منو
 کاربر Online
752 کاربر online
تاریخچه ی: سطح مریخ

نگارش: 2

سطح مریخ

نگاه اجمالی:

مریخ نیز مانند ماه پر از گودال است که در اثر برخورد شهابسنگها به وجود آمده اند. فعالیتهای آتشفشانی نیز به عنوان عامل دوم در این کار سهیم هستند. در منطقه ای که سلسله تاریس نامیده می شود ، چهار کوه آتشفشان بزرگ خاموش وجود دارند. نامهای این چهار کوه عبارتند از: المپوس ، آسکرائوس ، پاونیس و آرمیا. عکسهایی که سفینه ها از مریخ گرفته اند. جریانهایی از گدازه را نشان می دهند که اکنون سرد و منجمد شده اند. در مریخ نیز ، نواحی هموار تاریکی وجود دارد که زمانی گمان می رفت پر از آب هستند. آنها را همانند نواحی تاریک ماه ، دریا می نامند. مریخ دشتی است سرخ رنگ ، خالی از حیات و پوشیده از سنگهای تیره. آسمان آن به رنگ صورتی دیده می شود که به سبب پراکنده بودن غبار در جو است.

اشکال سطحی مریخ از فاصله دور

چون یک ستاره شناس بایستی از میان جو سیمای مریخ را نظاره کند ، معمولا سیمای مذکور به وضوح دیده نمی شود. یک تلسکوپ کوچک ، ویژگیهای اصلی سطح ، کلاهک های قطبی سفید ، نواحی نارنجی متمایل به قرمز ، و سطوح تاریکتر را نشان می دهد.
اشکال سطحی قابل رویت روی مریخ ، در مقابل رنگ نارنجی متمایل به قرمز بقیه سطح ، ظاهرا سطوح خاکستری متمایل به سبز تیره هستند. این سبزی تولید شده ناشی از خطای بینایی است که تباین بین سطوح نورانی و تاریک منشا آن هستند. نواحی تاریک واقعا سبز نیستند. آنها در واقع قرمز با شدت خیلی زیاد و در ناحیه قرمز طیف می باشند. نواحی نارنجی و زرد قهوه ای تقریبا 70 درصد سطح مریخ را تشکیل می دهند. آنها ظاهرا متمایل به قرمزی را به مریخ می دهند.

اشکال سطحی مریخ از فاصله نزدیک

در سال 1969 میلادی سفینه فضایی مارینر 6 و 7 این دیدگاه که قسمتهایی از سطح مریخ شبیه به ماه است ، را تایید کرد.
نواحی نازکتر کلاهک های قطبی به وفور عکسبرداری کردند. حفره های مریخ شبیه حفره های بهم فشرده هستند. اما عمق کمتری از حفره های ماه دارند. دو نیمکره مریخ صفات اختصاصی مکانی مختلفی دارند. نیمکره جنوبی نسبتا مسطح ، قدیمیتر و عمدتا حفره دار می باشد. نیمکره شمالی جوانتر از با شارش های گدازه ای ، تورفتگی های متلاشی شده و آتش فشانهای مهیب است. در نزدیکی جدایی استوایی و نیمکره یک تنگه بزرگ که والس مارینرس نامیده می شود ، قرار دارد.

پیدایش صخره در مریخ

خاک نشین های وایکینگ در سال 1976 میلادی در مریخ فرود آمدند. آنها از یک سطح خشک که با تخته سنگهای صخره ای بزرگ که در میان شن ، ماسه و لجن واقع شده بودند ، عکس گرفتند. اینها سنگهای بازالتی هستند. بعضی ها حاوی حفره های کوچک بودند که از آنها ظاهرا گاز رها شده است. در زمین چنین بازالتهایی از گدازه های آتش فشانی پر از گاز کف دار ناشی می شوند. صخره های مریخ نیز احتمالا چنین سرچشمه ای داشتند.
خاک مریخ شبیه خاک سفت شده بیابانهای زمین است.

تحولی سطحی:

تحول مریخ به نیمه راه تحول ماه و زمین رسیده است. بعد از شکل گیری مریخ ، تجمع دهانه های برخوردی سطح آنرا پوشاندند. سپس ، به زودی سیاره پوسته ، گوشته و هسته اش را متمایز ساخت. نواحی ضخیم تر پوسته به ارتفاعات بیشتری صعود کردند. در مرحله دوم نواحی نازک پوسته شکسته و لبه تارسیس مرتفع شد و در سطوح اطراف ترک ایجاد کرد. در خلال این مدت ، جو اولیه چگالتر و گرمتر از جو کنوفیش بود مقدار زیادی از بخار آب گازهای بیرون آمده آتش فشانی را نگه داشت. ممکن است که بارش با شیار دار کردن ، سطح را فرسایش داده و سپس به عمق چند کیلومتری نفوذ کرده باشد.

تحول مقایسه ای مریخ با سیارات خاکی:

حرارت داخلی تولید شده توسط تلاشی رادیو اکتیو ، یا باقیمانده از تشکیل سیاره فرآیندهای تحولی سیارات زمین مانند را جلو می برد. مدت عمر این فرآیند ها تقریبا متناسب با شعاع سیاره است. بنابراین همان طوری که انتظار داریم ، زمین دراین سیارات خاکی بیشترین تحول را پیدا کرده است.

مراحل تحولی سیارات خاکی

  • تشکیل حرارات پوسته و قسمت داخلی
    • جامد شدن پوسته و زیاد شدن حفره
      • تشکیل آبگیرها و طغیان کردن آنها
        • حفره دار شدن با شدت کم ، توسط خروج گاز جو
حرکات پوسته ای قاره ها و آتش فشانها
با این روش می توانیم همه وضعیت های تحولی سیارات خاکی را مقایسه و متمایز کنیم. هم عطارد و هم ماه تا انتهای مرحله سوم تحول یافتند. آنها سنگواره های ثبت شده تاریخ وار گذشته ، تمام سیارات خاکی را فراهم می کنند. و به ویژه نشان می دهند که بمباران سنگین و شدید در 4 بیلیون سال قبل سطح ها را حفره دار کرده است. در مریخ بعضی از آن حفره ها بهم فشرده شده یا تغییرات زیاد هنوز قابل مشاهده اند. در زمین و زهره تحولهای بعدی شواهد آن عصر را محو کرده اند.

وجود حیات در مریخ

ما امروزه می دانیم که هیچ نوع رستنی و حتی اشکال ساده آن مانند خزه و گلسنگ هم در مریخ وجود ندارد. اگر هم حیاتی در آن باشد ، به صورت گیاهان بسیار ساده ای است که هنوز کشف شده اند. به احتمال زیاد اکنون در مریخ هیچ گونه حیات وجود ندارد ولی ممکن است در گذشته بسیار دور ، وضع دیگری در آن حکمفرما بوده است. زمانی در این سیاره ، جریانهای پر آب ، به صورت جویبار و رودخانه وجود داشته است. در حال حاضر ، دانشمندان عقیده دارند که تنها آب موجود در مریخ در نواحی کلاهکهای یخی قطبهای آن است که هیچ گاه ذوب نمی شوند.



پیوند ها

دید کلی :

بیشتر قطعات نیمه رسانا دارای حداقل یک پیوند بین ماده نوع n و نوع p هستند این پیوندهای p-n در انجام عملیاتی چون کلیسو سازی ، تقویت، کلسیر زنی و سایر اعمال اتکترونیکی نقش اساسی دارند . تکنولوژی ساخت پیوندها مبحث بسیار گسترده ای است که دانش و تجربه گروههای تحقیقاتی و تولیدی متعددی را در این زمینه در بر می گیرد . با این وجود بدون سعی در تشریح دقیق این روشهای ساخت ، می توان برخی از روشهای بنیادی تشکیل پیوندها و زدن اتصالات مناسب به آنها را مورد بررسی قرار داد .

ساخت پیوندهای p-n

پیوندهای رشد یافته : یکی از روشهای اولیه ساخت پیوند ، روش پیوند رشد یافته است . در این روش حین رشد بلور رشد ناخالصی در ماده مذاب به صورت ناگهانی عوض میشود این روش ابتدایی رشد پیوند توسط روشهای انعطاف پذ یرتری که در آنها پیوند بعد از رشد بلور ایجاد می شود جایگزین شده است . البته یک استثناء مهم در این مورد رشد رو نشستی پیوندهای p-n است که بطور گسترده در مدارهای مجتمع و سایر کاربردها استفاده می شود .
پیوندهای آلیاژی : یک روش مناسب برای ساخت پیوندهای p-n الیاژ کردن یک فلز حاوی اتمهای ناخالصی روی نیمه رسانائی با ناخالصی مخالف است . این روش در دهه 1950 برای تولید د یور و ترانزیستور مورد استفاده قرار گرفت .به این منظور نمونهای که جهت آلیاژ انتخاب شده با ماده مورد نظر پوشش داده میشود و بعد از حرارت ، منطقه مذاب ایجاد می شود . با کاهش دما ناخالص ماده پائین می آید و در مرز مشترک یک ناحیه د وباره رشد یافته از بلور ناخالص تشکیل می شود .
پیوندهای نفوذی : در دهه 1960 روش نفوذی بعنوان یکی از متداولترین روشهای تشکیل پیوند p-n جایگزین روش آلیاژی شد . نفوذ ناخالصیها در یک جامد بر حسب باربرهای اضافی است . نفوذ نتیجه حرکت تصادفی اتمها بوده و ذرات در جهت کاهش شیب تراکم ناخالصی نفوذ می کنند ابته در اینگونه موارد دما بالاست . بنابراین نفوذ ناخالصی های آلینده در یک نیمه رسانا بسیاری از اتمهای نیمه رسانا را از جای خود در شبکه خارج کرده و مکانهای خالی ایجاد می کند که توسط ناخالصی ها پر می شود. و بعد از سرد شدن بلور در آنها می مانند.

کاشت یون:

یک جایگزین مناسب برای نفوذ در دماههای بالا کاشت مستقیم یون های انرپی دار در داخل نیمه رسانا است در این روش پرتوی از یون های ناخالصی انچنان شتاب می گیرند که انرژی جنبشی آن می تواند از چندین kev تا چند ین Mev متغیر باشد وسپس به سمت سطح نیمه رسانا هدایت میشود اتم ههی ناخالص بعد از ورود به بلور انرژی خود را از طریق برخورد به شبکه داده ودر یک عمق نفوذ متوسط موسوم به برد کاشت متوقف می گردد.

پوندههای فلز نیمه رسانا:

بسیاری از ویژگی های سودمند یک پیوند p-n را با تشکیل اتصال مناسب فلز- نیمه رسانا می توان به دست آورد . بدیهی است که چنین رویکردی به دلیل سادگی ساخت آن جالب توجه است پیوندهای فلز – نیمه رسانا در یکسو سازی بسیار سریع مفید می باشد . وقتی که فلزی به نیمه رسانایی متصل می شود انتقال بار تا آنجا ادامه می یابد که ترازهای فرعی در حال تعادل هم سطح شوند به این منظور پتانسیل نیمه رسانا نسبت به فلز افزایش می یابد . پتایل اتصال از نفوظ الکترون ها از نوار هدایت نیمه رسانا به فلز جلوگیری می کند .

پیوندهای ناهمگون

سومین رده مهم از پیوندها شامل پیوند بین نیمه رسانای با شبکه تطبیق یافته ولی با شکاف نوار متفاوت است مرز مشترک بین این گونه نیمه رسانا ها عاری از نقایص بلوری بوده و می تواند بلور های پیوسته ای شامل یک یا چند پیوند ناهمگون به وجود آورد . قابلیت دستری به پیوند های ناهمگون و ساختارهای چند لایه در نیمه رساناهای مرکب افق وسیعی از امکان گسترش قطعات الکترونیک را در پیش رو قرار داده است . در پیوند های ناهمگون تراز های فرعی دو نیمه رسانا را همسطح می کنند و یک فضای خالی برای ناحیه گذر در نظر می گیرند ، پیوند گاه در نزدیکی طرف با ناخالصی شدیدتر قرار داده می شود با ثابت نگه داشتن شکاف نواری در هر ماده نواحی نوار هدایت و ظرفیت بهم متصل می شود .

کابردها

قطعات نیمه رسانای p-n در صنعت الکترونیک نقش اساسی دارند ازجمله پیوندهای رشد یافته به ویژه در مدارهای مجتمع حایز اهمیت است چراکه توانسته است مدارهای پیچیده شامل هزاران ترانزیستور ، دیور و مقاومت و خازن را روی یک تراشه نیمه رسانا جای دهد . و پیوندهای نفوذی در ساخت IC ها نقش اساسی دارند که امکان ساخت هزاران قطعه با پیوندp-n را در یک تراشه سلیسیمی با اتصالات داخلی مناسب فراهم می سازد .
کاشت یون به خصوص در ساخت مدارهای مجتمع سیلیسیم بسیار مورد توجه است . پیوندهای فلز- نیمه رسانا در یکسو سازی بسیار سریع مفید می باشد و پیوند های ناهمگون در ترانزیستورهای دو قطبی ، ترانزیستورهای اثر میدانی و لیزرهای نیمه رسانا مورد توجه اند.
  • آینده : تحولات در زمینه افزاره های الکترونیکی بسیار زیاد است و مدام در حال تغییر و توسعه می باشند . یک رز ترانزیستور دو قطبی مطرح است امروز افزاره های CMOS و در آینده افزاره دیگری مطرح می شود اما آنچه که به زودی تغییر نخواهد کرد زیربنای علم الکترونیک است که همیشه ماندنی است


تابش میکرو ویو کیهانی زمینه

نگاه اجمالی:

بشتر چشمه های امواج در خارج از زمین قرار دارند. این چشمه ها امواج را از طریق تابش به زمین ارسال می کنند. یک نمونه این چشمه ها خورشید است که طیف وسیعی از امواج را به طرف زمین ارسال می کند. با مطالعه طیف حاصل از این امواج بسیاری از اسرار کیهان آشکار می گردد. به عنوان مثال از این طریق می توان به عناصر تشکیل دهنده جو زمین و یا به عناصر سازنده چشمه موج اشاره کرد.

تاریخچه

پیشرفتهایی که همراه با کشف پنز یاس و ویلسون در سال 1964 و بعد از آن درباره تابش کیهانی زمینه در ناحیه میکروویو رخ داد موجب شد تا تابش جسم سیاه بار دیگر در صدر مباحث علوم بنیادی ظهور کند. در اواخر دهه 1990 جورج گاموف ، رالف الفر و رابرت هرمان بعضی از نتایج مدل انفجار بزرگ خلقت جهان را مطالعه کردند. تحقیقات آنها و محاسبات پیلیبر نشان داد که فراوانی کنونی هیدروژن در جهان را فقط در صورتی می توان درک کرد که در مراحل آغازین جهان مقدار متنابهی تابش وجود داشته باشد.

تاثیر انبساط جهان بر تابش کیهانی

انبساط جهان سبب شد که ماده و تابش موجود در آن سرد شود ، وقتی که دما به 3000 درجه کلوین رسید ، تابش با مقیاس جعبه ای که تابش را در خود داشت ، یعنی با اندازه جهان ، به طور خطی افت کرد. طی چند سال اخیر ماهواره ناسا بنام COBE (اکتشاف کننده و زمینه کیهانی) تابش باقیمانده کنونی را مطالعه کرده است. تابش زمینه جسم سیاه کیهانی فیلمنامه انفجار بزرگ را تایید می کند ، و اطلاعی درباره انبساط جهان و شرایطی که در لحظه شفاف شده جهان در برابر تابش به وجود آمده است به دست می دهد.

رابطه تغییرات دما با حرکت منظومه شمسی

تغییرات کوچکی که در دما به صورت تابعی از جهت وجود دارد با حرکت منظومه شمسی نسبت به مرکز کهکشان و حرکت کهکشان ما در راستای خوشه کیهانی ویرگو ، که توده جرم بزرگی به فاصله ای در حدود 50 میلیون سال نوری است ، سازگاری دارد. تندی این حرکت از مرتبه 370 کیلومتر بر ثانیه است و ناهمگن مذکور را می توان ناشی از جابجایی دوپلری دانست که با این حرکت همراه است. هرگاه این اثر را در نظر بگیریم با تقریبی بهتر از یک در صد هزار یکنواخت می ماند. در واقع چنین همگنی (همگن ترجمه واژه isotrop به معنی یکسان بودن شرایط در )

مشکل همگن و رفع آن

تابش جسم سیاهی که از ناحیه خاصی در آسمان آشکارسازی می شود تابشی از آن قسمت از آسمان در لحظه وا جفت شدگی است. برابری طیفهای تابش در هر قسمت آسمان حاکی از آن است که دمای این قسمتهای آسمان در لحظه وا جفت شدگی با هم برابر بوده است ، ولی چنین نواحی خارج از افق تاثیر یکدیگر قرار دارند.
در سال 1981 آلن گاث پیشنهاد کرد که مراحل بسیار اولیه انفجار بزرگ شامل رشد نمایی واقعا سریعی است ، به طوری که می توان فرض کرد که در لحظه وا جفت شدگی قسمتهای مختلف آسمان در مبدا مشترکی بوده اند. مشکل همگنی تا حدودی برطرف می شد ، ولی هنوز این تصور که هیچ ردی از ناهمگنیهایی که باید وجود می داشت تا تخم ماده در کهکشانهای اولیه کاشته شود ، امکان پذیر نبود. بنابراین وقتی که گروه COBE اعلام کرد که ناهمگنیهایی در حدود 5X10-6 در دما مشاهده است ، کیهانشاسان نفس راحتی کشیدند. باید انتظار داشت که اندازه گیری های دقیق تر همچنان به درک جزئیات جهان آغازین کمک کند.

تاثیر آلودگی هوای داخل خانه روی سلامتی انسان

نگاه کلی:

با پیشرفت صنعت و تکنولوژی و گسترش زندگی شهرنشینی مشکلی به نام آلودگی هوا زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می کند. امروزه در هر کشوری حفاظت از محیط زیست و سالم سازی آب و هوا مورد توجه جدی دولتها می باشد. اما معمولا کسی به این نکته توجه نمی کند که معمولا سطوح آلاینده های متداول هوا در درون خانه بیشتر از فضای باز خارج از خانه است. از آنجا که بیشتر مردم مخصوصا زنان و کودکان ، مدت زمان بیشتری را در خانه سپری می کنند تماس با آلاینده های هوا در داخل خانه یک معضل زیست محیطی به شمار می رود.
در واقع عدم استفاده کافی از وسایل تهویه در کشورهای در حال توسعه که برای سوخت از سوختهای فسیلی ، چوب ، باقیمانده های خشک شده محصولات کشاورزی و زیست توده های فراوری نشده استفاده می کنند ، باعث ایجاد آلودگی دود و کربن منو اکسید می شود که مشکلات تنفسی و امراض دیگر را بین مردم مخصوصا زنان و کودکان به همراه دارد.

مهم ترین آلاینده های هوای داخل خانه

  • فرمالدئید
مهمترین گاز آلی آلاینده هوای داخل خانه فرمالدهید می باشد ، در حالی که غلظت آن در هوای باز بسیار کم می باشد. ( در مناطق شهری 0/01 ppm ) ، مقدار آن در خانه ها اغلب چند برابر بیشتر و به حدود 0/1 ppm می رسد. ( در مواردی حتی به 1 ppm هم مرسد. )
منابع عمده این گاز در خانه انتشار آن از دود سیگار و از مواد سنتزی حاوی رزینهای فرمالدهید می باشد که در اسفنج اوره فرمالدهیدبرای عایق بندی و به صورت چسب در تخته های چند لایی و تخته های ساختمانی به کار می رود. بسیاری از سازندگان محصولات چوبی فشرده فرایند تولید خود را اصلاح کرده اند تا سرعت آزاد شدن فرمالدهید کمتر شود. فرمالدهید بوی تند و زننده دارد.بوی آن را اغلب می توان از مغازه های فرش فروشی و پارچه های سنتزی تشخیص داد. ( از فرمالدهید برای رنگرزی هم استفاده می شود.)

عوارض فرمالدئید روی انسان:

غلظت های بیش از 0/1 ppm فرمالدئید در بسیاری از مردم باعث سوزش چشم ، بینی ، گلو و خارش و سوزش پوست می شود. وجود فرمالدئید در هوا ممکمن است باعث ایجاد عفونتهای دستگاه تنفس و آلرژی و آسم در کودکان شود.
فرمالدئید در حیوانات آزمایشگاهی یک عامل سرطان زاست و در سال 1987 از طرف سازمان حفظ محیط زیست آمریکا به عنوان یک سرطان زای احتمالی در انسان طبقه بندی شده است.
  • دی اکسید نیتروژن و منواکسید کربن:
NO2 و CO هر دو گاز هایی هستند که در فرایند احتراق سوختهای فسیلی در خانه رها می شوند. غلظتهای NO2 در خانه هایی که از وسایل گرم کننده گاز سوز استفاده می شود بیش از فای باز است. متوسط غلظت No2 در خانه ها 24 pph است، اما اوج غلظت آن در نزدیکی اجاق گاز می تواند بیش از 300 pph باشد.
NO2 در بافتهای زیستس انحلال پذیر و یک عامل اکسنده است. بیشترین اثر آن روی دستگاه تنفس می باشد. NO2 تنها اکسید نیتروژن است که در غلظتهای معمول در محلهای سکونت برای سلامتی زیان آور است.
  • کربن منواکسید گازی بی رنگ و بی بو اس. غلظت آن در منازل توسط احتراق ناقص سوختهای کربن دار مانند چوب و نفت و گاز و درست کار نکردن وسایل گرما زا ، به شدت افزایش می یابد. این گاز با هموگلوبین خون پایداری تشکیل داده و حمل اکسیژن به سلولها را مختل می کند. حدود از هموگلوبین غیر سیگاریها به صورت کمپلکس با CO ( کربوکس هموگلوبین ) در گیر است. این رقم در سیگاریها دو برابر یا بیشتر است که به علت کربن منوکسید حاصل از احتراق نتقص سیگار می باشد. افزای مرگ ومیر از حمله قلبی به علت افزایش در صد کربوکسی هموگلوبین ، دور از انتظار نیست.
تماس با غلظتهای زیاد CO باعث سردرد ، خستگی ، بیهوشی و در نهایت مرگ می شود.
  • دود سیگار
خطرناک ترین آلاینده هوای داخل خانه می باشد. عامل سرطان ریه و باعث ایجاد بیماریهای قلبی می باشد. در سال 1993 از طرف سازمان محیط زیست آمریکا به عنوان یک عامل شناخته شده سرطانزا طبقه بندی شد. ترکیب شیمیایی پیچیده توتون هزارها جز دارد که بسیاری از آنها سرنطانزا می باشداین گازها شامل CO و NO2، فرمالدئید ، هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای ، ترکیبات عالی فرارو عنصرهایپرتوزا مثل پولونیوم می باشد. بخش ذره های ریز که قطران نامیده می شود شامل نیکوتین و هیدروکربنهابا فراریت کم و بخش عمده آن قابل تنفس است.
تماس با دود سیگار علائم ناراحتیهایی مثل آسم و آنژین صدری را تشدید می کند. در کودکان باعث ایجاد برنشیت ، ذات اریه و عفونتهای تنفسی می شود.

تعبیر امو.اج دوبروی به کمک نظریه احتمال

نگاه اجمالی

براساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در مکانیک کوانتومی نمی توان در مورد پدیده ها با قطعیت کامل اظهار نظر نمود. و لذا نتیجه اندازه گیری ها و آزمایش های مختلف به وسیله نظریه احتمال تعبیرمی شود. از جمله مفاهیمی در تعبیر و توصیف آنها از نظریه احتمال استفاده می شود ، تعبیر امواج دوبروی می باشد. امواجی که به ذرات مادی نسبت داده می شود.

تاریخچه:

تعبیر طبیعت موجی ذرات مادی بر حسب احتمالات ، نخستین بار در سال 1926 توسط مارکس بورن ارائه شد. آن شاخه از فیزیک کوانتومی که مسئله یافتن مقادیر توابع موجی را بررسی می کند. مکانیک موجی ، یا مکانیک کوانتومی نام دارد.
مبتکران اصلی مکانیک موجی ذرات اروین شرودینگر و ورنر هایزنبرگ بودند که به صورت مستقل مکانیک کوانتومی را با صورتهای ریاضی مختلف ، ولی هم ارز ، فرمولبندی کردند.

ارتباط مدل موجی و ذره ای به وسیله نظریه احتمال

از الکترومغناطیس می دانیم که میدان موج وابسته به یک فوتون میدان الکترو مغناطیسی است. تابش الکترومغناطیسی در بعضی موارد با استفاده از مدل ذره ای و در موارد دیگر به کمک مدل موجی توصیف می شود. شدت تابش ، کمیتی است که در هر دو مدل به یک معنی است. اما در مدل ذره ای ، شدت تابش با تعداد فوتونها متناسب است. ولی در مدل موجی شدت تابش با مجذور میدان الکتریکی متناسب می باشد. از طرف دیگر احتمال مشاهده هر فوتون در هر نقطه با تعداد فوتونهایی که به آن نقطه می رسند ، متناسب است. چون اگر فوتونی در آن نقطه وجود نداشته باشد ، در این صورت احتمال وجود فوتون صفر خواهد بود.
بنابراین با استفاده از تعریف ارائه شده برای شدت در هر مدل موجی و ذره ای ، می توان چنین نتیجه گرفت که احتمال مشاهده یک فوتون در هر نقطه از فضا با مجذور شدت میدان الکتریکی در آن نقطه متناسب است. به بیان دیگر ، از دیدگاه نظریه کوانتومی ، میدان الکتریکی نه تنها کمیتی است که نیروی الکتریکی به ازای واحد بار را به دست می دهد. هر چندنظریه الکترومغناطیس کلاسیک قادر به توصیف خصوصیات دقیقا کوانتومی تابش الکترومغناطیسی نیست ، ولی قادر است با محاسبه مجذور میدان الکتریکی احتمال مشاهده فوتون ها را به دست دهد.

تعریف تابع احتمال

مفهوم طبیعت موجی یک ذره مادی مانند الکترون را می توان به این صورت تشریح کرد که ، رابطه بین احتمال مشاهده یک ذره مجذور دامنه موج آن دقیقا همان رابطه بین احتمال مشاهده یک فوتون با جرم سکون صفر و مجذور دامنه موج آن (که همان میدان الکتریکی است ) می باشد. در مکانیک کوانتومی دامنه موج وابسته به یک ذره همان تابع موحی است که بر اساس رابطه دوبروی به یک ذره نسبت داده می شود.
در مکانیک کوانتومی (یا مدل ذره ای) احتمال مشاهده یک ذره مادی به صورت مجذور تابع موجی تعریف می شود. بنابراین اگر تابع موج را با .... نشان دهیم ، در این صورت احتمال اینکه ذره دریک فاصله مفروض بین .... و .... مشاهده شود ، با ..... برابر خواهد بود.
از طرف دیگر می دانیم که میدان الکتریکی ، در حالت کلی تابعی از مکان و زمان می باشد ، بنابران باید تابع موج و به تبع آن تابع احتمال نیز تابعی از مکان و زمان باشد. تعیین مکان مخصوص یک فوتون دریک زمان خاص با قطعیت کامل ، غیر ممکن است ، اما تعیین احتمال مشاهده آن به کمک مجذور میدان الکتریکی امکان پذیر است. به طور مشابه ، تعیین مکان مخصوص یک ذره در یک زمان ویژه با قطعیت کامل غیر ممکن بود. ولی تعیین احتمال مشاهده آن به کمک مجذور تابع موج ممکن است.
خصوصیات تابع احتمال:
  • تابع احتمال یک کمیت حقیقی است و چون به صورت مجذور تابع موج تعریف می شود ، و مجذور یک کمیت باید حقیقی باشد ، هرچند خود آن کمیت مختلط باشد.
  • تابع احتمال همواره مقداری بین صفر و یک دارد. که یک بیشینه مقدار آن و صفر کمترین مقدار تابع احتمال است.

تعداد هوشمندان کیهان

یگانگی انسان در کیهان؟:

قرنهاست که دانشمندان و محققان جهان با این پرسش مواجه بوده اند که آیا انسان تنها ساکن جهان پهناور است؟ آیا تنها کره زمینی ما دارای موجودات زنده و باهوش است؟ آیا امکان وجود حیات هوشمند در جاهای دیگر جهان وجود ندارد؟
در کهکشان راه شیری که یکی از میلیاردها کهکشان موجود در جهان است ، چند صد میلیارد ستاره وجود دارد که احتمال دارد در پیرامون برخی از آنها منظومه ها و سیاراتی بوجود آمده باشد. اگر سیاره ای قدیمی تر از زمین ما باشد که با پرورش تمدن پیشرفته ، سفرهای فضایی خود را آغاز کرده باشد ، احتمالا ویجرها و پایونرهای آنها قبل از زمینیان فضا را شکافته اند. شاید همه اجسامی که به بشقاب پرنده موسومند ، همین سفینه های موجودات فرازمینی باشند؟...

احتمال وجود تمدن های فرازمینی:

اخترشناسان حدود .... کهکشان قابل مشاهده در جهان وجود دارد. هر کهکشان دارای میلیاردها ستاره است. ممکن است کسری از این ستاره ها ، منظومه ها و سیاراتی در اطراف خود داشته باشند. بنابراین احتمال وجود موجودات هوشمند در کل جهان ، بسیار بیشتر از احتمال وجود آنها در کهکشان راه شیری خواهد بود. ولی به دلیل فاصله بسیار زیاد بین کهکشان ها کشف حیات در کهکشان خودمان ، راحت تر و محتمل تر از کهکشانهای دیگر است.
فرانک دریک ، کارل ساگان و یوسف شکلوفسکی و چند دانشمند دیگر راههایی را برای تخمین احتمال وجود تمدن پیشرفته در کهکشان راه شیری پیشنهاد کرده اند. آنها هفت عامل زیر را در این محاسبه مهم دانسته اند:
:تعداد ستاره های کهکشان راه شیری
:کسری از ستارگان که دارای منظومه های سیاره هستند.
:تعداد سیارات یک منظومه مفروض که از نظر اکولوژی برای حیات مناسب هستند.
:کسری از سیارات مناسب که در آنها حیات رشد کرده است.
:کسری از سیارات مسکونی که در آن حیات هوشمند پدید آمده است.
:کسری از سیارات دارای تمدن پیشرفته حیات که قادر به برقراری ارتباط است.
:کسری از عمر سیاره که در آن تمدن توانسته است به حیات خود ادامه دهد (مقادیر تمام f ها بین 0 و 1 می باشد.)
حاصلضرب عوامل فوق با N نشان داده می شود که تعداد تمدن های پیشرفته (حداقل دارای ارتباط رادیویی) در کهکشان راه شیری را بدست می دهد.
N=….
سه عامل اول از عوامل فوق ، نجومی می باشند که بصورت تقریبا دقیقی مشخص می شوند. دو عامل بعدی ماهیت زیست شناختی دارند و با احتمال تخمین زده می شوند. دو عامل آخر جامعه شناسی هستند و با حدس و گمان بدست می آیند.

محاسبه تعداد تمدنهای فرا زمینی:

حال با توجه به رابطه مزبور می خواهیم در راه شیری به کنکاش تئوری وار بپردازیم و تعداد تمدن هایی را که توانایی برقراری ارتباط رادیویی را دارند ، محاسبه کنیم. لذا باید مقادیر مربوط به هفت عامل یاد شده را پیدا کنیم.
تعداد ستارگان راه شیری ، ، حدود .... می باشد. برخی از این ستارگان پرجرم و داغ ، با عمری کوتاه و برخی دیگر سرد و پیر و کوچک هستند ولی بیشتر ستاره ها مانند خورشید هستند که میلیاردها سال عمر می کنند ، این نوع ستاره ها در بیشتر حیات خود بطور تقریبا یکنواختی انرژی منتشر می کنند و به همین دلیل برخی از آنها می توانند محیط مناسبی برای تشکیل حیات در سیاره های مجاور احتمالی ، مهیا کنند. فرض می کنیم حدود 3/1 این ستاره ها ، دارای منظومه سیاره ای باشند. (....)
اگر منظومه های مفروض را مشابه منظومه شمسی ، شامل 10 سیاره در نظر بگیریم (....) ، همه این سیارات برای پیدایش حیات مناسب نخواهند بود. فرض می کنیم فقط یکی از ده سیاره می تواند دارای حیات باشد ، پس .... مساوی 10/1 خواهد بود. (بعضی از دانشمندان ، از جمله کارل ساگان ، به ازای هر ده سیاره ، یک یا دو سیاره مسکونی فرض کردند) در مورد حیات هوشمند و تمدنهای پیشرفته ارتباطی آنها نظرات مختلفی وجود دارد ، اما می توان مقدار متوسط ارقام پیشنهادی دانشمندان را برای ..... در نظر گرفت که مساوی 100/1 می باشد. یعنی فقط یک درصد از سیارات حیاتمند توانسته اند به تمدن صنعتی دست پیدا کنند ولی ممکن است حیات آنها موقتی بوده باشد به این معنی که حیات آنها دوام نداشته و به دلایلی پس از مدتی از بین رفته است. در این مورد دوام صنعتی تمدنها نسبت به عمر سیاره را 100/1 یا 1000/1 فرض می کنیم.
(.....)
با ضرب کردن عددهای فوق درهم ، N به عددی در حدود .... تا .... نزدیک می شود. در این صورت می توان گفت در کهکشان راه شیری حدود یک میلیون سیاره وجود دارد که در حال حاضر موجودات هوشمند در آنها زندگی می کنند و تمدن صنعتی پیشرفته ای دارند. در حالیکه شکلوفسکی و کارل ساگان ، تعداد تمدنهای فرازمینی کهکشان ما را حدود .... تا .... بدست آورده بودند.
تردید بسیاری وجود دارد در مورد اینکه N می تواند مقداری بین ده میلیارد (یعنی به تعداد ستارگان مشابه خورشید در کهشکشان ما) و یک (تنها تمدن شناخته شده یعنی تمدن خودمان قرار گیرد. در واقع همین عدم امکان بدست آوردن جواب ، دانشمندان را واداشته تا در پی روشهای جدید مشاهده باشند. روشهای پیچیده ای برای کشف سیارات پیرامون دیگر ستاره ها و از همه مهمتر تلاش در راه کشف علامتهای فرازمینی واقعی.

تقویت کننده ها

دید کلی:

عمل تقویت کنندگی سیگنال ساده ترین کار در پردازش سیگنال است. چون مبدلها سیگنالهای ضیعفی بدست می دهند که انرژی کمی دارند و دامنه آنها حدود میکرو ولت یا میلی ولت است بنابراین به تقویت نیاز دارند چنین سیگنالهای کوچکی برای پردازش مناسب نیستند چنانچه دامنه آنها بزرگتر شود عمل پردازش آنها بسیار آسانتر صورت می گیرد قسمتی که چنین کاری را انجام می دهد تقویت کننده سیگنال نامیده می شود. استفاده از تقویت کننده به مشابه تقویت کننده ولتاژ است تقویت کننده مقدماتی در دستگاه استریوی خانگی نمونه ای از تقویت کننده ولتاژ است. نوع دیگری از تقویت کننده مرسوم به تقویت توان است تقویت کننده توان در دستگاههای استریوی خانگی یک نمونه از این تقویت کننده است و توان لازم برای راه اندازی بلند گو را تهیه می کند.

مدلهای مداری تقویت کننده

  • تقویت کننده های ولتاژ: این مدل شامل منبع ولتاژ (دارای کنترل) با ضریب بهره .... است ، یک مقاومت ورودی .... دارد با توجه به اینکه تقویت کننده به یک جریان ورودی از منبع سیگنال دریافت می کند و نیز دارای یک مقاومت خروجی .... با توجه به تغییر در ولتاژ خروجی است. تقویت کننده جریان خروجی را برای بار تهیه می کند مدل تقویت کننده بوسیله منبع ولتاژ سیگنال .... با مقاومت .... تغذیه شده است و به خروجی ّ، مقاومت با مقاومت بار .... اتصال دارد.
  • تقویت کننده های جریان: این مدل یک منبع جریان دارای کنترل جریان با ضریب بهره جریان .... ، یک مقاومت ورودی .... و یک مقاومت خروجی .... را شامل می شود ، تقویت کننده جریان توسط یک منبع جریان .... با مقاومت .... تغذیه می شود و یک مقاومت بار .... به خروجی آن متصل شده است. برای جلوگیری از اتلاف بهره در جفت شدن تقویت کننده جریان با مقاومت بار ، تقویت کننده بایستی طوری طراحی شود که مقاومت خروجی اش .... خیلی بزرگتر از مقاومت بار.... باشد ، یک تقویت کننده جریان آرمانی دارای یک مقاومت خروجی نامحدود است.
  • تقویت کننده ترا رسانایی: این نوع تقویت کننده با ولتاژ ورودی یک سیگنال راه اندازی می شود و یک جریان خروجی بدست می دهد. شاخصه بهره .... ، نسبت جریان خروجی در اتصال کوتاه مدار به ولتاژ ورودی است این شاخضصه ترارسانایی اتصال کوتاه مدار نامیده می شود و واحد آن مهو (mho) با A/V است. یک تقویت کننده ترارسانا دارای مقاومت ورودی بی نهایت و مقاومت خروجی بی نهایت می باشد.
  • تقویت کننده ترا مقاومتی: این نوع تقویت کننده با جریان ورودی سیگنال به کار می افتد و یک ولتاژ خروجی بدست می دهد. شاخصه .... نسبت ولتاژ خروجی مدار باز به جریان ورودی است و ترا مقاومت مدار باز نامیده می شود. و واحد آن اهم یا V/A است. یک تقویت کننده ترامقاومت دارای مقاومت ورودی صفر و مقاومت خروجی صفر می باشد.

منابع تغذیه تقویت کننده

چون توانی که تقویت کننده به بار می دهد بیشتر از توانی است که از منبع سیگنال دریافت داشته است از اینرو این پرسش مطرح می شود که سرچشمه توان اضافی کجاست؟ پاسخ آن زمانی دریافت می شود که در نظر بیاوریم که تقویت کننده ها برای کار خود به منابع ولتاژ dc نیاز دارند. منابع ولتاژ dc ، توان اضافی تحویل شده به بار را تامین می کند. علاوه بر این هر توانی که در مدار داخلی تقویت کننده تلف می شود (نظیر توان تبدیل شده به گرما) به وسیله همین منبع ولتاژ dc تامین می شود. بازدهی توان یکی از مهمترین شاخصه های تقویت کننده هایی که توان زیادی بدست می دهند چنین تقویت کننده هایی تقویت کننده های توان نامیده می شوند.

اشباع تقویت کننده

مشخه انتقال تقویت کننده تنها در محدوده مشخصی از ولتاژهای ورودی و خروجی خطی می ماند. در تقویت کننده ای که با دو منبع تغذیه کار می کند ، ولتاژ خروجی نمی تواند از مقدار مثبت معینی بیشتر و از مقدار منفی معینی کمتر شود. به طور مسلم برای پیشگیری از بروز اعواجاج در شکل موج سیگنال خروجی ، بونسان سیگنال ورودی بایستی در محدوده خطی کار تقویت کننده قرار داشته باشد.

پاسخ فرکانس تقویت کننده ها

اگر موج سینوسی .... به ورودی یک تقویت کننده اعمال گردد خروجی شکل موجی سینوسی با همان فرکانس خواهد بود. البته خروجی سینوسی .... دارای دامنه و خازنی متفاوت با ورودی .... است. یک موج سینوسی با فرکانس و دامنه معین به ورودی تقویت کننده اعمال می گردد و دامنه و خازنی مرتبط با موج سینوسی ورودی اندازه گیری می شود از این رو در این فرکانس مشخص بزرگی انتقال یا بهره تقویت کننده همچنین زاویه فاز بهره تقویت کننده را پیدا می کنیم. در اینصورت فرکانس موج سینوسی ورودی تغییر داده می شود و آزمون تکرار می گردد. نخست به مورد اول یعنی نمودار بزرگی بهره در برابر فرکانس توجه می کنیم. این مورد را پاسخ دامنه ، یا پاسخ فرکانسی تقویت کننده می نامیم.

دسته بندی تقویت کننده ها بر اساس پاسخ فرکانس

ظرفیت خازنی داخلی در قطعاتی مثل ترانزیستور سبب افت بهره در فرکانس های بالا می شود. از سوی دیگر افت بهره در فرکانس های پائین معمولا توسط خازن های انتقال صورت می گیرد که برای متصل کردن یک طبقه تقویت کننده به طبقه تقویت کننده دیگر از آن استفاده می شود از این روش برای ساده کردن فرآیند طراحی طبقات مختلف استفاده می شود. خازن های انتقال را با ظرفیت کاملا بزرگ انتخاب می کنند تا امپرانس آنها در فرکانس مورد نظر کوچک باشد.
کاربردهای زیادی وجود دارد که در آنها مهم است که بهره تقویت کننده در فرکانس های پائین کم باشد علاوه بر این تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع (IC) ساختن خازن های انتقال بزرگ مجاز نیست از این رو تقویت کننده های IC معمولا به عنوان تقویت کننده های dc یا تقویت کننده های با اتصال مستقیم طراحی می شوند.



تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 09 مرداد 1385 [09:16 ]   8   مجید آقاپور      جاری 
 دوشنبه 19 دی 1384 [15:09 ]   7   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 شنبه 03 بهمن 1383 [12:28 ]   6   حسین خادم      v  c  d  s 
 دوشنبه 28 دی 1383 [05:34 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 27 دی 1383 [17:56 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 دی 1383 [18:19 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 دی 1383 [13:53 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 دی 1383 [13:46 ]   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..