منو
 صفحه های تصادفی
سنگ گچ
پر عیار کردن سنگ مس
حالات امام صادق علیه السلام در نماز
پایان نامه
هواپیماهای مدار گریز
خانواده ی زبان های هند و اروپایی
کالسیفیکاسیون
محلولها
سایمتیدین
لشکرکشی محمود به هند- فتح دژ ناراین
 کاربر Online
670 کاربر online
تاریخچه ی: اندازه زمین

در حال مقایسه نگارشها

نگارش واقعی نگارش:2

نگاه اجمالی

بررسی مفصل منظومه شمسی با سیاره مسکونی ما ، زمین و قمرش ماه شروع می‌شود. قرنها بررسی بر روی زمین منجر به فهم خوبی از این سیاره شده است و مطالعه ماه در عصر فضا از سال 1957 میلادی با فرود آمدن انسان در آن تغییر اساسی کرد. آدمی از همان زمان که زندگی را در زمین آغاز کرد، توانایی آن را داشت که سطح سیاره خود را بررسی کند. عوامل زیادی سبب شده‌اند تا زمین به صورت عضو بی‌همتای منظومه شمسی درآید.

زمین تنها سیاره‌ای است که مقادیر هنگفتی آب مایع دارد. اقیانوسها بیش از سه چهارم سطح زمین را پوشانده‌اند. بزرگی زمین ، اندازه‌گیری آن را مشکل می‌سازد. ولی امروزه نقشه‌برداری‌های زمین‌پیمایی ، اندازه‌گیریهای زمین را ممکن ساخته‌اند.



تصویر

تاریخچه

500 سال پیش از میلاد مسیح ، یکی از فیلسوفان مشهور یونان به نام فیثاغورث ، به کروی بودن زمین پی برد. وی زمین را با شکل ماه مقایسه کرد. اندیشمند دیگر یونانی ، به نام ارسطو ، که 300 سال پیش از میلاد زندگی می‌کرد، نیز به این نتیجه رسید که زمین کروی است. وی مشاهده کرد که به هنگام گرفتن ماه ، سایه زمین در روی آن به شکل منحنی است. سپس در 200 سال پیش از میلاد ، اراتوستن ، انحنای زمین را محاسبه کرد و اندازه آن را بدست آورد.

اندازه‌گیری اراتوستن

اراتوستن اولین بار محیط زمین را اندازه گرفت. نتایج او به اعداد مورد قبول امروزی بسیار نزدیک است. اراتوستن در اندازه‌گیری خود از یک واحد قدیمی طول به نام "استادیوم" استفاده کرد. این واحد با واحدهای متداول امروزی همسان نیست ولی می‌توان آن را حدود 185 متر در نظر گرفت. اراتوستن تحصیلات خود را در مرکز بزرگ آموزشی اسکندریه مصر انجام داد. او می‌دانست که شهر سوئنه در 5000 استادیومی جنوب اسکندریه واقع است.

در ظهر اعتدال بهاری ، آفتاب بطور مستقیم بر این شهر می‌تابد و سایه‌ای ایجاد نمی‌کند، ولی در همان روز و همان ساعت در اسکندریه ، اشیا دارای سایه‌اند. او با نصف یک میله عمودی ، زاویه پرتوهای خورشید را اندازه‌گیری کرد. در اسکندریه زاویه 7 درجه و 12 دقیقه بود. چون فاصله خورشید بسیار زیاد است، پرتوهای آن تقریبا موازی می‌تابند. با استفاده از این واقعیت ، وی به این نتیجه رسید که زمین باید کروی باشد. در سوئنه ، پرتوها عمود هستند و سایه ایجاد نمی‌کنند، ولی در اسکندریه با خط عمود بر زمین ، زاویه‌ای می‌سازند. زاویه 7 درجه و 12 دقیقه معادل 50/1 محیط دایره ، یعنی 360 درجه ، است. اراتوستن با بکار بردن رابطه زیر :

1/50 =7،2/360 = ํ 360/'12 ํ 7

نتیجه گرفت که فاصله 5000 استادیومی میان اسکندریه و سوئنه ، 50/1 محیط زمین است.

اندازه‌گیری اراتوستن به کیلومتر

اگر استادیوم را به کیلومتر تبدیل کنیم، می‌بینیم که محیط زمین برحسب اندازه‌گیری اراتوستن 42656 کیلومتر است. اندازه‌گیریهای دقیق امروزی نیز عددی در حدود 40000 کلیومتر را نشان می‌دهد.

مباحث مرتبط با عنوان


اندازه زمین

نگاه اجمالی

بررسی مفصل منظومه شمسی با سیاره مسکونی ما ، زمین و قمرش ماه شروع می‌شود. قرنها بررسی بر روی زمین منجر به فهم خوبی از این سیاره شده است. و آدمی از همان زمان که زندگی را در زمین آغاز کرد. توانایی آن را داشت که سطح سیاره خود را بررسی کند. عوامل زیادی سبب شده‌اند تا زمین به صورت عضو بی‌همتای منظومه شمسی درآید. زمین تنها سیاره‌ای است که مقادیر هنگفتی آب مایع دارد. اقیانوسها بیش از سه چهارم سطح زمین را پوشانده‌اند. بزرگی زمین ، اندازه‌گیری آن را مشکل می‌سازد. ولی امروزه نقشه‌برداریهای زمین‌پیمایی ، اندازه‌گیریهای زمین را ممکن ساخته‌اند.

تاریخچه

500 سال پیش از میلاد مسیح ، یکی از فیلسوفان مشهور یونان به نام فیثاغورس ، به کروی بودن زمین پی برد. وی زمین را با شکل ماه مقایسه کرد. اندیشمند دیگر یونانی ، به نام ارسطو که 300 سال پیش از میلاد زندگی می‌کرد، نیز به این نتیجه رسید که زمین کروی است. وی مشاهده کرد که به هنگام گرفتن ماه ، سایه زمین در روی آن به شکل منحنی است. سپس در 200 سال پیش از میلاد ، اراتوستن انحنای زمین را محاسبه کرد و اندازه آن را بدست آورد.

ندازه گیری اراتوستن

اراتوستن اولین بار محیط زمین را اندازه گرفت. نتایج او به اعداد مورد قبول امروزی ، بسیار نزدیک است. اراتوستن در اندازه گیری خود از یک واحد قدیمی طول به نام استادیوم استفاده کرد. این واحد با واحدهای متداول امروزی همسان نیست ولی می‌توان آن را حدود 185 متر در نظر گرفت. اراتوستن تحصیلات خود را در مرکز بزرگ آموزشی اسکندریه مصر انجام داد. او می‌دانست که شهر سوئنه در 15000 استادیومی جنوب اسکندریه واقع است.
در ظهر اعتدال ، بهاری آفتاب به طور مستقیم بر این شهر می‌تابد و سایه ای ایجاد نمی‌کند. ولی در همان روز همان ساعت در اسکندریه ، اشیا دارای سایه‌اند. او با نصف یک میله عمودی ، زاویه پرتوهای خورشید را اندازه‌گیری کرد. در اسکندریه زاویه 7 درجه و 12 دقیقه بود. چون فاصله خورشید بسیار زیاد است. پرتوهای آن تقریبا موازی می‌تابند. با استفاده از این واقعیت ، وی به این نتیجه رسید که زمین باید کروی باشد. در سوئنه ، پرتوها عمود هستند و سایه ایجاد نمی‌کنند. ولی در اسکندریه با خط عمود بر زمین ، زاویه‌ای می‌سازند. ولی در اسکندریه با خط عمود بر زمین ، زاویه‌ای می‌سازند. زاویه 7 درجه و 12 دقیقه معادل 1/50 محیط دایره یعنی 360 درجه است. اراتوستن با بکار بردن رابطه زیر :
7 ํ,12'/360 ํ=7.2/360=1/50
نتیجه گرفت که فاصله 1500 استادیومی میان اسکندریه و سوئن ، 1/50 محیط زمین است.

تبدیل اراتوستن به کیلومتر

اگر استادیوم را به کیلومتر تبدیل کنیم می‌بینیم که محیط زمین بر حسب اندازه‌گیری اراتوستن 42656 کیلومتر است. اندازه‌گیریهای دقیق امورزی نیز عددی در حدود 40000 کلیومتر را نشان می‌دهد.


اصل عدم قطعیت

نگاه اجمالی:

در هر شاخه ای از علوم قواعد و قوانین خاصی وجود دارند که صحت و درستی این قوانین بدون اثبات پذیرفته می شود. این گونه قواعد را اصل می نامند. بنابراین در هر علمی تعدادی اصل علمی وجود دارد که برای متخصصین آن علم به طور کامل آشنا هستند. به عنوان مثال آلبرت انشتین در بیان نظریه نسبت خاص خود ، ثابت بودن سرعت نور در تمام چارچوب های لخت را به عنوان یک اصل می پذیرد. بیشترین کاربرد اصول در اثبات روابط و خصوصیات دیگری است که بعدا بیان می شود. اصل عدم قطعیت یک نمونه از هزاران اصلی است که در علم فیزیک وجود دارد.

پیدایش عدم قطعیت

بعد از اینکه دوبروی نظریه خود را مبنی بر انتساب موج به ذرات مادی بیان کرد ، این امواج تا اندازه ای نامفهوم بود. همچنین در این زمان سوال دیگری مطرح بود ، مبنی بر اینکه قوانین مکانیک کوانتومی چه تاثیری بر مفاهیم مکانیک کلاسیک دارند. هایزنبرگ اشکال را از سرچشمه آن مورد نظر قرار داد ، یعنی دستورها و روشهای معمولی مشاهده را در مورد پدیده هایی با مقیاس اتمی به کار برد. در تجربیات روزانه ، می توانیم هر پدیده ای را مشاهده کنیم و خواص آن را اندازه بگیریم ، بدون آنکه پدیده مورد نظر را تحت تاثیر قرار دهیم.
در دنیای اتم هرگز نمی توانیم اختلال و آشفتگی را که حاصل از دخالت دادن وسایل اندازه گیری است ، مورد وارسی قرار دهیم. انرژی ها در این مقیاس به اندازه ای کوچک هستند که حتی در اندازه گیری که با حداکثر آرامش انجام گرفته ممکن است آشفتگی های اساسی در پدیده مورد آزمایش پدید آورد ، و نمی توان مطمئن بود که نتایج اندازه گیری واقعا آنچه را در نبودن وسایل اندازه گیری روی می داد ، توصیف می کند. ناظر و وسیله اندازه گیری یک قسمت از پدیده را مورد بررسی است. اصولا چیزی به عنوان پدیده فیزیکی به خودی خود وجود ندارد. در همه حالات ، یک عمل متقابل کاملا اجتناب پذیر میان ناظر و پدیده وجود دارد.
هایزنبرگ این موضوع را از طریق ملاحظه مسئله دنبال کردن یک ذره مادی متصور ساخت. در جهان ماکروسکوپیک می توانیم حرکت یک توپ پینگ پونگ را ، بدون آنکه مسیر آن را تحت تاثیر قرار دهیم ، تعقیب کنیم. اما در مورد مسیر حرکت یک الکترون هرگز وضع به همین منوال نیست و نمی توان بدون شناختن مسیر حرکت تقریبا غیر ممکن است. و همین امر سبب ایجاد یک عدم قطعیت در مشاهدات ما می گردد.

رابطه عدم قطعیت با اصل مکملی

اصل مکملی نشان می دهد که کاربرد همزمان توصیف های موجی و ذره ای در مورد یک ذره مادی مانند فوتون غیر ممکن است در صورتی که یکی از این دو توصیف را انتخاب کنیم ، توصیف دیگر کنار گذاشته می شود. به عنوان مثال ، اگر تابش الکترومغناطیسی را به زبان ذرات بیان کنیم و مکان فوتون را در هر لحظه با دقت کامل تعیین کنیم ، در آن صورت عدم قطعیت در مکان و زمان هر دو صفرند.
اما از طرف دیگر ، عدم قطعیت در آنچه که به موج فوتون نسبت داده می شود (طول موج و فرکانس) بی نهایت بزرگ خواهد بود.
در عوض اگر توصیف موجی را به کار ببریم در اینصورت عدم قطعیت در تعیین فرکانس و طول موج صفر بوده ولی عدم قطعیت در مکان و زمان بی نهایت خواهد بود. بنابراین یک رابطه بین عدم قطعیت در فرکانس و نیز بین مکان و طول موج وجود خواهد داشت. به بیان دیگر حاصلضرب ΔtΔv (عدم قطعیت در فرکانس و زمان) و ΔxΔy (عدم قطعیت در طول موج و مکان) مقدار ثابت خواهد بود. یعنی اگر به عنوان مثال Δv افزایش یابد ، Δt کاهش خواهد یافت و بر عکس.

رابطه عدم قطعیت اندازه و حرکت و مکان:

یکی از مهمترین مشاهدات کیفی که در بحث بسته موج صورت می گیرد ، رابطه بین پهنای بسته موج در دو فضای مکان و اندازه حرکت است. این دو کمیت با هم رابطه عکس دارند. یعنی هرگاه پهنای بسته موج در فضای مکان بیشتر باشد ، بر عکس در فضای اندازه حرکت کمتر خواهد بود. به گونه ای که حاصلضرب ΔpΔx همواره بزرگتر یا مساوی .... خواهد بود. .... کمیت ثابتی است که به صورت نسبت ثابت پلانک بر عدد .... تعریف می شود. به عبارت دیگر رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ در مورد اندازه حرکت و مکان به صورت زیر است

رابطه عدم قطعیت انرژی و زمان:

می دانیم که نظریه پلانک و به تبع آن کارهای انشتین نشان داد که انرژی به صورت کوانتاهای انرژی با مقدار hv می باشد ، به عبارت دیگر انرژی بصورت E=hv بیان می شود. اگر این رابطه را در رابطه مربوط به عدم قطعیت در فرکانس و زمان قرار دهیم ، در این صورت رابطه معروف عدم قطعیت هایزنبرگ در مورد انرژی و زمان به صورت زیر حاصل می گردد.
ΔEΔT/>….


آشنایی با ترپنها

دید کلی:

از نقطه نظر شیمیایی روغنهای اسانسی عمدتا متشکل از لیپیدهای ساده ای است ترپن نامیده می شوند. ترپنها مولکولهای آلی نسبتا کوچکی هستند که تنوع ساختاری گسترده ای دارند. تا کنون هزارن ترپن مختلف شناخته شده است. بعضی از آنها هیدرو کربن هستند و برخی دیگر در ساختارشان اکسیژن هم دارند. تعدادی از آنها مولکولهای راست زنجیرندو برخی ترکیبات هم دارای یک یا چند حلقه می باشند.

تاریخچه:

از زمانهای گذشته انسان می دانست که در اثر تقطیر مواد گیاهی با بخار مخلوط معطری به دست می آید که روغنهای اسانسی نامیده می شود. انسانها از دیرباز با خواص معطر گیاهانی مثل عود و کندر و . . . آشنا بودند و در پرستشگاهها از بخور آن ها ، هنگان نیایش استفاده می کردند. عصاره های گیاهی را هزاران سال به عنوان دارو ، ادویه و انواع عطرها به کار می بردند. تحقیقات روی روغنهای اسانسی نقش عمده ای در ظهور و تکامل شیمی آلی در قرن نوزده ایفا کرد.

ساختار ترپنها:

به موجب قاعده ایزوپرنی ، می توان ترپنها را ترکیباتی دانست که از الحاق و اتصال سر به دم واحدهای ایزوپرنی پنج کربنی تشکیل شده اند.

به عنوان مثال میرسن دارای دو واحد ایزوپرنی است که به صورت سر به دم به هم متصل شده اند و یک زنجیر هشت کربنی با دو شاخه یک کربنی تشکیل داده اند.

طبقه بندی ترپنها:

ترپنها را براساس واحدهای ایزوپرنی پنج کربنی آنها طبقه بندی می کنند.
تعداد اتمهای کربن تعداد واحدهای ایزوپرن طبقه بندی
10 2 مونو ترپنها
15 3 سزکویی ترپنها
20 4 دی ترپنها
25 5 سستر ترپنها
30 6 تری ترپنها
40 8 تترا ترپنها
مونو ترپنها و سزکویی ترپنها عمدتا در گیاهان یافت می شوند ولی ترپنهای بالاتر هم در گیاهان و هم در جانوران دیده می شوند. به عنوان مثال میرسن یک مونو ترپن است که از اسانس درخت غار استخراج می شود.
لاتریپنن در اسانس گشنیز و سیرونلول در اسانس شمدانی یافت می شود.

فعالیت بیولوژیکی ترپنها:

بسیاری از ترپنهای بزرگ مولکول فعالیت بیولوژیکی مهمی دارند. به عنوان مثال لانوستردل ( یک تری ترپن ) پیش ترکیب بیوسنتز هورمونهای استروئیدی است و B- کارتن ( یک تترا ترپن ) منبع تغذیه ویتامین A می باشد. کلسترول هم نوعی ترپن می باشد.

بیوسنتز ترپنها:

اگر چه قاعده ایزوپرن روش آسانی برای تعیین و به یاد سپاری ساختمان ترپنها ست اما ایزوترپن خودش پیش ترکیب بیولوژیکی ترپنها نیست. طبیعت دو ترکیب معادل با ایزوپرن یعنی ایزوپنتیل پیروفسفات و دی متیل آلیل پیرو فسفات را برای بیوسنتز ترپنها به کار می گیرد. این مولکولهای پنج کربنی در اثر تراکم سه واحد استیل کوآنزیم تشکیل می شوند.

چگونگی ایجاد پیش ترکیب مونوترپنها:

دی متیل آلیل پیروفسفاتیک عامل آلکیل دار کننده بسیار عالی است.چون گروه پیرو فسفات آلیلی یک گروه ترک کننده مناسب است. گروه پیروفسفات توسط پیوند دوگانه هسته دوست ایزوپنتینیل پیروفسفات استخلاف می شود و با حذف یک پروتون از ترکیب واسطه ، جفت شدن سر به دم تحقق یافته و ژانیول پیروفسفات تشکیل می شود. ژانیول یک ترپن الکل است و در اسانس گل سرخ یافت می شود و پیش ترکیب همه مونوترپنهای دیگر است.

سنتز برخی از ترپنها با استفاده از ژانیول پیروفسفات:

لیمونن ، مونوترپنی که در روغن مرکبات وجود دارد در اثر ایزومری شدن پیوند دوگانه و سپس استخلاف هسته دوستی ژرانیول پیروفسفات تشکیل می شود.
در اثر ترکیب ژرانیول پیروفسفات با یک ایزوپنتیل دیگر مولکول 15 کربنی فارنزولپیرو فسفات تشکیل می شود که پیش ترکیب همه سزکویی ترپنها است.
در اثر افزوده شدن واحدهای ایزوپرنی بیشتر به فارنزول ، پیش ترکیبهای دی ترپنها و سستر ترپنها نیز سنتز می شود. بیوسنتز تری ترپنها مانند اسکوانس که پیش ترکیب همه تری ترپنها دیگر واستروئیدها است از طریق جفت شدن دم به دم فارنزول پیروفسفات روی می دهد.

کاربردها:

ترپنهای موجود در اسانس های گیاهی در دارو سازی ، عطر سازی و صنایع غذایی کاربرد دارد. سیس-پلی ایزوپرن ( کائوچوی طبیعی ) ترکیبی است که از واحدهای ایزوپرنی ساخته شده است.


اصل مکملی

نگاه اجمالی:

بر اساس رابطه دوبروی به ذرات هم مشخصه های موجی و هم مشخصه های ذره ای نسبت داده می شود. در نگاه اول این بیان نوعی نگرانی ایجاب می کند ، چون این بیان نوعی دوگانگی ایجاد می کند. اصل مکملی برای از بین بردن این دوگانگی ، قرار داد می کند که همواره در هر پدیده خاص فقط یک دیدگاه را می توان به کار برد. بنابراین اعمال هر دو دیدگاه موجی و ذره ای به صورت همزمان ممنوع است.

موارد روشن اصل مکملی:

در فیزیک مفاهیم موج و ذره دو مفهوم اساسی هستند ، زیرا این دو نمایشگر تنها دو ممکن انتقال انرژی هستند. وقتی انرژی منتقل می شود همواره می توان انتشار آن را به کمک امواج یا ذرات توصیف کرد. در توصیف انتقال انرژی معمولی (بزرگ مقیاس) در فیزیک کلاسیک ، همواره می توان یکی از این دو توصیف را به کار برد. به عنوان مثال ، یک آشفتگی که در سطح آنها آشفتگی در حال حرکت را به دو صورت مستقیم مشاهده می کنیم ، راجه به اینکه کدام توصیف را باید به کار برد ، هرگز تردیدی وجود ندارد.

چند مثال ساده از کاربرد اصل مکملی

  • انتشار صوت از یک محیط کشسان را می توان به صورت یک آشفتگی موجی درک کرد. اما آن طور که امواج آب قابل مشاهده هستند ، امواج صو.تی را نمی بینیم. با این وجود، توصیف موجی را با اطمینان خاطر در مورد انتشار صوت به کار می بریم ، زیرا تا آنجا که به تعبیر پراش و تداخل مربوط می شود ، روی هم رفته ، این پدیده با پدیده مربوط به امواج آب مشابه است.
بنابراین گفته می شودکه انتشار صوت جنبه های صوتی را نشان می دهد. به بیان دیگر منظور این است که انتشار صوت را با یک مدل موجی می توان تشریح کرد ، چون مدل موجی با تمام مشاهدات تجربی در باره صوت توافق دارد.
  • یک نمونه از رفتار ذره ای در نظریه جنبشی گازها ظاهر می شود . هرگز به صورت مستقیم نمی توانیم مولکول های یک گاز را مشاهده کنیم . ولی کاملا مطمئن هستیم که رفتار مولکول ها نسبتا همانند رفتار اجسام کروی سخت و کوچک است ، زیرا آزمایشهای گوناگونی صحت این مطلب را تا یید می کند. منظور ابن است که یک مول ذره ای تنها وسیله مناسب برای بیان رفتار مولکول هاست. بنابر این ، وقتی پدیده هایی را توضیح می دهیم که تا حدی از تجربه عادی ما به دور هستند ، باز هم یکی از دو مد توصیف را به کار می بریم ، زیرا همواره یکی از آنها در توضیح حقایق تجربی موفق است.

ارتباط توصیف موجی و ذره ای

توصیف های موجی و ذره ای متقابلا ناسازگار و متناقض هستند. هر گاه بخواهیم بسامد یا طول یک موج را با دقت بینهایت معلوم کنیم ، در این صورت آن موج باید دارای گسترش بینهایت در فضا باشد. برعکس ، چنانچه موج در ناحیه محدودی از فضا محسوس باشد ، به طوری که انرژی آن در هر زبان به ناحیه محدودی نسبت داده شود ، در آن صورت به واسطه این موضعی بودن ، به ذره شباهت دارد ، ولی نمی توان آن را با یک تک بسامد و طول موج مشخص کرد. در عوض باید تعداد زیادی از امواج سینوس ایده آل را ، که هر کدام دارای بسامد و طول موج مشخص هستند بر هم نهاد تا آشفتگی موجی حاصل شود. بنابراین ، یک موج ایده آل (موجی که طول موج و بسامد آن کاملا معلوم است) روی هم رفته با یک ذره ایده آل (ذره ای که هیچ گسترش در فضا ندارد) ناسازگار است.

احتمال وجود توصیف های دیگر در مورد انتقال انرژی

هر پدیده انتقال انرژی ، خواه از مشاهده مستقیم یا تجربه ما به دور باشد یا نباشد ، باید بر حسب امواج یا ذرات بیان شود. هر گاه بخواهیم که این پدیده را مجسم کنیم و یا هر گاه بخواهیم که نوعی تصویر از آنچه در بر همکنش هایی که مشاهده مستقیم و بدون واسطه آنها غیر قابل حصول است ، داشته باشیم ، آن تصور باید بر حسب رفتار موجی و یا بر حسب رفتار ذره ای باشد. هیچ شق دیگری موجود نیست. به دلیل وجود تناقض متقابل بین مشخصه های موجی ، نمی توان توصیف ذره ای و توصیف موجی را به طور همزمان به کار برد. می توانیم و باید یکی از این دو توصیف را به کار بریم ولی هرگز نمی توانیم به صورت همزمان از هر دو استفاده کنیم.

اصل کمکی در مورد تابش الکترو مغناطیسی

تابش الکترو مغناطیسی هم جنبه های موجی و هم جنبه های موجی و هم جنبه های ذره ای را نشان می دهد ، اما نه در یک آزمایش. موردی که تداخل یا پراش را نشان می دهد مستلزم تعبیر موجی است و همزمان نمی توان از تعبیر ذره ای استفاده نمود. آزمایشی که بر همکنش فوتون و الکترون (مانند فوتوالکتریک) را نشان می دهد ، مستلزم تعبیر ذره ای است و همزمان نمی توان از تعبیر موجی استفاده کرد. جنبه های موجی و ذره ای ، خصوصیات ذاتی تابش الکترومغناطیسی هستند ، و باید هر دو جنبه را بپذیریم.
بر اساس مکملی که توسط بوهر ، پیشنهاد شد ، جنبه های موجی و ذره ای مکمل یکدیگرند. در هر آزمایش ، برای تعبیر رفتار تابش الکترومغناطیسی ، بر حسب یک تصویر مرئی و با معنی ، باید یا توصیف ذره ای یا توصیف موجی را انتخاب کنیم. جنبه های موجی و ذره ای مکمل هستند ، زیرا تا زمانی که این دو جنبه هر دو معلوم نباشند دانش ما درباره خصوصیات تابش الکترومغناطیسی ناقص است. اما گزینش یک توصیف ، که طبیعت آزمایش آن را ایجاب می کند ، از گزینش همزمان توصیف دیگر جلوگیری میکند. درست همان طوری که نظریه نسبت مشخص می کند که تصورات عادی ما از فضا ، زمان و جرم در پدیده هایی با سرعت زیاد کاربرد ندارند نظریه کوانتومی نیز ، از طریق دوگانگی موجی – ذره ای ، نشان می دهد که برای توصیف پدیده های زیومیکروسکوپیک مفاهیم ساده معمولی کفایت نمی کنند.

انحنای میدان

دید کلی :

یک عدسی اصلاح شده از نظر بیراهی کروی و انحراف کانونی را یک اپلانت می نامند . اگر این عدسی از نظر آستیگماتیسم هم اصلاح شده باشد ، یک آناستیگمات است . در یک آناستیگمات سطوح مماسی و ساگیتال به یک سطح تصویر تنها در هم می ریزند که سطح تیزوال نامیده می شود . متاسفانه شباهتی با شکل سطح شیء ( معمولا مسطح ) ندارد بلکه در اکثر موارد یک سطح خمیده به جلو است این ابیراهی که احنای میدان نامیده می شود حتی در عدسی های نازک هم دیده می شود .

نحنای میدان از چه چیزی ناشی می شود ؟

هر سیتم اپتیکی از اشیاء نقطه ای چه روی محور و چه خارج آن ،تصاویر نقطه ای تشکیل خواهد داد . تحت این شرایط تصاویر روی سطح خمیده تپزوال می افتد که سطوح مماس ، تیر روی هم می افتند در چنین سیستمی با وجودی که آستیگماتیسم تصحیح شده است ولی سطح کانونی منحنی است . هرگاه پرده صاف در محل کانون قرار داده شود مرکز میدان دید به صورت واضحی کانونی خواهد شد . اما لبه ها کاملا مبهم و تار خواهند بود اگر پرده کمی جلوتر آورده شود مرکز میدان و حاشیه های میدان تار خواهد بود و مابین آن به صورتی واضح کانونی خواهد شد . از نظر ریاضی برای هرسیستم فیزیکی اپتیکی یک سطح پتزوال وجود دارد واگر توان و ضریب شکست عدسی ها ثابت بماند شکل سطح پتزوال را با تغییر دادن ضریب شکل عدسی ها و یا فواصل آنها نمی توان تغییر داد .

گونه می توان انحنای میدان را به مینیمم رساند ؟

اگر سیستمی را چنان طراحی کنند که سطح T صاف باشد و سطح S زیاد . تصاویر سرتاسر میدان دارای تمرکز معقول و خوبی خواهد بود این وضعیت تاثیر در انواع معین از عدسی های عکاسی بسیار کابرد دارد . انحنای میدان را می توان برای یک تک عدسی به کمک روزنه تصحیح کرد . روزنه به عنوان جزء دوم سیستم ، پرتو های خروجی از هر نقطه شیء را به گونه ای که مسیر های پرتو های اصلی از نقاط مختلف از بخش های مختلف عدسی عبور کنند محدود می کند . بعضی سازندگان دوربین های عکاسی جعبه ای ارزان قیمت ، از یک تک عدسی هلالی و یک روزنه بند استفاده می کنند و با آنها به نحو معقولی تصاویر خوبی می گیرند

اندازه‌گیری فاصله سیارات

نگاه اجمالی

سیاره‌ها تحت تاثیر کشش گرانشی خورشید مدارهایی را می‌پیمایند. قانون گرانشی رابطه دقیق بین مکان سیاره نسبت به خورشید و زمان یک بار گردش آن در مدار ، را به دست می‌دهد. قانون سوم کپلر بیان می‌کند مکعب فاصله سیاره از خورشید متناسب است با مربع زمان تناوب گردش آن . اگر فاصله سیاره را در واحد نجومی با (D) و زمان تناوب آن را در واحد سال زمینی با P نشان دهیم آنگاه D3=P2
زمان تناوب حرکت انتقالی سیاره را می‌توان به دقت اندازه گرفت. از این رو ، با استفاده از قانون سوم کپلر فاصله سیاره‌ها از خورشید ، به راحتی محاسبه می‌شود. با این کار ، مقیاس اندازه منظومه شمسی به‌دست می‌آید.

واحد نجومی

برای یافتن فاصله سیاره‌ها در واحد کیلومتر باید اندازه دقیق واحد نجومی را بدانیم. در گذشته ، روشهای مختلفی برای اندازه‌گیری واحد نجومی به‌کار گرفته می‌شد ولی امروزه دقیقترین روش استفاده از رادار است. یک فرستنده رادیویی تک موجهایی به طرف سیاره می فرستند. آنها بعد از برخورد با سطح سیاره‌ها بازتابیده می‌شوند. و یک تلسکوپ رادیویی این پژواک را گوش می‌دهد. چون سرعت امواج رادیویی به دقت معلوم است، بنابراین ، از روی زمان تاخیر رفت و برگشت این امواج ، می‌توان فاصله سیاره را اندازه گرفت. اگر تنها فاصله یک سیاره تعیین گردد، طول واحد نجومی را می‌توان محاسبه کرد و از این رو می‌توان فاصله تمام سیاره‌ها را نتیجه گرفت.

محاسبه فاصله زهره از زمین

اخترشناسان رادیویی زهره را به عنوان هدف امواج رادار انتخاب می‌کنند، زیرا این سیاره بیشتر از هر سیاره دیگر به زمین نزدیک می‌شود. هنگامی که زهره نزدیکترین فاصله را با زمین دارد، زمانی که طولم ی‌کشد تا پژواک رادار از ان بازگردد، 276.03438 ثانیه است. پس زمان رفت یا برگشت ، نصف این مقدار یعنی 138.01719 ثانیه خواهد بود. با ضرب کردن این زمان در سرعت امواج رادار (که همان سرعت نور است) فاصله زهره به‌دست می‌آید. ثانیه 138.0179 x کیلومتر بر ثانیه 299792.458 = کیلومتر 41376512
این فاصله بین سطح‌های دو سیاره است. برای محاسبه فاصله مرکزهای زمین و زهره باید شعاع آن دو را به حاصل فوق افزود.
(شعاع زهره) 6052+4137512
(شعاع زمین) کیلومتر 41388942=
از روی قانون سوم کپلر می‌دانیم که فاصله زمین - زهره ، 0.276668 واحد نجومی است، بنابراین :
کیلومتر 41388942 = واحد نجومی 0.276668
پس : 59786 و 149 = 41388942/0.276668 = واحد نجومی


اوزن شهری یا مه دود نور شیمیایی

نگاه کلی:

در بسیاری از مناطق شهری جهان با نوعی از آلودگی هوا روبرو هستند که در جریان آن سطوح نسبتا بالایی از اوزون در سطح زمین در نتیجه واکنش نور القایی آلاینده ها تولید می شود. این پدیده به مه دود شیمیایی معروف است و گاهی از آن به عنوان لایه اوزون در مکانی نامناسب یاد می شود. فرایند تشکیل مه دود در واقع شامل صدها واکنش مختلف است که به طور همزمان رخ می دهند در واقه هوای آلوده شهرها شبیه واکنشگاه های شیمیایی عظیم می باشد.

تارخچه:

پدیده مه دود نور شیمیایی نخستین بار در 1940 در لوس آنجلس مشاهده شد. اما در دهه های اخیر با کنترل آلودگی هوا مساله مه دود در شهر لس آنجلس به طور نسبی کاهش یافته است. شهرهایی مانند دنور ، مکزیکوسیتی، تکیو و رم به دلیل جمعیت زیاد و همچنین دلایل جغرافیایی مستعد این پدیده هستند. و پدیده مه دود غالبا در این شهرها رخ می دهد.

فرایند ایجاد مه دود نور شیمیایی:

واکنش دهنده های اصلی در یک پدیده مه دود ، نیتریک اسید ، NO و هیدروکربنهاب نسوخته می باشند که از موتورهای احتراقی درونسوز به عنوان آلاینده ها در هوا منتشر می شود وهمچنین در نتیجه تبخیر حلالها ، سوختهای مایع و سایر ترکیبات آلی به جو وارد می شود. جز مهم دیگر در تشکیل مه دود ، نور خورشید می باشد که به افزایش غلظت رادیکالهای آزاد که در فرایند مه دود شرکت می کنند کمک می کند. محصولات نهایی مه دود اوزون ، نیتریک اسید و ترکیبهای آلی به طور جزئی اکسیده شده و برخی ترکیبات آلی نیترات دار شده است.

آلاینده های نوع اول و دوم:

ترکیباتی مانند NO ، هیروکربنها و سایر ترکیبات آلی فرارکه در هوا انتشار می یابند آلاینده های نوع اول ، و آلاینده هایی که از تبدیل این اجسام حاصل می شوند مانند O3 و HNO3 آلاینده های نوع دوم نامیده می شوند. واکنش پذیرترین ترکیبهای آلی فرار در هوای شهر هیرو کربنهایی هستند که پیوند دوگانه کربن ، کربن ، دارند. این هیدرو کربنها می توانند به رادیکالهای آزاد اضافه شوند. سرعت واکنش سایر هیدروکربنها با رادیکالها کند می باشد. گازهای آلاینده نیتریک اکسید هم از احتراق نوعی ماده سوختی تولید می شود. هر اندازه دمای شعله بیشتر باشد مقدار بیشتری تولید می شود.
NO به تدریج با توجه به غلظت گازهای آلاینده طی چند دقیقه یا چند ساعت به نیتروژن دی اکسید ، اکسیده می شود. NO و NO2 موجود در هوا را به عنوان NOX نام می برند. مقدار بسیار کم NOX در هوای تمیز به علت انجام واکنش بین نیتروژن و اکسیژن در اثر رعد و برق و بخشی نیز از رها شدن NOX و NH3 از منابع زیستی می باشد.

شرایط ایجاد مه دود نور شیمیایی در شهر ها:

  • ترافیک سنگین شهری: انتشار NO کافی و هیدروکربنها مواد آلی فرار در هوا
  • هوا گرم و نور خورشید کافی: بالا رفتن سرعت واکنشهای نور شیمیایی و ایجاد رادیکالهای آزاد
  • جابجایی بسیار کم توده های هوا: جلوگیری از رقیق شدن واکنش دهنده ها

راهکار هایی برای کاهش مه دود نور شیمیایی:

برای بهتر شدن کیفیت هوا در محیط های شهری مستعد مه دود نور شیمیایی باید از مقدار واکنش دهنده ها یعنی NOX و و ترکیبهای آلی فرار کاسته شود.
ایجاد NOX از خودروها و کامیون های بنزین سوز را می توان با کاتالیزوری که در سیستم اگزوز قرار داده می شود ، به مقدار زیادی کاهش داد.
با ایجاد تغییراتی در فرمولبندی بنزین می توان از تبخیر شدن آن جلوگیری کرد. بخار بنزین به میزان قابل توجهی غلظت هیدروکربنهای موجود در هوا را افزایش می دهد.
محدود کردن استفاده از محصولاتی که حاوی ترکیبات آلی فرار هستند مانند افشانه ها ، رنگهای روغنی که به طور نسبی حلالهای هیدرو کربن فرار دارند و موارد دیگر.
  • حداکثر غلظت مجاز اوزون در هوا حدود 100 ppbمی باشد ( میانگین غلظتها در طول زمان یک ساعت )

بسته موج

نگاه اجمالی:

بر اساس رابطه دوبروی برای هر ذره ای یک موج نیز نسبت داده می شود. اما مشکل است که بتوان شکلی از ذرات را تصور کرد که تا اندازه ای رفتار موجی را تداعی کند. به همین دلیل آزمایش های پراش کلاسیک فرنل و یانگ به قبولاندن بی چون و چرای نظریه موجی نور انجامید. از سوی دیگر ، می توان پیکربندیهایی از امواج را در نظر گرفت که بسیار جاگزیده اند. چنین پیکر بندی امواج را بسته موج می گویند.

نحوه تولید بسته موج:

صدای رعد و برق مثال نماد وای از برهم نهی امواج است که به اثر جایگزیده در زمان و مکان مفروض منجر می شود ، چنین بسته موج جایگزیده ای را می توان از بر هم نهی امواج با فرکانس های مختلف که در آن این امواج در خارج از محدوده فضایی مفروض ، کاملا یکدیگر را نابود می کنند ، بدست آورد. ابزار فنی که انجام چنین کاری را امکان پذیر می سازند ، انتگرال های فوریه است.

تابع موج منتسب به بسته موج

از مکانیک کوانتومی می دانیم که نقطه شروع مکانیک کوانتومی معادله شرودینگر و تعبیر مناسب جوابهای آن است. این معادله را به هیچ عنوان نمی توان از فیزیک کلاسیک به دست آورد ، چون خارج از قلمرو فیزیک کلاسیک قرار دارد. در واقع شرودینگر این معادله را بر اساس پیشنهاد اولیه دوبروی به طرز نابغه واری حدس زد. تابع موجی که برای امواج منتسب به ذرات مادی در نظر گرفته می شود ، باید جواب معادله شرودینگر باشد. به بیان دیگر باید در معادله شرودینگر صدق کند.

سرعت بسته های موجی

کارهای پلانک و به تبع آن انیشتین منجر به کوانتش انرژی شد. یعنی انرژی را به صورت کوانتم های انرژی بیان شده و رابطه E=hv برای آن در نظر گرفته شد. بر این اساس سرعت یک موج با فرکانس v=E/h و طول موج λ=h/p (بر اساس رابطه دوبروی) به صورت v=… λ=E/P بیان می شود. این سرعت را سرعت فاز می گویند و برای مشخص شدن آن ، یک اندیس Ph که مخف واژه لاتین phase (به معنی فاز) می باشد ، به آن اضافه می شود.
این سرعت در واقع همان سرعت موج تکفاضی است که به یک ذره مادی نسبت داده می شود. این سرعت از سرعت نور بیشتر است و همین امر سبب می شود که این موج غیر قابل مشاهده باشد. از طرفی این مشاهدات مربوط به احتمال یافتن یک ذره است نه مربوط به سرعت فازی که موج منتسب به ذره با آن سرعت پیش می رود ، بنابراین ایجاد مزاحمت نمی کند.
اما علاوه بر سرعت فاز ، یک سرعت دیگری نیز به نام سرعت گروه تعریف می شود. وقتی یک گروه از امواج سینوسی مجزا را که فرکانس و سرعت فاز آنها متفاوت آنها متفاوت است ، با هم ترکیب می کنیم تا یک بسته موجی حاصل شود ، در این صورت ناحیه ای با تداخل سازنده شدید تولید می شود ، سرعت گروه ، آن سرعتی است که ناحیه مزبور با آن سرعت به پیش می رود.
در مفهوم بسته موجی ، سرعت گروه همان سرعت ذره ای است که به آن موجی را نسبت می دهیم. طبیعی است که این سرعت باید از سرعت نور و به تبع آن از سرعت فاز بیشتر باشد.

چگالی احتمال

با انتساب موج به ذرات مادی ، باید در تعریف بعضی از مفاهیم تجدید نظر کنیم. به عنوان مثال دیگر نمی توان از وجود ذره یک مکان با قطعیت کامل سخن گفت. در اینجا تابع تجدیدی به نام چگالی احتمال تعریف می شود که برابر با مجذور تابع موجی است که از حل معادله شرودینگر برای یک ذره معین حاصل می شود. در هر نقطه ای که چگالی احتمال بیشتر باشد ، احتمال وجود ذره بیشتر خواهد بود و هر جا که امکان وجود ذره در آن جا کمتر باشد ، چگالی احتمال مقدار مینیمم خواهد شد.
بنابراین مقدار چگالی احتمال که در حالت سه بعد با p(r,t) نمایش داده می شود، بین عدد یک (بیشترین مقدار چگالی احتمال) و صفر (کمترین مقدار چگالی احتمال) در نوسان خواهد بود.

















تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 25 اسفند 1384 [14:14 ]   6   مجید آقاپور      جاری 
 شنبه 03 بهمن 1383 [12:29 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 شنبه 03 بهمن 1383 [12:29 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 دی 1383 [18:28 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 دی 1383 [13:10 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 30 آذر 1383 [11:35 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..