• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
انجمن ها > انجمن مکانیک > صفحه اول بحث
لطفا در سایت شناسائی شوید!
مکانیک (بازدید: 2045)
پنج شنبه 15/11/1388 - 16:35 -0 تشکر 180184
درج مقالات کاربران انجمن برای صفحه اصلی تبیان

با سلام به شما کاربران عزیز انجمن های تخصصی تبیان

همانگونه که در صفحه اصلی سایت تبیان اطلاع داده شد ؛ از این پس قرار است 30 درصد مطالب صفحه اصلی تبیان با قلم و دستان توانای شما تولید گردد .

لذا از شما کاربر گرامی می خواهیم با انتخاب موضوع و انجمن مورد نظر خود ؛ مطلب خودتان را تنها در ذیل همین مبحث مطابق با قالب مندرج در اطلاعیه سایت وارد نمایید .

 

 

نمونه مطلب ارسالی

 

ساختار ورود مقالات باید از الگویی مشابه جدول ذیل پیروی نماید:

  
1 – عنوان یا تیتر مطلب چگونه از بروز بیماری قلبی جلوگیری کنیم ؟
2 – کلید واژه ها بیماری قلبی ؛ چربی ها ؛ فشار خون ؛ تغذیه مناسب و ...
3 – تولیدی یا تلفیقی یا تجمیعی تلفیقی
4 – متن مطلب امروزه بیماری های قلبی از مهمترین عوامل مرگ و میر در جوامع پیشرفته و در حال توسعه محسوب می شوند . ....
5 – نام نویسنده و منبع مطلب 1 – هفته نامه سلامت 2 – انجمن تخصصی پزشکان بدون مرز 3 - ....
 

برای شما عزیزان آرزوی موفقیت داریم

 

شنبه 17/11/1388 - 15:26 - 0 تشکر 180583

موضوع: ماهواره های مصنوعی و نظریه های انیشتن(نسبیت عام و خاص)ماهواره های مصنوعی ماهواره ی مصنوعی شی ایست که توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حرکت در مداری حول زمین یا اجرام دیگری در فضا می باشد. بیشتر ماهواره های ساخته شده تاکنون حول کره زمین در حرکتند و در مواردی چون مطالعه کائنات، ایستگاه های هوا شناسی، انتقال تماس های تلفنی از فراز اقیانوس ها، ردیابی و تعیین مسیر کشتی ها و هواپیماها و همینطور امور نظامی به کار می روند. ماهواره هایی نیز وجود دارند که دور ماه، خورشید، اجزام نزدیک به زمین و سیاراتی نظیر زهره، مریخ و مشتری در حال گردش می باشند. این ماهواره ها اغلب اطلاعات مربوط به جرم آسمانی که حول آن در گردشند را جمع آوری می کنند. به جز ماهواره های مصنوعی مذکور اشیای در حال گردش دیگری نیز در فضا وجود دارند از جمله فضا پیما ها، کپسول های فضایی و ایستگاه های فضایی که به آنها نیز ماهواره می گوییم. البته اجرام دیگری نیز در فضا وجود دارند به نام زباله های فضایی شامل بالابرنده های مستهلک راکت ها، تانک های خالی سوخت و … که به زمین سقوط نکرده اند و در فضا در حرکتند. در این مقاله به این اجرام نمی پردازیم. اتحادیه جماهیر شوروی پرتاب کننده اولین ماهواره مصنوعی، اسپاتنیک 1، در سال 1957 بود. از آن زمان ایالات متحده و حدود 40 کشور دیگر سازنده و پرتاب کننده ماهواره به فضا بوده اند. امروزه قریب به 3000 ماهواره فعال و 6000 زباله فضایی در حال گردش به دور زمینند. انواع مدارها مدارهای ماهواره ها اشکال گوناگونی دارند. برخی دایره شکل و برخی به شکل بیضی می باشند. مدارها از لحاظ ارتفاع (فاصله از جرمی که ماهواره حول آن در گردش است) نیز با یکدیگر تفاوت دارند. برای مثال بعضی از ماهواره در مداری دایره شکل حول زمین خارج از اتمسفر در ارتفاع 250 کیلومتر(155 مایل) در حرکتند و برخی در مداری حرکت می کنند که بیش از 32200 کیلومتر (20000 مایل) از زمین فاصله دارد. ارتفاع بیشتر مدار برابر است با دوره گردش ( مدت زمانیکه ماهواره یک دور کامل در مدار خود حرکت می کند) طولانی تر. یک ماهواره زمانی در مدار خود باقی می ماند که بین شتاب ماهواره ( سرعتی که ماهواره می تواند در طی یک مسیر مستقیم داشته باشد ) و نیروی گرانش ناشی از جرم آسمانی که ماهواره تحت تاثیر آن می باشد و دور آن در گردش است تعادل وجود داشته باشد. چنانچه شتاب ماهواره ای بیشتر از گرانش زمین باشد ماهواره در یک مسیر مستقیم از زمین دور می شود و چنانچه این شتاب کمتر باشد ماهواره به سمت زمین برخواهد گشت. برای درک بهتر تعادل بین گرانش و شتاب، جسم کوچکی را در نظر بگیرید که به انتهای یک رشته طناب متصل و در حال چرخش است. اگر طناب پاره شود جسم متصل به آن در یک مسیر صاف به زمین می افتد. طناب در واقع کار گرانش را انجام می دهد تا شی بتواند به چرخش خود ادامه دهد. ضمنا وزن شی و طناب میتوانند نشانگر رابطه بین ارتفاع ماهواره و دوره گردش آن باشد. طناب بلند مانند ارتفاع بلند است. هر چه طناب بلندتر باشد زمان بیشتری نیاز است تا شی متصل به آن یک دور کامل بچرخد. طناب کوتاه مانند ارتفاع کوتاه است و در زمان کمتری شی مذکور یک دور کامل در مدار خود گردش خواهد کرد. انواع گوناگونی از مدارها وجود دارند اما اغلب ماهواره هایی که حول زمین در گردشند در یکی از این چهار گونه مدار حرکت میکنند. 1- ارتفاع بلند، ﮋئوسینکرنوس.2- ارتفاع متوسط. 3- سان سینکرنوس، قطبی. 4- ارتفاع کوتاه . شکل اغلب این گونه مدارها دایره ایست. مدارهای ارتفاع بلند، ﮋئوسینکرنوس بر فراز استوا و در ارتفاع 35900 کیلومتر(22300 مایل) قرار دارند. ماهواره های اینگونه مدارها حول محور عمودی زمین با سرعت و جهت برابر حرکت زمین حرکت می کنند. بنابراین هنگام رصد آنها از روی زمین همواره در نقطه ای ثابت به نظر می رسند. برای پرتاب و ارسال این ماهواره ها انرﮋی بسیار فراوانی لازم است. ارتفاع یک مدار متوسط حدود 20000 کیلومتر (12400 مایل) و دوره گردش ماهواره های آن 12 ساعت است . مدار خارج از اتمسفر زمین و کاملا پایدار است. امواج رادیویی که از ماهواره های موجود در این مدارها ارسال می گردد در مناطق بسیارزیادی از زمین قابل دریافت است. پایداری و وسعت مناطق تحت پوشش این گونه مدارها آنها را برای ماهواره های ردیاب مناسب می نماید. مدارهای سان سینکرنوس، قطبی، ارتفاع نسبتا کوتاهی دارند. آنها تقریبا از فراز هر دو قطب زمین عبور می کنند.مکان این مدارها متناسب با حرکت زمین به دور خورشید در حرکت است به گونه ایکه ماهواره ی این مدار خمواره در یک ساعت محلی ثابت از استوا عبور می کند. از آنجاییکه این ماهواره ها از همه عرض های جغرافی زمین می گذرند قادرند که اطلاعات را از تمامی سطح زمین دریافت نمایند. در اینجا می توان ماهواره TERRA را به عنوان مثال نام برد. وظیفه این ماهواره مطالعه اثرات چرخه ها ی طبیعی و فعالیت های انسان بر روی آب و هوای کره زمین است. ارتفاع مدار این ماهواره 705 کیلومتر (438 مایل) و دوره گردش آن 99 دقیقه است. زمانیکه این ماهواره از استوا عبور می کند ساعت محلی همیشه 10:30 صبح و یا 10:30 شب است. یک مدار ارتفاع کوتاه درست بر فراز جو زمین قرار دارد جاییکه تقریبا هوایی برای ایجاد تماس و اصطکاک وجود ندارد. برای ارسال ماهواره به این نوع مدارها انرﮋی کمتری نسبت به سه نوع مدار مذکور دیگر لازم است. ماهواره ها ی مطالعاتی که مسئول دریافت اطلاعات از اعماق فضا می باشند غالبا در این مدارها در حرکتند. برای مثال تلسکوپ هابل که در ارتفاع 610 کیلومتر(380 مایل) با دوره گردش 97 دقیقه در حرکت است. انواع ماهواره ها ماهواره های مصنوعی بر اساس ماموریت هایشان طبقه بندی می شوند. شش نوع اصلی ماهواره وجود دارند.(1) تحقیقات علمی، (2) هواشناسی، (3) ارتباطی، (4) ردیاب، (5) مشاهده زمین، (6) تاسیسات نظامی. (1) تحقیقات علمی : ماهواره های تحقیقات علمی اطلاعات را به منظور بررسی های کارشناسی جمع آوری می کنند. این ماهواره ها اغلب به منظور انجام یکی از سه ماموریت زیر طراحی و ساخته می شوند :1- جمع آوری اطلاعات مربوط به ساختار، ترکیب و تاثیرات فضای اطراف کره زمین. 2- ثبت تغییرات در سطح و جو کره زمین. این ماهواره ها اغلب در مدارهای قطبی در حرکتند. 3- مشاهده سیارات، ستاره ها و اجرام آسمانی در فواصل بسیار دور. بیشتر این ماهواره ها در ارتفاع کوتاه در حرکتند. ماهواره های مخصوص تحقیقات علمی حول سیارات دیگر، ماه و خورشید نیز حضور دارند. (2) هواشناسی : ماهواره های هواشناسی به دانشمندان برای مطالعه بر روی نقشه های هواشناسی و پیش بینی وضعیت آب و هوا کمک می کنند. این ماهواره ها قادر به مشاهده وضعیت اتمسفر مناطق گسترده ای از زمین می باشند. بعضی از ماهواره های هواشناسی در مدارهای سان سینکرنوس، قطبی، در حرکتند که توانایی مشاهده بسیار دقیق تغییرات در کل سطح کره زمین را دارند. آنها می توانند مشخصات ابرها، دما، فشار هوا، بارندگی و ترکیبات شیمیایی اتمسفر را اندازه گیری نمایند. از آنجا که این ماهواره ها همواره هر نقطه از زمین را در یک ساعت مشخص محلی مشاهده می کنند دانشمندان با اطلاعات به دست آمده قادر به مقایسه دقیق تر آب و هوای مناطق مختلفند. ضمنا شبکه جهانی ماهواره های هواشناسی که در این مدارها در حرکتند می توانند نقش یک سیستم جستجو و نجا ت را بر عهده گیرند. آنها تجهیزات مربوط به شناسایی سیگنال های اعلام خطر در همه هواپیما ها و کشتی های خصوصی و غیر خصوصی را دارا هستند. بقیه ماهواره های هواشناسی در ارتفاع های بلند تر در مدارهای ژئوسینکرنوس قرار دارند. از این مدارها، آنها می توانند تقریبا نصف کره زمین و تغییرات آب و هوایی آن را در هر زمان مشاهده کنند. تصاویر این ماهواره ها مسیر حرکت ابرها و تغییرات آنها را نشان می دهد. آنها همینطور تصاویر مادون قرمز نیز تهیه می کنند که گرمای زمین و ابرها را نشان می دهد. (3) ارتباطی : ماهواره های ارتباطی در واقع ایستگاه های تقویت کننده سیگنال ها هستند، از نقطه ای امواج را دریافت و به نقطه ای دیگر ارسال می کنند. یک ماهواره ارتباطی می تواند در آن واحد هزاران تماس تلفنی و جندین برنامه شبکه تلوزیونی را تحت پوشش قرار دهد. این ماهواره ها اغلب در ارتفاع های بلند، مدار ﮋئوسینکرنوس و بر فراز یک ایستگاه در زمین قرار داده می شوند. یک ایستگاه در زمین مجهز به آنتنی بسیار بزرگ برای دریافت و ارسال سیگنال ها می باشد. گاهی چندین ماهواره که دریک شبکه و درمدارهای کوتاهترقرار گرفته اند، امواج را دریافت و با انتقال دادن سیگنال ها به یکدیگر آنها را به کاربران روی زمین در اقصی نقاط آن می رسانند. سازمانهای تجاری مانند تلوزیون ها و شرکت های مخابراتی در کشورهای مختلف از کاربران دائمی این نوع ماهواره ها هستند. (4) ردیاب : به کمک ماهواره های ردیاب، کلیه هواپیماها، کشتی ها و خودروها بر روی زمین قادربه مکان یابی با دقت بسیار زیاد خواهند بود. علاوه بر خودروها و وسایل نقلیه اشخاص عادی نیز میتوانند از شبکه ماهواره های ردیاب بهره مند شوند.در واقع سیگنال های این شبکه ها در هر نقطه ای از زمین قابل دریافتند. دستگاه های دریافت کننده، سیگنال ها را حداقل از سه ماهواره فرستنده دریافت و پس از محاسبه کلیه سیگنال ها، مکان دقیق را نشان می دهند. (5) مشاهده زمین : ماهواره های مخصوص مشاهده زمین به منظور تهیه نقشه و بررسی کلیه منابع سیاره زمین و تغییرات ماهیتی چرخه های حیاتی در آن، طراحی و ساخته می شوند. آنها در مدارهای سان سینکرنوس قطبی در حرکتند. این ماهواره ها دائما در شرایط تحت تابش نور خورشید مشغول عکس برداری از زمین با نور مرئی و پرتوهای نا مرئی هستند. رایانه ها در زمین اطلاعات به دست آمده را بررسی و مطالعه می کنند. دانشمندان به کمک این ماهواره معادن و مراکز منابع در زمین را مکان یابی وظرفیت آنها را مشخص می کنند.همینطور می توانند به مطالعه بر روی منابع آبهای آزاد و یا مراکز ایجاد آلودگی و تاثیرات آنها و یا آسیب های جنگل ها و مراتع بپردازند. (6) تاسیسات نظامی : ماهواره های تاسیسات نظامی مشتمل از ماهواره های هواشناسی، ارتباطی، ردیاب و مشاهده زمین می باشند که برای مقاصد نظامی به کار می روند.برخی از این ماهواره ها که به ماهواره های جاسوسی نیز شهرت دارند قادر به تشخیص دقیق پرتاب موشکها، حرکت کشتی ها در مسیر های دریایی و جابجایی تجهیزات نظامی در روی زمین می باشند. زندگی و مرگ ماهواره ها ساخت یک ماهواره هر ماهواره حامل تجهیزاتیست که برای انجام ماموریت خود به آن ها نیاز دارد. برای مثال ماهواره ای که مامور مطالعه کائنات است مجهز به تلسکوپ و ماهواره مامور پیش بینی وضع هوا مجهز به دوربین مخصوص برای ثبت حرکات ابرها است. علاوه بر تجهیزات تخصصی، همه ماهواره ها دارای سیستمهای اصلی برای کنترل تجهیزات خود و عملکرد ماهواره می باشند. از جمله سیستم تامین انرﮋی، مخازن، سیستم تقسیم برق و … . در هر یک از این بخشها ممکن است از سلول های خورشیدی برای جذب انرﮋی مورد نیاز استفاده شود. بخش داده ها و اطلاعات نیز مجهز به رایانه هایی به منظور جمع آوری و پردازش اطلاعات به دست آمده از طریق تجهیزات و اجرای فرامین ارسال شده از زمین می باشد. هریک از تجهیزات جانبی و بخشهای اصلی یک ماهواره به طور جداگانه طراحی، ساخته و آزمایش می شوند. متخصصان بخشهای مختلف را کنارهم گذاشته و متصل می کنند تا زمانیکه ماهواره کامل شود و سپس ماهواره در شرایطی نظیر شرایطی که هنگام ارسال از سطح زمین و هنگام استقرار در مدار خود خواهد داشت آزمایش می شود. اگر ماهواره همه آزمایش ها را به خوبی گذراند آماده پرتاب می شود. پرتاب ماهواره برخی ماهواره ها توسط شاتل ها در فضا حمل می شوند ولی اغلب ماهواره ها توسط راکت هایی به فضا فرستاده می شوند که پس از اتمام سوختشان به درون اقیانوسها می افنتد.بیشتر ماهواره ها در ابتدا با حداقل تنظیمات در مسیر مدار خود قرار داده می شوند. تنظیمات کامل را راکت هایی انجام می دهند که داخل ماهواره کار گذاشته می شوند. زمانیکه ماهواره در یک مسیر پایدار در مدار خودقرار گرفت می تواند مدت های درازی در همان مدار بدون نیاز به تنظیمات مجدد باقی بماند. انجام ماموریت کنترل بیشتر ماهواره ها در مرکزی بر روی زمین است. رایانه ها و افراد متخصص در مرکز کنترل وضعیت ماهواره را تحت نظر دارند. آنها دستورالعمل ها را به ماهواره ارسال می کنند و اطلاعات جمع آوری شده توسط ماهواره را دریافت می نمایند. مرکز کنترل از طریق امواج رادیویی با ماهواره در ارتباط است. ایستگاه ها یی بر روی زمین این امواج را از ماهواره دریافت و یا به آن ارسال می کنند. ماهواره ها معمولا به طور دائم از مرکز کنترل دستورالعمل دریافت نمی کنند. آنها در واقع مثل روباتهای چرخان هستند.روباتی که سلول های خورشیدی خود را برای دریافت انرﮋی کافی تنظیم و کنترل می کند و آنتن های خود را برای دریافت دستورات خاص از زمین آماده نگه می دارد. تجهیزات ماهواره به صورت مستقل و اتوماتیک وظایف خود را انجام می دهند و اطلاعات را جمع آوری می کنند. ماهواره ها ی موجود در ارتفاع عای بلند مدار ﮋئوسینکرنوس در ارتباط همیشگی و دائم با زمین می باشند. ایستگاه ها ی زمین می تواند دوازده بار در روز با ماهواره های موجود در ارتفاع کوتاه ارتباط برقرار نمایند. در طول هر تماس ماهواره اطلاعات خود را ارسال و دستورالعمل ها را زا ایستگاه دریافت می کند. تبادل اطلاعات تا زمانیکه ماهواره از فراز ایستگاه عبور می کند می تواند ادامه داشته باشد که معمولا زمانی حدود 10 دقیقه است. چنانچه قسمتی از ماهواره دچار نقص فنی شود اما ماهواره قادر به ادامه ماموریت های خود باشد، معمولا همچنان به کار خود ادامه می دهد. در چنین شرایطی مرکز کنترل روی زمین بخش آسیب دیده را تعمیر و یا مجددا برنامه نویسی می کند. در موارد نادری نیزعملیات تعمیرماهواره را شاتل ها در فضا انجام می دهند. و اما چنانچه آسیب های وارد آمده به ماهواره به اندازه ای باشد که ماهواره دیگر قادر به انجام ماموریت های خود نباشد مرکز کنترل فرمان توقف ماهواره را صادر می کند. سقوط از مدار یک ماهواره در مدار خود باقی می ماند تا زمانیکه شتاب آن کم شود و در چنین حالتی نیروی گرانش ماهواره را به سمت پایین و به سمت اتمسفر می کشاند. سرعت ماهواره هنگام برخورد با مولکول های خارجی ترین لایه اتمسفر کم می شود. هنگامی که نیروی گرانش ماهواره را به سمت لایه های داخلی اتمسفر می کشاند هوایی که در جلوی ماهواره قرار می گیرد سریعا به قدری فشرده و داغ می شود که در این هنگام بخشی و یا تمامی ماهواره می سوزد. تاریخچه در سال 1955 شوروی تحقیقات خود را برای پرتاب ماهواره مصنوعی به فضا آغاز کرد. در تاریخ چهارم اکتبر 1957 این اتحادیه ماهواره اسپاتنیک 1 را به عنوان اولین ماهواره مصنوعی به فضا ارسال نمود. این ماهواره در هر 96 دقیقه یک دور کامل به دور زمین می چرخید و اطلاعات به دست آورده خود را به شکل سیگنال های رادیویی قابل دریافت به زمین ارسال می کرد. در تاریخ 3 نوامبر 1957 اتحادیه جماهیر شوروی دومین ماهواره مصنوعی یعنی اسپاتنیک 2 را به فضا فرستاد. این ماهواره حامل اولین حیوانی بود که به فضا سفر کرد. سگی به نام لایکا. پس از آن ایالات متحده ماهواره کاوشگر1 را در تاریخ 31 ﮋانویه 1958 و ونگارد 1 را در تاریخ 17 مارس همان سال به فضا فرستاد. نخستین ماهواره ارتباطی اکو1 در ماه اگست سال 1960 از ایالات متحده به فضا فرستاده شد. این ماهواره امواج رادیویی به زمین می فرستاد. در آپریل 1960 نیز اولین ماهواره هواشناسی تیروس 1 که تصاویر ابرها را به زمین ارسال می کرد فرستاده شد. نیروی دریایی آمریکا سازنده اولین ماهواره ردیاب، ترانزیت 1ب درآپریل سال 1960 بود. به این ترتیب تا سال 1965 در هر سال بیش از 100 ماهواره به مدارهایی در فضا فرستاده شدند. از سال 1970 دانشمندان به کمک رایانه و نانو تکنولوﮋی موفق به اختراع سازه ها تجهیزات پیشرفته تری برای ماهواره شده اند. به علاوه کشور های دیگر همینطور سازمانهای تجاری مبادرت به خریداری و ارسال ماهواره نموده اند. در سالهای اخیر بیشتر از 40 کشور ماهواره در اختیار دارند و نزدیک به 3000 ماهواره در مدارها به انجام ماموریت های خود می پردازند.نظریه های انیشتن(نسبیت عام و خاص)چیست؟ انشتین دو نظریه دارد. نسبیت خاص را در سن 25 سالگی بوجود آورد و ده سال بعد توانست نسبیت عام را مطرح كند. نسبیت خاص بطور خلاصه تنها نظریه ایست كه در سرعتهای بالا ( در شرایطی كه سرعت در خلال حركت تغییر نكند–سرعت ثابت-) میتوان به اعداد و محاسباتش اعتماد كرد. جهان ما جوریست كه در سرعتهای بالا از قوانین عجیبی پیروی می كند كه در زندگی ما قابل دیدن نیستند. مثلا وقتی جسمی با سرعت نزدیك سرعت نور حركت كند زمان برای او بسیار كند می گذرد. و همچنین ابعاد این جسم كوچك تر میشود. جرم جسمی كه با سرعت بسیار زیاد حركت می كند دیگر ثابت نیست بلكه ازدیاد پیدا می كند. اگر جسمی با سرعت نور حركت كند، زمان برایش متوقف می شود، طولش به صفر میرسد و جرمش بینهایت میشود. نسبیت عام برای حركتهایی ساخته شده كه در خلال حركت سرعت تغییر می كند یا باصطلاح حركت شتابدارند. شتاب گرانش زمین g كه همان عدد 2<9.81m/sاست نیز یك نوع شتاب است. پس نسبیت عام با شتابها كار دارد نه با حركت. نظریه ایست راجع به اجرامی كه شتاب ثقل دارند. كلا هرجا در عالم، جرمی در فضای خالی باشد حتما یك شتاب جاذبه در اطراف خود دارد كه مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم می باشد. پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد. نسبیت عام با این شتابها سر و كار دارد و بیان می كند كه هر جسمی كه از سطح یك سیاره دور شود زمان برای او كند تر میشود. یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند و از عقربه های ساعتم فیلم زنده بگیرند و روی ساعت آدمی كه دارد بالا میرود و از سیاره ی زمین جدا میشود هم دوربینی بگذارند و هردو فیلم را كنار هم روی یك صفحه ی تلویزیونی پخش كنند، ملاحظه خواهیم كرد كه ساعت من تند تر كار می كند. نسبیت عام نتایج بسیار عجیب و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد. مثلا نوری كه به اطراف ستاره ای سنگین میرسد كمی بسمت آن ستاره خم میشود. سیاهچاله ها هم بر اساس همین خاصیت است كه كار می كنند. جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری كم است كه نور وقتی از كنار آنها می گذرد به داخل آنها می افتد و هرگز بیرون نمی آید. نظریه نسبیت عام همه ما برای یك‌بار هم كه شده گذرمان به ساعت‌فروشی افتاده است و ساعتهای بزرگ و كوچك را دیده ایم كه روی ساعت ده و ده دقیقه قرار دارند. ولی هیچگاه از خودمان نپرسیده ایم چرا؟ انیشتین در نظریه نسبیت خاص با حركت شتابدار و یا با گرانش كاری نداشت. اولین موضوعات را در نظریه نسبیت عام خود كه در 1915 انتشار یافت مورد بحث قرار داد.نظریه نسبیت عام دید گرانشی را بكلی تغییر داد و در این نظریه جدید نیروی گرانش را مانند خاصیتی از فضا در نظر گرفت نه مانند نیرویی بین اجرام ، یعنی برخلاف آنچه كه نیوتن گفته بود !در نظریه او فضا در مجاورت ماده كمی انحنا پیدا می‌كرد. در نتیجه حضور ماده اجرام ، مسیر یا به اصطلاح كمترین مقاومت را در میان منحنیها اختیار می‌كردند. با این كه فكر انیشتین عجیب به نظر می‌رسید می‌توانست چیزی را جواب دهد كه قانون ثقل نیوتن از جواب دادن آن عاجز می ماند.سیاره اورانوس در سال 1781 میلادی كشف شده بود و مدارش به دور خورشید اندكی ناجور به نظر می‌رسید و یا به عبارتی كج بود ! نیم قرن مطالعه این موضوع را خدشه ناپذیر كرده بود.بنابر قوانین نیوتن می بایست جاذبه ای برآن وارد شود. یعنی باید سیاره ای بزرگ در آن طرف اورانوس وجود داشته باشد تا از طرف آن نیرویی بر اورانوس وارد شود.در سال 1846 میلادی اختر شناس آلمانی دوربین نجومی خودش را متوجه نقطه ای كرد كه « لووریه» گفته بود و بی هیچ تردید سیاره جدیدی را در آنجا دید كه از آن پس نپتون نام گرفت.نزدیك ترین نقطه مدار سیاره عطارد به خورشید در هر دور حركت سالیانه سیاره تغییر میكرد و هیچ گاه دوبار پشت سر هم این تغییر در یك نقطه خاص اتفاق نمی‌افتاد.اختر شناسان بیشتر این بی نظمی ها را به حساب اختلال ناشی از كشش سیاره های مجاور عطارد می دانستند !مقدار این انحراف برابر 43 ثانیه قوس بود. این حركت در سال 1845 به وسیله « لووریه» كشف شد بالاخره با ارائه نظریه نسبیت عام جواب فراهم شد این فرضیه با اتكایی كه بر هندسه نااقلیدسی داشت نشان داد كه حضیض هر جسم دوران كننده حركتی دارد علاوه برآنچه نیوتن گفته بود.وقتی كه فرمولهای انیشتین را در مورد سیاره عطارد به كار بردند، دیدند كه با تغییر مكان حضیض این سیاره سازگاری كامل دارد. سیاره هایی كه فاصله شان از خورشید بیشتر از فاصله تیر تا آن است تغییر مكان حضیضی دارند كه به طور تصاعدی كوچك می شوند.اثر بخش‌تر از اینها دو پدیده تازه بود كه فقط نظریه انیشتین آن‌را پیشگویی كرده بود. نخست آنكه انیشتین معتقد بود كه میدان گرانشی شدید موجب كند شدن ارتعاش اتمها می شود و گواه بر این كند شدن تغییر جای خطوط طیف است به طرف رنگ سرخ! یعنی اینكه اگر ستاره ای بسیار داغ باشد و به طوری كه محاسبه می كنیم بگوییم كه نور آن باید آبی درخشان باشد در عمل سرخ رنگ به نظر می‌رسد كجا برویم تا این مقدار قوای گرانشی و حرارتی بالا را داشته باشیم، پاسخ مربوط به كوتوله های سفید است.دانشمندان به بررسی طیف كوتوله های سفید پرداختند و در حقیقت تغییر مكان پیش بینی شده را با چشم دیدند! اسم این را تغییر مكان انیشتینی گذاشتند. انیشتین می گفت كه میدان گرانشی شعاع های نور را منحرف می‌كند چگونه ممكن بود این مطلب را امتحان كرد.اگر ستاره ای در آسمان آن سوی خورشید درست در امتداد سطح آن واقع باشد و در زمان كسوف خورشید قابل رؤیت باشد اگر وضع آنها را با زمانی كه فرض كنیم خورشیدی در كار نباشد مقایسه كنیم خم شدن نور آنها مسلم است. درست مثل موقعی كه انگشت دستتان را جلوی چشمتان در فاصله 8 سانتیمتری قرار دهید و یكبار فقط با چشم چپ و بار دیگر فقط با چشم راست به آن نگاه كنید به نظر می رسد كه انگشت دستتان در مقابل زمینه پشت آن تغییر جا می‌دهد ولی واقعاً انگشت شما كه جابجا نشده است! دانشمندان در موقع كسوف در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در آفریقای غربی دیدند كه نور ستاره ها به جای آنكه به خط راست حركت كنند در مجاورت خورشید و در اثر نیروی گرانشی آن خم می شوند و به صورت منحنی در می آیند. یعنی ما وضع ستاره ها را كمی بالاتر از محل واقعیش می‌بینیم.ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام انیشتین نجومی بود ولی دانشمندان حسرت می كشیدند كه ای كاش راهی برای امتحان آن در آزمایشگاه داشتند.ـ نظریه انیشتین به ماده به صورت بسته متراكمی از انرژی نگاه می كرد به همین خاطر می گفت كه این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل می شود. E = mc²دانشمندان به ناگاه جواب بسیاری از سؤالها را یافتند. پدیده رادیواكتیوی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. كم كم دانشمندان متوجه شدند كه هر ذره مادی یك پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود كه ماده و انرژی غیر قابل تفكیك شدند.تا اینكه انیشتین طی نامه ای به رئیس جمهور آمریكا نوشت كه می توان ماده را به انرژی تبدیل كنیم و یك بمب اتمی درست كنیم و آمریكا دستور تأسیس سازمان عظیمی را داد تا به بمب اتمی دست پیدا كند. برای شكافت هسته اتم اورانیوم 235 انتخاب شد. اورانیوم عنصری است كه در پوسته زمین بسیار زیاد است. تقریباً 2 گرم در هر تن سنگ! یعنی از طلا چهارصد مرتبه فراوانتر است اما خیلی پراكنده.در سال 1945 مقدار كافی برای ساخت بمب جمـع شـده بود و ایـن كار یعنی ساختن بمب در آزمایشگاهــی در « لوس آلاموس » به سرپرستی فیزیكدان آمریكایی « رابرت اوپنهایمر » صورت گرفت. آزمودن چنین وسیله ای در مقیاس كوچك ناممكن بود. بمب یا باید بالای اندازه بحرانی باشد یا اصلاً نباشد و در نتیجه اولین بمب برای آزمایش منفجر شد. در ساعت 5/5 صبح روز 16 ژوئیه 1945 برابر با 25 تیرماه 1324 و نیروی انفجاری برابر 20 هزار تنT.N.T آزاد كرده دو بمب دیگر هم تهیه شد. یكی بمب اورانیوم بنام پسرك با سه متر و 60 سانتیمتر طول و به وزن 5/4 تن و دیگری مرد چاق كه پلوتونیم هم داشت. اولی روی هیروشیما و دومی روی ناكازاكی در ژاپن انداخته شد. صبح روز 16 اوت 1945 در ساعت 10 و ده دقیقه صبح شهر هیروشیما با یك انفجار اتمی به خاك و خون كشیده شد. با بمباران هیروشیما جهان ناگهان به خود آمد، 160000 كشته در یك روز وجدان خفته فیزیكدانها بیدارر شد! « اوپنهایمر» مسئول پروژه بمب و دیگران از شدت عذاب وجدان لب به اعتراض گشودند و به زندان افتادند.انیشتین اعلام كردكه اگر روزی بخواهم دوباره به دنیا بیایم دوست دارم یك لوله كش بشوم نه یك دانشمند! منابع:Oberright, John E. “Satellite, Artificial.” World Book Online Reference Center. 2004. World Book, Inc.www.worldbookonline.com/wb/Article?id=ar492220. www.kashef.ropage.com تهیه کننده: امین ارجمند

يکشنبه 25/11/1388 - 22:1 - 0 تشکر 182503

به نام خدا -سلام .

– عنوان یا تیتر مطلب نانو ذرات 
2 – کلید واژه ها نانو ذرات خواص نانوذرات-كلوییدها-نانو پودر  - روش تولید نانو ذرات - نانو ذرات و آسیب به بدن .
3 – تولیدی یا تلفیقی یا تجمیعی تلفیقی

هر عنوان این مقاله را در یک پست می آورم .

معرفی نانو ذراتنانو ذرات یكی از عناصر پایه علم نانو است كه به علت كاربرد های فراوان آن در علوم مختلف مورد توجه قرار گرفته است. ZnO از خانواده II–VI به خاطر Energy gap مستقیمش و excitation binding energy در دمای اتاق و طول پیوند زیاد آن(3.37 eV in room temperature) به عنوان یك ماده نیمه هادی مهم مطرح است. انرژی پیوند در ZnO ، 60 mev است .خصوصیات نوری و الكتریكی خاصی دارد كه می تواند كاربردهای زیادی داشته باشد از جمله : پوشش های رسانای اكسیدی با قابلیت عبور دهی بالا برای سلول های خورشیدی ، حسگر های گازی ، آشكار ساز های نوری فرابنفش ، و resonator های موج های صوتی بزرگ بعنوان جاذب شیمیای ، varistor ها ، وسایل الكتریكی و نوری ، كاتالیست هایی برای هیدروژن دار كردن در فاز مایع و كاتالیست هایی برای تخریب Photo_Catalic به جای نانو ذره های تیتانیوم.نانو ساختار های ZnO در طول سال های اخیر بخاطر خصوصیات قابل توجه آنها برای كاربرد های الكتریكی و فوتو الكتریكی توجه خیلی زیادی را به خود جلب كرده اند.بیشترین كاربرد آن در دستگاه های ساطع كننده اشعه ماوراء بنفش می باشد. ZnO به خاطر خصوصیات پایدار آن در مقابل خوردگی نوری و شیمیایی همانند TiO2 یك ماده نیمه هادی بالقوه در تبدیل انرژی خورشیدی است .اندازه و ریخت شناسی دو پارامتر مهم برای اندازه گیری و شناسایی خصوصیات فیزیكی و شیمی فیزیكی نانو ذره ZnOهستند.اندازه و شكل بلور های رشد كرده ZnO در محلول بوسیله شرایط واكنش ، انتخاب پیش ماده ، اضافه كردن مولكول های آلی شامل سورفاكتانت ، آمین و دیگر حلال ها كنترل می شود.این ذره در كاتالیست ها و در الكترود ها استفاده میشود.برای خصوصیات شیمیایی ،نوری،الكتریكی جدید، شكل و اندازه نانو ذره باید بخوبی كنترل شود.رشد كریستال های نانو ذره ZnO بطور جدی تحت تأثیر شرایط خارجی مانند دما قرار دارد.دمای بالا و دیگر شرایط سخت رشد فرایند جامد شدن را بسیار محدود می كند.در مقابل فرایند دمای بالا ، روش هایی بر اساس محلول های شیمیایی بویژه روشهای ته نشین سازه بخاطر علاقه ی محققین به تولید ساختار های نانو ZnO در دماهای پایین و تولید در مقیاس تجاری توجه خیلی زیادی به خود جلب كرده است.از آن گذشته روش های ته نشین سازی شیمیایی به آسانی می تواند اندازه های متفاوتی از نانو كریستال ها را تولید كند كه تأثیر بسزایی در محصول نهایی خواهد داشت.

بطور كلی دو روش تجاری برای تولید نانو ذرات ZnO وجود دارد : روش فرانسوی و روش آمریكائی.در هر دو روش از اكسیداسیون بخار های روی فلزی استفاده می شود و هر دو روش به گرمای زیادی نیاز دارند كه مشخصاٌ انرژی زیادی را نیز مطالبه می كند.بنابرای پیدا كردن روش های ساده تر و اقتصادی تر برای سنتز نانو ذره ZnO مورد توجه قرار گرفته است.

 برای امام زمان صلوات فرستادی ؟      

خدایا شکرت که هر چه دادی بهترین بود . 


 

يکشنبه 25/11/1388 - 22:4 - 0 تشکر 182507

خواص نانوذراتبا گذر از میکرو ذرات به نانوذرات، با تغییر بر خی از خواص فیزیکی روبه رو می شویم که دو مورد مهم از آنها عبارتند از: افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی.افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم که به تدریج با کاهش اندازهء ذره رخ می دهد، باعث غلبه یافتن رفتار اتم های واقع در سطح ذره به رفتار اتم های درونی می شود. این پدیده بر خصوصیات ذره در حالت انزوا و بر تعاملات آن با دیگر مواد اثر می گذارد. افزایش سطح، واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در تودهء نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره یا کلوخه ای شدن دارند. به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانوذرات، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند. البته این خاصیت مزایایی هم در بر دارد. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانوکامپوزیت ها با استفاده از این ذرات، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار شده و استحکام آن به شدت افزایش می یابد. علاوه بر این، افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود. تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم بالا در نانوذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیر گذار است. به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی کریستال هایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی کاربرد های فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند؛ چون الکترونهای آزاد آنها مشابه الکترونهای محبوس در اتمها، حالات گسسته و مجازی از انرژی را اشغال می کنند. علاوه بر این، کوچک تر بودن ابعاد نانوذرات از طول موج بحرانی نور، آنها را نامرئی و شفاف می نماید. این خاصیت باعث شده است تا نانوذرات برای مصارفی چون بسته بندی، مواد آرایشی و روکش ها مناسب باشند. مواد در مقیاس نانو، رفتار کاملاً متفاوت، نامنظم و کنترل نشده ای از خود بروز می دهند. با کوچکتر شدن ذرات خواص نیز تغییر خواهد کرد. مثلاً فلزات، سخت تر و سرامیک نرم تر می شود. بر خی از ویژگیهای نانوذرات در جدول 1 به طور خلاصه آمده است: جدول1. بیان برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نانوذارت

خصوصیات مثال
کاتالیستی اثر کاتالیستی بهتر، به دلیل نسبت سطح به حجم بالاتر
الکتریکی افزایش هدایت الکتریکی در سرامیک ها و نانو کامپوزیت های مغناطیسی،افزایش مقاومت الکتریکی در فلزات
مغناطیسی افزایش مغناطیسیته با اندازه بحرانی دانه ها، رفتار سوپر پارامعناطیسیته ذرات خصوصیات
نوری فلوئورسنتی، افزایش اثر کوانتومی کریستال های نیمه هادی
بیولوژیکی افزایش نفوذ پذیری از بین حصارهای بیولوژیکی (غشاء و سد مغز خون و غیره)و بهبود زیست سازگاری

 برای امام زمان صلوات فرستادی ؟      

خدایا شکرت که هر چه دادی بهترین بود . 


 

يکشنبه 25/11/1388 - 22:9 - 0 تشکر 182509

طیف وسیع کاربردهاانواع متعددی از مواد که در حال حاضر می توان به شکل ذرات یا بلورهایی در مقیاس نانو ساخت، فقط شامل مثال های آشنایی چون باکی بال ها، نانولوله های کربنی، سلنید کادمیم(CdSe) و نقاط کوانتومی نیست؛ بلکه شامل طیف وسیعی از فلزات و اکسیدهای فلزی، سولفیدها، فلوئوریدها، کربنات ها، سیلیکات ها و چندین دسته مواد دیگر نیز می شود. توسعه در زمینه شیمی نانوذرات و اصول ریخت شناسی و سطح وسیع کاربردهای آن به تدریج آشکار می شود. بعضی از این موارد، به وضوح در مطبوعات علمی به چشم می آیند. استفاده از نانولوله های کربنی در بافت ها، و نانوذرات روی یا اکسید تیتانیم در صفحات خورشیدی، فقط قسمتی از این کاربردهای فراوان است. از اولین باری که نسل بشر مواد مصنوعی را ساخت، اضافه کردن مواد ریز به مواد زمینه یکی از روش های مرسوم برای تغییر خواص مواد بوده است. به هر حال ذرات افزودنی که اولین بار استفاده شدند بزرگ تر از ابعاد نانو بودند. پس اولین کاربردی که برای نانوذرات می توان متصور شد، استفاده از این مواد در تولید نانوکامپوزیت هاست. با استفاده از نانوذرات در نانوکامپوزیت ها، بسیاری از خواص نوری، الکترونیکی، مغناطیسی، شیمیایی و حرارتی آن تغییر خواهد نمود. قدرت یک آهنربا یا مغناطیس با افزایش سطح مقطع در واحد حجم، افزایش می یابد. نشان داده شده است که مغناطیس های ساخته شده بر پایهء نانوذرات نانوبلوری ایتریم – ساماریم – کبالت، به واسطه ی سطح مقطع فوق العاده بالای آن ها، خواص مغناطیسی بسیار غیر عادی دارند. کاربردهای نوعی برای این آهنرباهای پر قدرت ساخته شده از خاک های نادر عبارتند از : زیر دریایی های آرام تر، آلترناتورهای اتومبیل (مبدل های خودرو)، موتورهای کشتی، دستگاه های تجزیه ای فوق العاده حساس، دستگاه های عکسبرداری تشدید مغناطیس (MRI) در تشخیص های پزشکی. اخیراً در ساخت شیشه های ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارایی این نوع شیشه ها، عمر آن ها را نیز چندین برابر می کند. از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده ها، رنگ ها، کاتالیزوها، لایه های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه ها و عینک ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی ها، و در حفاظ های الکترومغناطیسی شیشه های اتومبیل و در و پنجره استفاده می شود. پوشش های ضد نوشته برای دیوارها، و پوشش های سرامیکی برای افزایش استحکام سلول های خورشیدی نیز با استفاده از نانوذرات تولید شده اند. اولین تولید صنعتی نانو ذرات در قرن بیستم با تولید دوده و پس از آن در 1940 با تولید سیلیس فومی رخ داد. این مواد امروزه نیز تولید و در مقادیر وسیع استفاده می شوند و بعضی شرکت های شناخته شده مثل دگوسا و کبوت دارایی شان را مرهون این مواد می دانند. با اینکه به دست آوردن اطلاعات جامع مشکل است؛ اما می توان گفت احتمالاً بیش از 340 شرکت وجود دارند که نانو مواد را به شکل های مختلف در جهان تولید می کنند و حدود 200 شرکت، سازنده نانوذرات هستند.استفاده از نانوذرات روندی صعودی داشته و بازار آن دارای پتانسیلی است که همگام با افزایش استفاده از نانومواد و پیشرفت تجاری سازی آنها، به طور شگفت آوری در ده سال آینده افزایش خواهد داشت.کاربردهای آنها است، زمینه‌هایی که نانوذرات کاربرد دارند، عبارتند از:· مواد کامپوزیت· کامپوزیت‌های ساختاری· کاتالیزور· بسته‌بندی· روکش‌ها· افزودنی‌های سوخت و مواد منفجره· ساینده‌ها· کاربرد نانوذرات در باتری‌ها وپیل‌های سوختی· روان‌کننده‌ها· پزشکی و داروسازی· دارو رسانی· محافظت‌کننده‌ها· آنالیز زیستی و تشخیص پزشکی· لوازم آرایشی

 برای امام زمان صلوات فرستادی ؟      

خدایا شکرت که هر چه دادی بهترین بود . 


 

يکشنبه 25/11/1388 - 22:14 - 0 تشکر 182511

كلوییدها - نانوذرات قدیمیكلویید چیست؟ اگر در یك لوله‌ی آزمایش تا یك‌سوم گنجایش آن الكل معمولی بریزیم و به آن نصف قاشق چایخوری گَرد گوگرد اضافه كنیم و سپس مخلوط حاصل را به‌ملایمت داخل یك بِشِر آب داغ گرما بدهیم و هم بزنیم، می‌بینیم كه گوگرد در الكل حل می‌شود. اما اگر چنین محلولی را در یك ظرف سرد خالی كنیم، می‌بینیم كه پدید‌ه‌ی دیگری به وجود می‌آید. در مخلوط جدید، گوگرد به صورت ذرات ریزی درمی‌آید و هر ذره با آن‌كه خیلی ریز است، از صدها و گاه هزاران اتم تشكیل شده است. این ذرات را «كلویید» می‌نامند. كلویید چگونه كشف شد؟ در سال 1861، توماس گراهام، عبور موادّ مختلف را از درون غشای تراوا آزمایش كرد. او دریافت كه گروهی از اجسام به‌آسانی از درون غشا عبور می‌كنند و گروه دیگر به هیچ وجه از آن نمی‌گذرند. این دانشمند، اجسام گروه اول را كریستالوئید (شبه بلور) وگروه دوم را كلویید (شبه چسب) نامید. توماس گراهام 1805-1869 كلوییدها محلول نیستند كلوییدها ظاهری محلول‌مانند دارند. یعنی به‌ظاهر همگن و شفاف‌اند و مانند محلول‌ها از سوراخ‌های كاغذ صافی می‌گذرند. با وجود این، چهار تفاوت اساسی میان كلوییدها و محلول‌ها دیده می‌شود: 1 - دركلوییدها، اندازه‌ی ذراتِ پخش‌شده، از اندازه‌ی ذرات حل‌شده در محلول‌ها، یعنی مولكول‌ها و یون‌ها، بزرگتر و بین 10-7 و10-8 سانتی‌متر است؛ در حالی كه اندازه‌ی ذرات حل‌شده در محلولها در حدود 10-9 متر (نانومتر) است، یعنی ابعاد یونها. 2 - اگرچه معمولاً اندازه‌ی ذرات سازنده‌ی كلوییدها آن‌ اندازه كوچك است كه از سوراخ‌های كاغذ می‌گذرند، اما آن اندازه بزرگ‌ هم هست كه وقتی در مسیر نور قرار ‌گیرند، بتوانند نور را به اطراف بپراكنند. اگر در یك جای تاریك، دو ظرف، یكی شامل محلولی مانند آب نمك و دیگری شامل كلوییدی مانند FeCl3 در آب جوش را در كنار یكدیگر قرار دهید و باریكه‌ی نوری به آن بتابانید و از پهلو به آن دو نگاه كنید، می‌بینید كه مسیر عبور نور در داخل محلول مشخص نیست، ولی ‌در داخل كلویید كاملاً مشخص است؛ به ترتیب از چپ به راست: كلویید پودر طلا، محلول كلرید طلا، سوسپانسیون سولفات آهن و كلرید طلا 3 - كلوییدها برخلاف محلول‌ها حالت پایدار ندارند، بلكه با گذشت زمان تغییر می‌كنند؛ 4 - ذرات سازنده‌ی كلوییدها بر خلاف ذرات سازنده‌ی محلول‌ها، در شرایط معین، مثلاً بر اثر سرد كردن یا گرم كردن یا در مجاورت با برخی ذرات دیگر، به یكدیگر متصل می‌شوند و ذرات بسیار بزرگتری را تشكیل می‌دهند. در این ‌صورت، كلویید حالت «نیمه‌جامد» یا «ژله» به خود می‌گیرد، یا اینكه لخته می‌شود. اندازه‌های كلوییدی اگر جسمی را كه نرم ساییده شده است در آب بریزیم، یكی از سه حالت زیر پیش می‌آید: 1. ممكن است یك «محلول حقیقی» تشكیل شود كه نتیجه‌ی پراكنده شدنِ اتم‌ها، مولكول‌ها یا یون‌های آن جسم در یك حلاّل است. اندازه‌ی ذرات در این محلول از حدود 1nm تجاوز نمی‌كند؛ 2. این امكان وجود دارد كه ذراتِ بزرگتر از حدود 100nm باقی بمانند. این ذرات میكروسكوپی، به‌تدریج ته‌نشین می‌شوند. از آنجا كه این ذرات به طور موقت معلق‌اند و بر اثر ماندن ته‌نشین می‌شوند، به مخلوط حاصل، «مخلوط معلق» یا «سوسپانسیون»‌ می‌گویند؛ 3. ذراتی كه اندازه‌ی آنها از 1nm تا حدود 100nm تغییر می‌كند، معمولاً به صورت پراكنده در همه‌جای محیط باقی می‌مانند. این نوع مخلوط «كلویید» نامیده می‌شود. به عبارت دیگر، در یك مخلوط كلوییدی با «نانوذرات» سروكار داریم. كلوییدها در میانه‌ی سوسپانسیون‌ها و محلول‌ها قرار می‌گیرند، ولی ناهمگن به شمار می‌روند. محیط‌های پیوسته ــ همچون آب یا الكل ــ و جسم پراكنده، هركدام وضعیت جداگانه‌ای به وجود می‌آورند. چند نكته الف ـ حركت براونی ذرات كلوییدی اگر یك قطره شیر را با میكروسكوپ نوری به‌دقت نگاه كنید، ذرات تشكیل‌دهنده‌ی آن را در حال حركت دائم می‌بینید. این ذرات پیوسته و به طور نامنظم تغییر جهت می‌دهند. ذرات كلوییدی هنگامی‌كه به هم می‌رسند، در برخورد با یكدیگر تغییر مسیر می‌دهند. به این حركت دائمی و نامنظم ذرات كلوییدی «حركت براونی» می‌گویند. ب ـ دستگاه الكتروفورِز دستگاهی است كه برای مطالعه‌ی حركت ذرات كلوییدی در میدان الكتریكی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ج ـ دیالیز فرایند جدا كردن یون‌ها از ذرات كلوییدی «دیالیز» نامیده می‌شود. این كار معمولاً به كمك یك غشای مناسب صورت می‌گیرد. امروزه از دیالیز به طور گسترده برای تصفیه‌ی خون استفاده می‌شود.

 برای امام زمان صلوات فرستادی ؟      

خدایا شکرت که هر چه دادی بهترین بود . 


 

يکشنبه 2/12/1388 - 20:0 - 0 تشکر 184831

قوانین فیزیک در زندگی

تلفیقی

منابع:جرج گاموف، (سرگذشت فیزیک)رضا اقصی، شرکت انتشارات علمی و فرهنگی،

ریچارد فاینمن، "قانون گرانش نمونه‌ای از قوانین فیزیکی" ترجمه رضا بهاری، مجله فیزیک، جلد۲، شماره ۳،۱۳۶۳، ص ۲۲۲

قانون های فیزیک کنش وواکنش فانون طرد پائولی

برخی از قوانین فیزیک چنان در زندگی نقش کلیدی دارند که شگفتی آفرین است. از جمله این قوانین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
قانون کنش و واکنش

برای هر عملی ، عکس العملی است متناسب با آن و در خلاف جهت آن.
پاسخ هر عملی که صورت می‌گیرد از طریق عکس العملی داده می‌شود. مثلا طرب و شادی افراد عکس العملی است که در برابر موسیقی از خود نشان می‌دهد. این شادی متناسب با تاثیر موسیقی بر این شخص هست.
اصل عدم قطعیت
حاصلضرب تغییرات تکانه خطی در تغییر مکان مقدار ثابت و کوچکی است.
حاصلضرب دو کمیت به ظاهر وابسته به هم و در واقع به کلی مخالف از هم مقداری ثابت است. برای مثال شرایط انسانها از هر لحاظ نزدیک هم است. آنی که در مسیر علم بیشتر رفته از گشت و گذار زده ، آنی که در مسیر خوشگذرانی بوده از علوم چندان بهره‌‌ای نبرده است. یعنی حاصلضرب رشد و پیشرفت علمی در تفریح و خوشگذرانی مقداری ثابت است که افزایش یکی کاهش دیگری را در پی دارد. اکثر قوانین زندگی این قانون بنیادی فیزیکی را در خود دارند به عبارتی این قانون یکی از ارکان زندگی بشری است بگونه‌ای که بسته به شرایط و سایر پدیده‌های حاکم بر زندگی درصدهای ویژه‌ای از مولفه‌های قانون را انتخاب نمایند.
اصل طرد پاولی
دو ذره مثل همی وجود ندارد و حداقل اینکه وقتی در یک اربیتال قرار می‌گیرند اسپینشان متفاوت هم است.
دو چیزی که از همه لحاظ دقیقا مثل هم باشد در جهان وجود ندارد. برای همین هست که زوجها صد درصد سازگار نیستند، و وجه تمایز زیادی بینشان هست. تصور کنید که هر انسانی از میلیاردها میلیارد ذره بنیادی اسپیندار از جمله الکترون ساخته شده است پس در اشل میکروسکوپی و زیر اتمی این ذرات در اربیتالها دارای اسپین مخالف هم خواهند بود. بنابرین اصل طرد پاولی تفاوتهای فردی و خانوادگی را در بین انسانها در جنسهای موافق و مخالف توجیه می‌کند.این اصل به موازات قانون سوم ترمودینامیک رسیدن به ایده‌آلها را رد می‌کند. با این حال حالتهای ممکنه مکمل همی وجود دارد که به وفاق و پایداری کلی منجر می‌شود مثلا یک آقا (پروتون) به همراه یک خانم (الکترون) زوجی را تشکیل می‌دهند که اگر شرایط تشکیل پیوند (اتمی) برایشان فراهم شود مجموعه‌های را بوجود می‌آورند. مثلا هیدروژن (1و1) ببا پایداری زیاد به منزله زندگی عالی و هیدروژن( 1و2) به منزله زندگی خوب و هیدروژن (1و3) به علت ناپایداری زیاد نماد زندگی ناسازگار می‌باشند. بنابرین اگر وجود یک همچنین اصول بنیادی فیزیک در تجزیه و تحلیل دقیق علمی زندگیها هم لحاظ شود، درصد پایداری و سازگاری خانواده‌ها بیشتر از پیش خواهد بود.
اصل افزایش انتروپی
هر فرآیندی در جهت افزایش بی‌نظمی پیش می رود تا اینکه به نظم پایداری برسد.
همه آشفتگیها ، بحرانها و اغتشاشات در جهت تولید یک روال پایدار و منظم اتفاق می‌افتد اگر درست جهت دهی شود منجر به نظم پایدار می‌شود. اتمی تحریک می‌شود و از خود بی‌نظمی نشان می‌دهد و سریعا فوتونی گسیل کرده و به حالت پایدار خود (آرامش) می‌رسد.
قانون سوم ترمودینامیک
رسیدن به صفر مطلق محال است.
رسیدن به ایده‌آلها از جمله صفر مطلق محال است. همیشه چیزی کمتر از ایده‌آل قابل حصول است. باید انسان تفکر وجود ایده‌آل باشد و در مسیر رسیدن به ایده‌آل حالتهایی قریب به ایده‌آل را داشته باشد .

فیزیک،پلکان ترقی

پس از گالیله فیزیکدانان بسیاری در پیشرفت علم فیزیک فعالیت کرده اند و اکتشافات و نتایج خوبی به دست آورده اند که در ارتقا زندگی بشری بسیار با اهمیت بوده است این اکتشافات همراه با کاربردهایشان زندگی مدرن امروزی را پدید آورده است.
با نگاهی به فیزیک می توانیم درهای آینده را زودتر از موعد بگشاییم وهمواره پله ترقی را زودتر از آنچه باید طی کنیم
اگر علم را به دو قسمت علوم انسانی و علوم تجربی تقسیم کنیم فیزیک شاه کلیدی است برای وارد شدن به دنیای علوم تجربی .حتی گاهی روغن کاری در ها را نیز انجام می دهد تا باز شدنشان با مشکل مواجه نشود در نهایت فیزیک زیر ساخت شروع هاست .
فیزیک برعکس آنچه هست ،در ذهن همه مطرح شده است دانش آموزان ودانشجویان ،درس فیزیک رایک درس خشک ونامفهوم با یک معلم خشک وسخت گیر تصور می کنند و به همین دلیل بسیاری ازانها حتی سراغ رشته های مرتبط با فیزیک هم نمی روند

همیشه شاد باش وخندون

تا هم دنیا شاد بشه وهم اطرافیانت

پنج شنبه 20/12/1388 - 13:43 - 0 تشکر 189388

عنوان : کاربرد سوخت

کلیدواژه ها : سوخت ، بنزین ، سوخت فسیلی ، متانول

تولیدی

متن :

سال‌هاست كه بنزین و سوخت‌های دیزلی تنها منابع انرژی جهت حمل و نقل، تولید انرژی الكتریكی و برآورده كردن تقاضاهایی از این نوع به­شمار می­روند. با توجه به افزایش شدید تقاضا جهت مصرف سوخت در سال‌های اخیر و تجدید ناپذیربودن سوخت‌های فسیلی، احتمال وقوع‌ بحران انرژی قوت‌یافته و جستجو جهت‌ بهره‌گیری از سوختها و روش‌های جدید تولید انرژی از اهمیت خاصی برخوردار شده است.
در كنار این مسئله، آلودگی شدید شهرهای بزرگ كه در اثر مصرف سوخت‌های فسیلی صورت گرفته، شرایط نابسامانی را برای مصرف‌كنندگان این منابع انرژی فراهم آورده است. این امر, كشورهای صاحب فناوری را بر آن داشته تا جهت یافتن جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی تحقیقات گسترده‌ای را آغاز نمایند و به بررسی گزینه‌های مختلف با توجه به شرایط و منابع خود بپردازند.

یكی از مشهورترین این گزینه‌ها, "متانول" می‌باشد كه در مقایسه با سوختهایی همچون بنزین، گازوییل و گاز طبیعی CNG وLPG به‌دلیل ساده‌بودن فناوری تولید، مطابقت با استانداردهای محیط زیست و چشم‌انداز قیمت مناسب به عنوان یكی از سوخت‌های برتر جهت تامین انرژی، مطرح می‌باشد. با توجه به این موضوع كه در طی چند سال آینده, جمع تولید متانول در ایران به حدود 5 میلیون تن در سال خواهد رسید و همچنین با مدنظر قراردادن آلودگی هوای شهرهای بزرگ ایران، پرداخت ارز زیاد برای واردات بنزین و محدودیت منابع سوختی كشور، بررسی متانول به‌عنوان سوخت جایگزین، از اهمیت خاصی برخوردار است.

متانول یك مایع پتروشیمیایی بی‌رنگ با بویی ضعیف است كه عمدتاً از سوخت‌های فسیلی تجدیدناپذیر ساخته می‌شود. درحال حاضر، قسمت عمدة متانول دنیا از گاز طبیعی به‌دست می‌آید. ذخایر دیگری مانند ذغال سنگ، ضایعات چوب و یا مواد آلی دیگری چون بیوماس نیز می‌توانند به‌عنوان ماده اولیه جهت تولید متانول به­كار روند. متانول, از یك واكنش كاتالیستی تركیبی تحت فشار به‌دست می‌آید كه در آن CO و هیدروژن در حضور یك كاتالیزور با هم تركیب شده و متانول خام را بوجود می‌آورند. متانول خام بر حسب نوع استفاده, تا درجات مختلف از طریق عملیات تقطیر، خالص‌سازی می‌گردد. مشتقات این ماده، فرمالدئید، متیل ترشری بوتیل اتر (MTBE) و اسید استیك می‌باشد. همچنین متانول مصارف پراكنده دیگری نیز به‌عنوان حلال، شوینده شیشه اتومبیل، سوخت و بازیافت‌كننده پساب‌ها، دارا است  .

برو به انجمن
انجمن فعال در هفته گذشته
مدیر فعال در هفته گذشته
آخرین مطالب
  • آلبوم تصاویر بازدید از کلیسای جلفای...
    آلبوم تصاویر بازدید اعضای انجمن نصف جهان از کلیسای جلفای اصفهان.
  • بازدید از زیباترین کلیسای جلفای اصفهان
    جمعی از کاربران انجمن نصف جهان، در روز 27 مردادماه با همکاری دفتر تبیان اصفهان، بازدیدی را از کلیسای وانک، به عمل آورده‌اند. این کلیسا، یکی از کلیساهای تاریخی اصفهان به شمار می‌رود.
  • اعضای انجمن در خانه شهید بهشتی
    خانه پدری آیت الله دکتر بهشتی در اصفهان، امروزه به نام موزه و خانه فرهنگ شهید نام‌گذاری شده است. اعضای انجمن نصف جهان، در بازدید دیگر خود، قدم به خانه شهید بهشتی گذاشته‌اند.
  • اطلاعیه برندگان جشنواره انجمن‌ها
    پس از دو ماه رقابت فشرده بین کاربران فعال انجمن‌ها، جشنواره تابستان 92 با برگزاری 5 مسابقه متنوع در تاریخ 15 مهرماه به پایان رسید و هم‌اینک، زمان اعلام برندگان نهایی این مسابقات فرارسیده است.
  • نصف جهانی‌ها در مقبره علامه مجلسی
    اعضای انجمن نصف جهان، در یك گردهمایی دیگر، از آرامگاه علامه مجلسی و میدان احیا شده‌ی امام علی (ع) اصفهان، بازدیدی را به عمل آوردند.