش آموزان قدیمی  با تواضع تر ، با حوصله تر و آرام تر بوده و زودتر می شد روی آنها تأثیر گذاشت .

البته  این نظرات شامل حال کل افراد نمی شود ولی اکثریت را در بر می گیرد ولی در این بین همیشه دانش آموزان متفاوت از عموم وجود دارند.

 اما هر چه است به نظر من این دانش آموزان امروزی که با آنها سروکار داریم ساخته و پرداخته خودمان هستند و حاصل تربیت ما نسل گذشته هستند و بهر حال من به آنها افتخار می کنم و عاشقشان هستم ......وبه جای انتقاد باید دستهای آنها رارها نکرد ............ولی گاهی اوقات بد جوری دلتنگ آن تواضع دانش آموزان گذشته می شوم......

[ چهارشنبه 2 مهر1393 ] [ 21:17 ] [ برنا ]
دانشمندان می گویند: محلول ها سیستم های همگن هستند. حالا همگن یعنی چه؟ در انواع دیگر مخلوط ها ممکن است یک طرف مایع مقدار زیادی از یک چیز (ماده) را در خود داشته باشند ولی یک طرف دیگر از آن چیز کمتر داشته باشد. چنین مخلوطی همگن نیست! اما غلظت محلول ها در تمام نقاط سیستم شان کاملاً یکسان و همگن است. بگذارید با یک مثال موضوع را روشن کنیم:

 

اگر در آب شکر بریزیم، شکر در آب حل شده و در تمام لیوان آب به طور یکنواخت پخش می شود. اما در مخلوط آب و ماسه، ماسه به ته آب می رود و یک طرف آب بیشتر از طرف دیگرش ماسه دارد. به همین دلیل می گوییم که شکر و آب محلول هستند ولی آب و ماسه مخلوط هستند.

 

محلول ها و مخلوط ها

آیا هر چیزی می تواند حل بشود؟

خیلی چیزها حل می شوند. محلول ها می توانند شامل جامداتی باشند که در مایعات حل شده اند، یا گازهایی باشند که در آب حل شده اند (مثل آب گازدار). محلول ها می توانند از حل شدن گازها در گازها یا مایع در مایع ها به وجود بیایند. اگر شما بعضی چیزها را با هم ترکیب کنید و آن ها در یک توزیع یکنواخت پخش بشوند، به آن محلول می گویند.

احتمالاً نمی توانید به راحتی کسی را پیدا کنید که محلول جامد در جامد درست کند. اما این محلول ها وجود دارند. آن ها اول به شکل محلول جامد یا مایع در مایع هستند ولی بعد در دمای اتاق سخت می شوند. آلیاژهای انواع فلزات مثال های خوبی از یک محلول جامد در جامد در دمای اتاق هستند.

پس یک محلول ساده اساساً دو ماده است که با یکدیگر ترکیب شده اند. یکی از آن ها حل شونده نامیده می شود. حل شونده ماده ای است که حل خواهد شد (مثل شکر) ماده دیگر حلال است، که حل کننده است (مثل آب) اگر بخواهید تشخیص بدهید که کدام یک از دو ماده حل شونده است، به عنوان یک قانون بدانید که معمولاً مقدار حلال از حل شونده بیشتر است.

 

محلول ها و مخلوط ها

 

ساختن محلول ها:

پس چه اتفاقی می افتد؟ چطور می شود محلول ساخت؟ دو مایع را با هم مخلوط کنید و هم بزنید. به همین سادگی! اما علم، این کار ساده را به سه مرحله تقسیم می کند. وقتی دارید این مراحل را می خوانید به خاطر داشته باشید که (حل شونده = شکر) (حلال = آب) – (سیستم = لیوان)

حل شونده در حلال قرار می گیرد و شروع به شکسته شدن به تکه های کوچک تر می کند.

مولکول های حلال شروع به حرکت در همه جهات کرده و برای مولکول های حل شونده جا باز می کنند. مثلاً مولکول های آب برای مولکول های شکر جا باز می کنند.

حل شونده و حلال با یکدیگر برهم کنش می دهند(یعنی با هم کنش و واکنش می کنند) تا زمانی که غلظت هر دو ماده در تمام سیستم یکسان شود. حالا باید مقدار شکر حل شده در آب، در بالا و ته و وسط و همه جای لیوان یکسان باشد.

 

 

آیا هر چیزی می تواند محلول ها را تغییر دهد؟

البته! هر چیزی می تواند غلظت مواد موجود در محلول را تغییر دهد. در این مورد دانشمندان از واژه حلالیت استفاده می‏کنند. حلالیت توانایی یا قابلیت حلال (مثلاً آب) برای حل کردن حل شونده (مثلاً شکر) است. ممکن است شما قبلاً اثر دما روی حلالیت را در کلاس درستان دیده باشید. معمولاً وقتی حلال ها را گرم می کنید، می توانند مقدار بیشتری مواد جامد را در خود حل کنند (مثلاً شکر بیشتر ) و در عوض مقدار کمتری گاز در حلال گرم، حل می شود (مثلاً دی اکسید کربن کمتر در نوشابه گرم) فاکتور مهم بعدی فشار است. وقتی که فشار محیط اطراف محلول را افزایش می دهید، معمولاً مقدار بیشتری گاز در آن حل می شود. دوباره به قوطی نوشابه تان فکر کنید. قوطی می تواند گاز را درونش نگه دارد زیرا محتویات قوطی تحت فشار زیادی هستند. آخرین عامل مهم ساختار مواد است. بعضی چیزها در یک نوع خاص ماده آسان تر حل می شوند. مثلاً شکر به آسانی در آب حل می شود، اما روغن در آب حل نمی شود. پس می گوییم که آب نسبت به روغن حلالیت کمی دارد.

[ سه شنبه 1 مهر1393 ] [ 22:44 ] [ برنا ]

شش حاات ماده کدام است

 اولین تقسیم بندی برای حالات ماده توسط ارسطو مطرح شد.او برای توصیف جهان به صورت سیستم منظم و قابل فهم، مواد موجود در طبیعت را به چهار عنصر اصلی که بر اساس حالت آنها پایه ریزی شده بود، تقسیم کرد.این چهار حالت به شرح زیر بودند:

۱.آب
۲.خاک
۳.باد
۴.آتش
حال اگر از او بپرسیم در مورد سایر حالات ماده به ما توضیح دهد(در صورتی که مطالعه غیردرسی نداشته باشد)قریب به یقین به ما خواهد گفت که از حالات جدید بی اطلاع است، ولی باید به این نکته توجه داشت که تاکنون ۶ حالت برای ماده کشف شده است که سه حالت جدید آن تا اواسط قرن ۱۹ناشناخته بود.شش حالت ماده به ترتیب عبارتند از:
۱.جامدsolid
۲.مایعLiquid
۳.گازgass
۴.پلاسماPlasma
۵.چگال بوز اینشتینBose–Einstein condensate
۶.چگال فرمیونیFermionic condensate
تا کنون با سه شکل ماده آشنا شده اید: جامد، مایع و گاز. ولی این ها تمام حالات ماده نیستند. انواع مختلف ماده به طور کلی عبارتند از : جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال بوز – انیشتین و حالتی که تقریبا به تازگی کشف شده، یعنی ماده چگال فرمیونی.
همه مردم، خصوصیات حالات معمولی مواد جامد، مایع و گاز را روی زمین می شناسند. مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می کنند و سفت و شکننده اند. مایعات جاری می شوند و به سختی متراکم می شوند و شکل ظرف را به خود می گیرند. گازها کم چگال ترند و راحت تر متراکم می شوند و نه تنها شکل ظرف محتوی خود را می گیرند، بلکه آن قدر منبسط می شوند که کاملا آن را پر کنند.

 

[ سه شنبه 1 مهر1393 ] [ 22:42 ] [ برنا ]
راههای جداسازی شکر از نمک

 

روش اول:

مقداری الکل را به مخلوط این دو بیفزایید. الکل به این دلیل که دارای عامل هیدروکربنی ناقطبی است، شکر را که آن هم عامل هیدروکربنی دارد، در خود حل می‌کند. ولی نمک که ماده‌ای یونی است در آن حل نمی‌شود. به این ترتیب با یک صافی می‌توان بلورهای نمک را جدا نمود. پس از مدتی هم الکل تبخیر می‌شود و دوباره بلورهای شکر به دست می‌آیند.

روش دوم:

روش تبلور است که بر اساس آن، هر ماده به دور هسته‌ای از جنس خودش متبلور می‌شود. برای جدا کردن شکر و نمک با این روش، مخلوط نمک و شکر را پس از انحلال در آب، گرم کنید و به صورت محلول اشباع درآورید. هم‌زمان دو نخ در محلول آویزان کنید که به یکی از نخها تکه‌ای سنگ نمک و به نخ دیگر تکه‌ای نبات بسته شده باشد. پس از مدتی، هر ماده به دور بلور همجنس خود جمع و متبلور می‌شود.

روش سوم:

شکر یک ترکیب مولکولی و نمک یک ترکیب یونی است و در آب حل می شوند .مي توانيد مخلوط را در آب حل كنيد و آن را از ستونهاي تبادلگر يونی که قادرند كاتيون ها و آنيون های موجود در آب را از آن جدا کنند، عبور دهيد. در مسير تبادلگر يونی، يونهای مثبت Na و يونهای منفی Cl از آب جدا می شود و شما در آن سو فقط محلول آب و شکر داريد و جدا كردن شکر از آب هم كار سختی نيست. جدا كردن يونهای کلر و سديم هم با بازگردانی ستون تبادلگر اتفاق می افتد.

روش چهارم:

به علت تفاوت در وزن مولکولي شکر و نمک، ميتوان از سانتريفيوژ، که بر اساس تفاوت در وزن مولکولي مواد را از هم جدا ميکند، استفاده کرد.

روش پنجم:

به علت تفاوت در اندازه ي بلورهاي نمک و شکر، ميتوان از صافي هايي با اندازه ي روزنه هاي بسيار ريز نيز استفاده کرد البته به شرطي که اندازه ي بلور بزرگتر را بدانيم.

روش ششم:

شکر و نمک را جلوی يک تعداد ی مورچه یا زنبور می ريزيم. آنها شکر را می برند و نمک برایمان باقی می ماند.

 

[ سه شنبه 1 مهر1393 ] [ 22:40 ] [ برنا ]
   ........   مطالب قدیمی‌تر >>

.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

اين وبلاگ جهت ارتباط با دوستان وهمكاران محترم پيرامون علوم تجربی و مطالب علمي روز همچنین مراجعه وارتباط با دانش آموزان ايجاد شده است اميدوارم مورد استفاده واقع شود.
برنا دبیر فیزیک و علوم تجربی
امکانات وب


 ابزار پرش به بالا
کد حرفه ای قفل کردن کامل راست کلیک

  •