شفق قطبی

  

شفق قطبي چيست و چگونه تشكيل مي شود؟

 

نيروهاي لورنتس كه موجب انحراف مسير الكترونها در ميدان هاي مغناطيسي مي شود در بسياري از پديده هاي طبيعي تجلي مي يابند و فقط با ياري گرفتن از اين نيروها توضيح آنها ممكن است. يكي از تماشايي ترين و با شكوهترين پديده ها از اين نوع شفق قطبي است، كه مشخصه عرض هاي جغرافيايي بالا , نزديكي هاي شمال يا جنوب مدار قطبي است. پديده شگفت آور و زيبايي كه در طول شب قطبي طولاني در آسمان ديده مي شود.

آسمان تابان مي شود و نقش هايي با رنگها و شكل هاي گوناگون ديده مي شود. گاهي داراي شكل كمان يكنواخت ، ساكن يا تپنده است و گاهي عبارت است از شمار زيادي پرتو با طول موج هاي متفاوت ، كه مانند پرده ها و نوارها بازي مي كنند و پيچ و تاب مي خورند. رنگ تاباني از سبز مايل به زرد به سرخ و بنفش مايل به خاكستري تغيير مي كند. طبيعت و منشا شفق هاي قطبي زمان درازي به كلي پوشيده مانده بود. تا اينكه به تازگي براي اين راز توضيح رضايت بخشي پيدا شد.

ارتفاع شفق هاي قطبي

قبل از همه , دانشمندان موفق شدند ارتفاعي را كه شفق هاي قطبي ظاهر مي شوند، تعيين كنند. به اين منظور از يك تاباني از دو نقطه به فاصله چند ده كيلومتر از يكديگر عكس گرفتند. به كمك چنين عكس هايي ثابت كردند كه شفق هاي قطبي در ارتفاع 80 تا 100 كيلومتري بالاي زمين (بيشتر اوقات در ارتفاع 100 كيلومتر) ظاهر مي شوند. به اين ترتيب دريافتند كه شفق هاي قطبي تاباني گازهاي رقيق موجود در جو زمين هستند، كه تا اندازه اي به تاباني در لامپ هاي تخليه گاز شبيه مي باشند.

ادامه نوشته

تاریخچه علم رمز نگاری و رمز نگاری کوانتومی

در تابستان گذشته،مطلب بسیاری خوب و جالبی در زمینه تاریخچه علم رمز نگاری و رمز نگاری کوانتومی در قالب پاور پوینت از سوی یکی از همکاران ارجمند برای بنده ارسال شد  که فایل این مقاله در لینک زیر قابل مشاهده است.ضمن پوزش از جناب آقای قاسمی به دلیل این تاخیر چند ماهه،امیدوارم از مطالعه آن لذت ببرید: 

 تاریخجه علم رمز نگاری و مروری بر رمزنگاری کوانتومی

•   ضمنا فایل با فرمت rar میباشد.
•  برای آشنایی با  مکانیک کوانتومی و تاریخچه آن اینجاراکلیک کنید.

روز زمین پاک

 امروز دوم اردیبهشت،روز زمین پاک است و چه مناسبتی بهتر از امروز تا بشتر و بهتر به زمین و انرژی های پاک بیندیشیم.به گرمتر شدن آن و به آلودگی های روز افزون آن.

      من نیز تصمیم گرفتم تا امروز،اندکی دین خود را به زمین ادا کنم.به همین دلیل یک مقاله از دانش آموزان خوبم را در زمینه انرِژی های پاک تقدیمتان می کنم:

     انرژی باد      (لطفا کلیک نمایید)

 

 

 

انرژی هسته ای

     از این پس می کوشم تا در بخشی تازه تحقیق های دانش آموزانم را در زمینه های مختلف نظیر انرژی های نو ،نجوم ،لیزر ،هواشناسی و ...  و نیز مقالات خود را به محضر شما عزیزان تقدیم کنم تا هم سپاسی باشد از تلاش دانش آموزان خوبم و هم امید دارم به کار تان آید و مورد توجه شما دوستان قرار گیرد.

اما با توجه به روز ملی فنـــــاوری هسته ای که پشت سر گذاشتیم ،از انرژی هستــــــه ای آغاز می کنیم:

            انرژی هسته ای     (لطفا کلیک نمایید)

 

انرژِی و مرگ ستارگان

منابع انرژی ستارگان

برای هر ستاره‌ای سه منبع انرژی را می‌توان نام برد که عبارتند از:


انرژی پتانسیل گرانشی

    می‌توان فرض کرد که خورشید یا ستارگان در حال تراکم تدریجی هستند و بدین وسیله انرژی پتانسیل گرانشی خود را بصورت انرژی الکترومغناطیسی به محیط اطراف تابش می‌کنند.

انرژی حرارتی

   می‌توان فرض کرد که ستارگان و خورشید اجرام بسیار داغ آفریده شده‌اند و با تابش خود به محیط اطراف در حال سرد شدن هستند.

انرژی هسته‌ای

    می توان فرض کرد که در ستارگان هسته‌های سبکتر همجوشی کرده و انرژی آزاد شده در این همجوشی منبع انرژی ستارگان را تأمین می‌کند، یا می‌توان فرض کرد که در ستارگان هسته‌های سنگینتر از طریق واپاشی به هسته‌های سبکتر تبدیل شده و انرژی آزاد شده از این واپاشیها انرژی ستارگان را تأمین می‌کند.

ادامه نوشته

نانوتکنولوژی-قسمت8

ریز فنــــــاوری چیست؟

       ریچادر فاینمن اولین کسی بود که اعتقاد داشت روزی مواد و اشیاء با ویژگیهای اتمی ساخته خواهند شد. او می‌گفت قوانین فیزیکی هیچگاه بر غیر ممکن بودن ساخت اشیاء با مدل اتمی و با دقت زیاد دلالت نمی‌کنند. ریز فناوری از فناوریهای جدیدی است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. این فناوری ، مواد را در مقیاس یک میلیونیم متر  کنترل و تولید می‌کند. توانمندی ساخت اجزای با مقیاسهای کنترل شده و ترکیب آنها برای تولید ساختارهای بزرگتر با خواص بسیار عجیب و البته مفید از ویژگیهایی است که این فناوری را در سطح اول بیشتر مباحث به روز علمی جهان قرار داده است.

      مواد جدید و اشیای پیشرفته ساخته شده بوسیله این فناوری ، دارای ویژگیهای منحصر به فردی هستند که قابلیت حل بسیاری از مشکلات و مباحث جهان فناوری را دارند. تولید مواد سبکتر ، قوی‌تر ، که دارای عمر مفید طولانی‌تر ستند حاصل این فناوری است. با وجود ریز فناوری ، می‌توان پیش بینی کرد مسائل غیر قابل حل بیشتری بزودی حل شود. این دانش عظیم روز به رز در حال پیشرفت است و هر چند وقت یکبار پدیده‌ای جدید با ویگیهای منحصر به فردی را به جهان فناوری تقدیم می‌کند. برخی معتقد هستند ریز فناوری علم فهم و کنترل مواد در ابعاد تقریبی 11 تا 100 نانومتر است، ولی برخی دیگر به ابعاد کوچکتر نیز فکر می‌کنند یک نانومتر در حدود یک صد هزارم ضخامت یک برگ کاغذ معمولی است و این معادل 10 برابر طول یک اتم هیدروژن است.

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت7

اندازه گــیری در دنیای نانومتر

         برای اندازه گیری دقیق فاصله بین ذرات زیر اتمی آینه‌هایی بسیار صاف ساخته خواهد شد. در حال حاضر برای پیگیری حرکات در پهنایی کوچکتر از پهنای یک اتم ، از نور و مجموعه‌ای از آینه‌ها استفاده می‌شود. دقت این روش جدید اندازه گیری ، ممکن است به ساخت ریز تراشه‌های سریعتر و حتی ریز ماشینها (که کوچکتر از آن هستند) منجر شود. بیش از یک قرن ، دانشمندان برای اندازه گیری حرکتهای بسیار کوچک از روش نوری تداخل سنجی استفاده کرده‌اند. ولی روش جدید نسبت به روش قدیمی تا پانصد برابر دقت دارد.

تداخل سنــــجی

        ساده‌ترین نوع تداخل سنج یک پرتو نوری را دو قسمت کرده ، یک پرتو از طریق یک آینه ثابت به بیرون می‌تابد وپرتو دیگر از طریق آینه متحرک انعکاس می‌یابد. دو پرتو مجددا ترکیب می‌شوند و به صورت یک شعاع خروجی در می‌آید، که قدرت آن به موقعیت شیء بستگی دارد. این پرتوها متغیر هستند، زیرا دو پرتو در زمان یکسان ، فاصله‌های متفاوتی را طی می‌کنند، که این به فاصله دور شدن آینه متحرک بستگی دارد. بنابراین هنگامی که امواج نوری مجددا ترکیب می‌شوند، می‌توانند به صورت "پیک به پیک" به روی هم قرار گیرند و باهم ترکیب می‌شوند، حداکثر خروجی را می‌دهند. ولی هنگامی که به صورت "پیک به انتها" ترکیب می‌شوند، خروجی این دو موج به صفر می‌رسد و دیگر خروجی ندارند.

ادامه نوشته

زندگی و سایر مشخصات ستارگان

       بطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف جنینی ، کودکی و جوانی و پیری هستند. پس از اکتشاف برابری جرم و انرژی توسط انیشتین ، دانشمندان تشخیص دادند، که کلیه ستارگان باید تغییر و تحول یابند. هر ستاره هنگامی که نور (انرژی) پخش می‌کند، مقداری از ماده خویش را مصرف می‌کند. ستارگان همیشگی نیستند، روزی به دنیا آمده‌اند و روزی هم از دنیا خواهند رفت. ستارگان گویهای بزرگی از گاز بسیار گرم هستند که بواسطه نورشان می‌درخشند.

     در سطح دمای آنها هزاران درجه است و در داخل دمایشان بسیار بیشتر است. در این دماها ماده نمی‌تواند به صورتهای جامد یا مایع وجود داشته باشد. گازهایی که ستارگان را تشکیل می‌دهند بسیار غلیظتر از گازهایی هستند که معمولا بر سطح زمین وجود دارند. چگالی فوق العاده زیاد آنها در نتیجه فشارهای عظیمی است که در درون آنها وجود دارد. ستارگان در فضا حرکت می‌کنند، اما حرکت آنها به آسانی مشهود نیست. در یک سال هیچ تغییری را در وضعیت نسبی آنها نمی‌توان ردیابی کرد، حتی در هزار سال نیز حرکت قابل ملاحظه‌ای در آنها مشهود نمی‌افتد.

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت6

تعريف نانوتکنولوژي و آشنايي با آن

       نانوتکنولوژي، فناوري جديد است که تمام دنيا را فرا گرفته است و به تعبير دقيقتر "نانوتکنولوژي بخشي از آينده نيست بکله همه آينده است" . در اين نوشتار بعد از تعريف نانوتکنولوژي و بيان کاربردهاي آن دلايل و ضرورتهاي توجه به اين فناوري آورده شده است.

       نانوتکنولوژي، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستمهاي جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکــولي و اتمي و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر مي­شود. از همين تعريف ساده برمـي­آيد که نانوتکنولوژي يک رشته جديد نيست، بلکه رويکردي جديد در تمام رشته ها است. براي نانوتکنولوژي کاربردهايي را در حوزه هاي مختلف از غذا، دارو، تشخيص پزشکي و بيوتکنولوژي تا الکترونيک، کامپيوتر، ارتباطات، حمل­و­نقل، انرژي، محيط زيست، مواد، هوافضا و امنيت ملي برشمرده اند.کاربردهاي وسيع اين عرصه به همراه پيامدهاي اجتماعي، سياسي و حقوقي آن، اين فن ­ آوري را به­عنوان يک زمينه فرا رشته­اي و فرابخش مطرح نموده است.

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت5

  اهمیت کاربرد نانو تکنولوژی            

        دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: "در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپی‌ برداری را سریع ، ارزان ، کامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه می‌شود. هزینه تولید یک تن ‌تری بیت تراشه‌های RAM تقریبا "معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد می‌شود".

       دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs می‌گوید: "نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد". در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است: "تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه کنید. یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین می‌گردد با هزینه‌ای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید".

       موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری می‌گردند که قادر به همانند سازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانو روبات ، تقریبا" تمامی فرآیندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد.

   

ادامه نوشته

نجوم

ستاره شناسی ، علمی است که با مشاهده و توضیح وقایعی که در خارج از زمین و جو آن رخ می‌دهد سر و کار دارد. این علم منشا پیدایش و خواص فیزیکی و شیمیائی اشیائی که قابل مشاهده در آسمان بوده (و خارج زمین قرار دارند) و همینطور فرآیندهای منتجه از آنها را مطالعه می‌کند. در طی قسمتی از قرن بیستم ، ستاره شناسی به سه شاخه تقسیم شده بود: محاسبات نجومی ، مکانیک آسمانی و فیزیک نجومی. حالات برجسته متداول فیزیک نجومی در نامگذاری گروههای آموزشی دانشگاهی و موسسات درگیر با تحقیقات نجومی متجلی می‌شود:

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت4

۳.ارتباط بين فيزيک، شيمي و زيست‌شناسي

   فاينمن: بنابراين بايد بتوانيم اتم‌هاي منفرد را ببينيم. اگر اتم‌ها را از هم جدا ببينيم، چه فايده‌اي دارد؟... ما دوستاني در رشته‌هاي ديگر داريم، مثلاً در زيست‌شناسي. ما فيزيکدان‌ها معمولاً به آنها نگاه مي‌کنيم و مي‌گوييم:«مي دانيد چرا همکاران شما اين‌قدر کُند پيشرفت مي‌کنند؟ (در واقع، من رشته‌اي را نمي‌شناسم که در زمان ما رشدي به سرعت زيست‌شناسي داشته باشد) شما بايد رياضيات را بيشتر به کار ببريد، همان کاري که ما مي‌کنيم.» آنها مؤدبانه پاسخ مي‌دهند:«کاري که شما بايد انجام دهيد تا ما سريع‌تر پيشرفت کنيم، اين است که ميکروسکوپ الکتروني را صد مرتبه بهتر کنيد.»

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت3

مواد بنیادی نانو تکــــنولوژی

ساخت یک نوع مولکول جدید کربن موسوم به باکمینستر فولرین یا کربن- 60 راه را برای پژوهشهای بعدی هموارتر کرد. محققان با کمک این مولکول که خواص حیرت انگیز آن هنوز در درست بررسی است، لوله‌های موئینه‌ای در مقیاس نانو ساخته‌اند که می‌تواند برای ایجاد ساختارهای مختلف در تراز یک میلیونیم متر مورد استفاده قرار گیرد. بررسی‌هایی که در ابعاد نانو بر روی مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه‌ای را آشکار کرده است.

به عنوان مثال ذرات سیلیکن در ابعاد نانو از خود نور ساتع می‌کنند و لایه‌های فولاد در این مقیاس از استحکام بیشتری در قیاس با صفحات بزرگتر این فلز برخوردار هستند. برخی شرکتها از هم اکنون بهره برداری از برخی یافته‌های نانو تکنولوژی را آغاز کرده‌اند. به عنوان نمونه شرکت آرایشی اورال از مواد نانو در محصولات آرایشی خود استفاده می‌کند تا بر میزان تاثیر آنها بیفزاید.

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت2

مبانی نانو تکــــنولوژی

   نانو تکنولوژی نظیر هر فناوری دیگری همچون یک تیغ دولبه است که می‌توان از آن در مسیر خیر و صلاح و یا نابودی و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره‌گیری از این فناوری شناخت دقیق‌تر خصوصیات آن و آشنایی با قابلیت‌‌های آن است که می‌توان به روشنی و بدون ابهام مورد تاکید قرار داد.

این فناوری جدید هنوز ، حتی برای متخصصان ، شناخته شده نیست و همین امر هاله ابهام آن را ضخیمتر می‌کند و راه را برای گمانزنی‌های متنوع هموار می‌سازد.

ادامه نوشته

نانو تکنولوژی_قسمت 1

مقاله ای که در پیش روی شماست مقاله ای مفصل و کامل و البته به زبان ساده در زمینه فناوری نانو میباشد که امید وارم مورد توجه همگان به خصوص دانش آموزان عزیز قرار گیرد و پنجره ای باشد برای آشنایی هر چه بهتر شما عزیزان با سومین انقلاب علمی _ صنعتی عصر حاضر!

 

 نانوتکنـــــولوژی

نانو تکـــــنولوژی به زبان ساده

Nano   کلمه‌ای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار یک میلیاردیم یک کمیت استفاده می‌شود. چون یک اتم تقریبا 10 نانو متر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکار برده می‌شود.

  نانو تکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانو تکنولوژی شکل‌ دهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانو تکنولوژی در الکترونیک ، زیست ‌شناسی ، ژنتیک ، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده می‌شود.

ادامه نوشته

کاربرد های انرژِی هسته ای

در این مقاله ای کوشیده ایم به طور اجمالی به گوشه هایی از کاربردهای انرژی هسته ای بپردازیم:
استفاده از نیروی هسته‌ای از 40 سال پیش آغاز شد و اینک این نیرو همان اندازه از برق جهان را تأمین می‌کند که 40 سال پیش بوسیله تمام منابع انرژی تأمین می‌شد. حدود دو سوم از جمعیت جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که نیروگاههای هسته‌ای آنها در زمینه تولید برق و زیر ساختهای صنعتی نقش مکمل را ایفا می‌کنند. نیمی از مردم جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که نیروگاههای هسته‌ای در آنها در حال برنامه‌ریزی و یا در دست ساخت هستند.

به این ترتیب ، توسعه سریع نیروی هسته‌ای جهان مستلزم بروز هیچ تغییر بنیادینی نیست و تنها نیازمند تسریع راهبردهای موجود است. امروزه حدود 440 نیروگاه هسته‌ای در 31 کشور جهان برق تولید می‌کنند. بیش از 15 کشور از مجموع این تعداد در زمینه تأمین برق خود تا 25 درصد یا بیشتر ، متکی به نیروی هسته‌ای هستند. در اروپا و ژاپن سهم نیروی هسته‌ای در تأمین برق بیش از 30 درصد است، در آمریکا نیروی هسته‌ای 20 درصد از برق را تأمین می‌کند. در سرتاسر جهان ، دانشمندان بیش از 50 کشور از حدود 300 راکتور تحقیقاتی استفاده می‌کنند تا: درباره فناوریهای هسته‌ای تحقیق کرده و برای تشخیص بیماری و درمان سرطان ، رادیوایزوتوپ تولید کنند.

ادامه نوشته

انرژی هسته ای و مراحل غنی سازی اورانیوم

 به مناسبت روز ملی فناوری هسته ای مناسب دیدم،مقاله ای در زمینه این فناوری و مراحل غنی سازی اورانیوم در دید دوستان قرار دهم.امید است مورد توجه آنان قرار گیرد...

 

انرژی هسته ای

 

 استفاده اصلي از انرژي هسته‌اي، توليد انرژي الكتريسته است. اين راهي ساده و كارآمد براي جوشاندن آب و ايجاد بخار براي راه‌اندازي توربين‌هاي مولد است. بدون راكتورهاي موجود در نيروگاه‌هاي هسته‌اي، اين نيروگاه‌ها شبيه ديگر نيروگاه‌ها زغال‌سنگي و سوختي مي‌شود. انرژي هسته‌اي بهترين كاربرد براي توليد مقياس متوسط يا بزرگي از انرژي الكتريكي به‌طور مداوم است. سوخت اينگونه ايستگاه‌ها را اوانيوم تشكيل مي‌دهد.
چرخه سوخت هسته‌اي تعدادي عمليات صنعتي است كه توليد الكتريسته را با اورانيوم در راكتورهاي هسته‌اي ممكن مي‌كند.

ادامه نوشته