| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 24 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 102 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 26 |
*مقاله بررسی ایجاد پرتوهای یونی سرد برای نانوتکنولوژی*
عنصر اساسی در توانایی ما برای مشاهده، ساخت، و در بعضی موارد بهکاراندازی دستگاههای بسیار کوچک فراهم بودن پرتوهای ذرهای بسیار متمرکز، مشخصا" از فوتونها، الکترونها و یونها میباشد.
قانون عمومی حاکم بر اثر ذرات برخوردی، بیان میدارد که چنانچه تمایل به تمرکز یک پرتو از ذرات به یک نقطه با اندازه مشخص داشته باشیم، طول موج وابسته به ذرات برخوردی باید کوچکتر از اندازه قطر نقطه مورد نظر باشد. روابط حاکم بر انرژی و بالطبع طول موج این ذرات بیان کننده آن است که اتمها و بالطبع یونها مناسب ترین کاندیداها برای این آزمایشات میباشند (جدول 1).
|
انرژیهای مختلف E 0 (eV) |
طول موج ذره (mm) |
||||||
|
106 |
105 |
104 |
103 |
102 |
10 |
1 |
|
|
6-10*24/1 |
5-10*24/1 |
4-10*24/1 |
3-10*24/1 |
2-10*24/1 |
6-10*24/1 |
24/1 |
فوتونها |
|
7-10*7/8 |
6-10*70/3 |
5-10*22/1 |
5-10*88/3 |
4-10*23/1 |
4-10*88/3 |
3-10*23/1 |
الکترونها |
|
8-10*87/2 |
8-10*07/9 |
7-10*87/2 |
7-10*07/9 |
6-10*87/2 |
6-10*07/9 |
5-10*87/2 |
پروتونها |
جدول 1: طول موج ذرات (mm) در انرژیهای مختلف Eo(eV)
با نگاهی به جدول 1 مشاهده میکنیم که فوتونهای در ناحیه مریی (eV5/3 – 6/1) برای تمایز تا یک مایکرون و تشخیص اندازههای تا چند مایکرون مفید هستند. استفاده از فوتونهای انرژی بالاتر یعنی در ناحیه UV تا محدود اشعه ایکس (eV1000 – 5) قدرت تمایز پذیری بیشتری را حاصل مینماید. اما با افزایش بیشتر انرژی (بزرگتر از (eV) 1000) به علت افزایش اثر پخش شدگی (scattering) فوتونها کاربرد خود را در محدوده طول موجهای کوتاه به سرعت از دست میدهند.
در مورد الکترونها که معمولا" در محدوده انرژیهای (eV) 105 - 102 به کار میروند، محدودیت طول موج در اندازههای اتمی، که چند آنگستروم (m10-10) میباشد، وجود نداشته اما دوباره محدودیت ناشی اثر بخش شدگی ظاهر میگردد، که توجه به استفاده از الکترونها را کاهش میدهد. در خصوص به کارگیری یونها، با توجه به جدول 1 حتی یونهای با انرژی خیلی کم طول موجی بسیار کوتاهی دارا میباشند، و به علت آنکه دارای اندازهای قابل مقایسه با اندازههای آرایههای اتمی میباشند، حوزه عمل آنها بسیار محدود بوده و دارای پخش شدگی بسیار ناچیز میباشند.
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 35 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 498 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 36 |
*برداشت های جدید از نظریه سی. پی. اچ. (تحول زمانی و اسپین )*
مقدمه:
هنگامیکه نسبیت عام مطرح شد، در مدتی کمتر از یکسال شوارتسشیلد سیاه چاله را در بر اساس برداشت های خود از نسبیت عام فرمولبندی و مطرح کرد. انیشتین بلافاصله با چنین برداشتی از نسبیت عام مخالف کرد. اما از دهه ی 1960 به بعد سیاه چاله مورد توجه جدی قرار گرفت و امروزه یکی از زمینه های فکری و تحقیقاتی فیزیکدانان را تشکیل می دهد. نمونه ی مشابه آن را می توان در توجیه پدیده ی فتوالکتریک با استفاده از خواص کوانتومی تابش توسط انیشتین مشاهده کرد. انیشتین تلاش کرد با دیدگاه کوانتومی پلانک پدیده ی فتوالکتریک را توجیه کند، اما این توجیه مورد پذیرش پلانک نبود. در حالیکه توجیه انیشتین موجب پیشرفت نظریه کوانتومی پلانک شد.
مطالب زیر برداشت های دوستان است که امیدوارم مورد توجه قرار گیرد.
تحول زمانی و اسپین
Time Revolution and Spin
( TRS Theory )
مقدمه
همانطور که می دانیم در فیزیک ، کوانتوم و نسبیت دو تئوری کاملا جا افتاده می باشد که هر کدام در جای خود توانسته است بسیاری از ابهامات در فیزیک را بر طرف سازد.
اما یک مسئله مهم که بسیاری از فیزیکدانان بزرگ را به فکر واداشته این است که آیا بین این دو تئوری قدرتمند رابطه ای وجود دارد؟ و آیا می توان با استفاده از مفاهیم فیزیک بین این دو، رابطه ای بر قرار کرد؟
در این مقاله ما با استفاده از یک سری مفاهیم فیزیک سعی داریم به رابطه ای بین تئوری کوانتوم و نسبیت برسیم. قابل ذکر است با توجه به این که در طرح این مقاله چندین استاد راهنما مارایاری می کنند لذا به پیشنهاد آنان این مقاله به صورت یک فرضیه(در حال حاضر) به نام
TRS (Time Revolution and Spin )
نام گرفته است که برای رسیدن به نتیجه قطعی نیاز به مطالعات وتحقیقات بیشتری دارد.
نقطه آغاز
درتئوری نسبیت پارامتری که این تئوری را از دیگر مباحث در فیزیک متمایز می سازد زمان است.به این ترتیب که بررسی یک پدیده در چارچوب فضا- زمان مورد بررسی قرار می گیرد و زمان به عنوان بعد چهارم فضا تلقی میگردد.به طوریکه فاصله بین دو رویداد از رابطه ی زیر بدست می آید:
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 31 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 8 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 8 |
*مقاله درباره آینه و انواع آن*
اختراع آینه
آینه چگونه اختراع شد؟ کدام مخترع اندیشه ساخت آن را در سر پرورانید؟ چه کسی برای اولین بار خود را در آینه دید؟
اینها سوالاتی است که شاید هرگز جواب واقعی و قاطع برای آنها نتوان یافت ، زیرا به دورانی از زندگی بشر بر می گردد که ثبت و ضبط وقایع امکان نداشته است ، یا اگر هم امکان داشته با گذشت زمان از میان رفته است .
احتمال می رود که انسان برای اولین بار آینه را در طبیعت کشف کرده باشد . سطح یک آبگیر آرام ، تصویر را همچون آینه منعکس می کند و در زبان فارسی واژة «آبگینه» یا «آبگونه» که ریشة آئینه وآینه است ، بخوبی دلالت بر این معنی دارد . کاوشهای باستان شناسان نشان می دهد که در مصر باستان ، در عصری که از پنج هزار سال پیش هم فراتر می رود ، آینه وجود داشته و نمونه هایی از آن در قبور فراعنه به دست آمده است . در تمدن کهن جزیرة کرت ، معروف به تمدن «مینوسی» که قدمتش از 4500 سال پیش در می گذرد ، زنان چنان اهمیتی برای آینه قائل بودند که آن را در تابوت خود قرار می دادند تا پس از مرگ هم به خیال خود از تماشای نقش خویشتن
محروم نمانند!
در آن دوران کهن هنوز شیشه اختراع نشده بود و آینه ها از مس و مفرغ به صورت ورقه های کاملاً صیقلی ساخته می شد و دسته هایی داشت که با نقوش جالب و زیبا تزئین شده بود . از حفریات باستان شناسی در یونان و ایتالیا و نقاط مختلف خاورمیانه نمونه های بسیاری از این آینه های فلزی کهن به دست آمده است که نشانگر رواج عام آینه در آن عصر است .
از آینه های فلزی تا شیشه ای
از میان اقوام کهن ، قوم «اتروسک» که زمانی در آسیای صغیر می زیستند و سپس به ایتالیا مهاجرت کردند ، در ساخت آینه های برنزی منقوش ، با دستهها و قاب های نفیس و پرنقش و نگار ، چیره دستی خاصی داشتند و چنانکه از پژوهشهای باستان شناسان بر می آید ، نزد زنان این قوم آینه دارای ارزشی بیش از طلا و جواهر بود . برعکس در میان قوم «مایا» که قبل از کشف قارة آمریکا توسط کریستف کلمب تمدن کهنسالی در آمریکای مرکزی بنیان نهاده بودند ، داشتن آینه یک امتیاز خاص مردان به شمارمیآمد و هر مرد «مایا» می بایست همواره و همه جا آینه ای همراه خود داشته باشد.
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 26 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 91 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 25 |
*مقاله درباره آنالیز پروفایل میدان *
- روش طیف زاویه ای :
نظریه اساسی روش طیف زاویه چنین بیان می شود که میدان در صفحه داده شده را می توان بصورت یک توزیع زاویه ای از امواج صفحه ای نشان داد . اگرچه چنین روشی برای برخی مسائل خاص بسیار پیچیده تر از روش انتگرالی است ، ولی بایستی در نظر داشته باشیم که بعنوان مثال مسأله تعیین تفرق از یک جسم کروی و یا سیلندر نامحدود از طریق موج صفحه ای بسیار ساده تر حل می شود . بنابراین با توصیف الگوی تابش از یک مبدل با استفاده از توزیع زاویه ای امواج صفحه ای کل مسأله تعیین میدان متفرق شده از یک سیلندر یا کره حل می شود .
طیف مکانی یک مبدل پیستونی :
یک مبدل پیستونی با شعاع a و در صفحه در نظر می گیریم . دامنه مؤلفه نرمال سرعت سطحی را با نشان داده و فرض می کنیم که در سطح مبدل ثابت و در سایر نقاط خارج صفحه سرعت صفر می باشد .
ر این صورت چنین توزیع متقارن استوانه ای را می توان با بیان کرد که در آن برای و در سایر نقاط صفر است .
عبارت طیف زاویه ای پتانسیل سرعت را برای یک مبدل پیستونی می توان به صورت زیر بیان نمود .
که در آن . و حال از تقارن استوانه ای جهت تبدیل نسبت ها استفاده می کنیم :
(1.3)
بنابراین طیف زاویه ای را می توان بصورت زیر نوشت :
با استفاده از تابع سبل این عبارت به فرم زیر کاهش می یابد :
که یک تابع استوانه ای سبل از مرتبه صفر می باشد . همچنین این تابع را میتوان بصورت تابع از شناسایی کرد . برای یک دیسک با شعاع a و تحریک شده بصورت یکنواخت نیز طیف بصورت زیر می باشد :
(2،3)
طیف زاویه ای در مختصات کروی :
جهت بدست آوردن عبارت طیف زاویه ای در مختصات کروی ، نیاز به استفاده از تبدیل نسبتها می باشد :
(5.3)
نکته قابل ذکر اینکه وقتی می باشد یک مؤلفه موهومی خواهد بود ، که در این صورت زاویه نیز مختلط خواهد شد . بنابراین می توان نشان داد که :
(6.3)
در این صورت تابع چگالی طیف بصورت زیر تعریف می شود :
(7.3)
که و . بنابراین کانتورها بر روی صفحه مختلط ، که با استفاده از تئوری انتگرال Cauchyانتخاب شده است ، برای محور حقیقی از و برای محور موهومی از0 تا می باشد . با در نظر گرفتن تابع سبل و روابط قبلی و ، طیف زاویه ای را بصورت زیر می توان نشان داد :
(8.3)
که در شکل (2.3) برای مقادیر حقیقی یعنی مولفه های همگن نشان داده شده است.
پروفایل میدان :
پروفایل فشار میدان را می توان با در نظر داشتن اینکه متقارن استوانه ای است ، درک نمود . بنابراین در مختصات استوانه ای () ، فشار را می توان بصورت نوشت .
با ترکیب روابط (6.3) و (8.3)و در نظر داشتن فشار فشار چنین بدست می آید :
| دسته بندی | فیزیک |
| بازدید ها | 24 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 431 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 18 |
*آشنایی با انرژی هستهای و استفاده های صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد*
1- مقدمه
انرژی هسته ای از عمده ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته ای است و هم اکنون نقش عمده ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولتها قرار دارد. به عبارت بهتر، بررسی، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی است. امروزه بحرانهای سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانیهای زیست محیطی، ازدیاد جمعیت، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راه کارهای مناسب برای حل معظلات انرژی در جهان به خود مشغول داشته اند.
در حال حاضر اغلب کشورهای جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاری ها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاست گذاری، استراتژی و برنامه های زیربنایی و اصولی انجام می دهند. در میان حاملهای مختلف انرژی، انرژی هسته ای جایگاه ویژه ای دارد. هم اکنون بیش از 430 نیروگاه هسته ای در جهان فعال می باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هستهای تأمین می شود.
جمهوری اسلامی ایران بیش از سه دهه است که تحقیقات متنوعی را در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی هسته ای انجام داده و براساس استراتژی خود، مصمم به ایجاد نیروگاههای هسته ای به ظرفیت کل 6000 مگاوات تا سال 1400 هجری شمسی می باشد. در این زمینه، جمهوری اسلامی ایران در نشست گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی، تمایل خود را نسبت به همکاری تمامی کشورهای جهان جهت ایجاد این نیروگاهها و تهیه سوخت مربوطه رسما" اعلام نموده است.
2- سوخت هسته ای
استفاده از سوخت هستهای برای تولید انرژی، با به کارگیری اولین راکتورهای قدرت در دهه 60 میلادی شروع شد و تولید و مصرف آن به طور پیوسته رو به افزایش بوده است.
پایه صنعت انرژی هستهای مبتنی بر استفاده از انرژی درونی اورانیوم میباشد. بر حسب نوع راکتور نیروگاه اتمی، قسمت اصلی این انرژی و یا بخش کوچکی از آن مورد استفاده قرار میگیرد.
یکی از تفاوت های اساسی سوخت هستهای با سوخت فسیلی، پدیده شکافت هستهای در سوخت است. با تولید انرژی به وسیله شکافت، ساختار سوخت به صورت آرام ولی پیوسته تغییر کرده و پاره های شکافت رادیو اکتیو را به وجود میآورد. از این حهت رعایت مسایل ایمنی و پیش بینی جداره های بازدارنده متوالی در راکتور برای جلوگیری از پخش مواد رادیواکتیو ضروری است.
یکی دیگر از ویژگی های سوخت هستهای، امکان استفاده از آن در یک مدار بسته یا چرخه سوخت است. با بازفرایابی سوخت مصرف شده که در حال حاضر در کشورهای صنعتی انجام میگردد، اورانیوم مصرف نشده و پلوتونیوم تولید شده در راکتور برای مصرف دوباره، برگشت داده میشود.
در راکتورهای هستهای از شکافت هستهای برای تولید انرژی گرمایی استفاده میشود. این انرژی حرارتی به وسیله توربین به انرژی مکانیکی و توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. بنابراین، راکتورهای هستهای همان نقشی را در نیروگاه هستهای ایفاد میکنند که دیگهای بخار در نیروگاه های حرارتی با سوخت فسیلی به عهده دارند. تفاوت نیروگاههای هستهای با حرارتی در نوع سوخت مصرفی آنهاست که در اولی از سوفت هستهای و در دومی از مواد نفتی، گاز یا زغال سنگ استفاده میشود.
ماده اصلی که برای سوخت راکتورها به کارمیرود، اورانیوم یا ترکیباتی از این فلز است که به علت خاصیتی که در جذب نوترون و شکافت هستهای دارد، مورد استفاده قرار میگیرد. اورانیوم یک ماده رادیواکتیو است که در طبیعت یافت میشود. پلوتونیوم فلز دیگری است که برای سوخت در راکتورهای قدرت به کار میرود ولی این فلزکه آن هم رادیواکتیو است، در طبیعت یافت نمیشود و از واکنش های هستهای اورانیوم به وجود میآید.