لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 18
پدیده فوتو الکتریک
مقدمه:
در سال ١٢٦٨ هجری خورشیدی (١٨٨٧ م) هانریش هرتز دانشمند آلمانی در حین انجام آزمایش متوجّه شد که تاباندن نور با طول موج‌های کوتاه مانند امواج فرابنفش به کلاهک فلزی الکتروسکوپ با بار منفی باعث تخلیه الکتروسکوپ می‌شود وی با انجام آزمایش‌های بعدی نشان داد که تخلیه الکتروسکوپ بخاطر جدا شدن الکترون از سطح کلاهک فلزی آن است. این پدیده را فوتوالکتریک می نامند. نخستین برخورد ها با اثر فوتوالکتریک از دیدگاه الکترومغناطیس کلاسیک صورت گرفت که توانایی توجیه آن را نداشت. سپس انیشتین این پدیده را با توجه به دیدگاه کوانتومی توجیه کرد. بنابراین نخست میدانها و امواج الکترومغناطیسی کلاسیک را بطور فشرده بیان کرده، آنگاه با ذکر نارسایی آن به تشریح پدیده فوتوالکتریک از دیدگاه انیشتین می پردازم.
کشف اثر فوتوالکتریک
هرتز در جریان آزمایشهایی که برای تایید پیشگویی های نظری ماکسول در مورد امواج الکترومغناطیسی انجام می داد، اثر فوتوالکتریک را نیز کشف کرد. بدین معنی که هرگاه نور بر فلزات بتابد، سبب صدور الکترون از سطح فلز می شود. وقتی که فیزیکدانان به تکرار این آزمایش پرداختند، با کمال تعجب متوجه شدند که شدت نور، تاثیری بر انرژی الکترونهای صادر شده ندارد. اما تغییر طول طول موج نور بر انرژی الکترونها موثر است، مثلاً سرعتی که الکترونها بر اثر نور آبی به دست می آورند، بیشتر از سرعتی است که بر اثر تابش نور زرد به دست می آورند.
همچنین تعداد الکترونهایی که در نور آبی با شدت کمتر از سطح فلز جدا می شوند، کمتر از تعداد الکترونهایی است که بر اثر نور زرد شدید صادر می شوند. اما باز هم سرعت الکترونهایی که بر اثر نور آبی صادر می شوند، بیشتر از سرعت الکترونهایی است که توسط نور زرد صادر می شوند. علاوه بر آن نور قرمز، هر قدر هم که شدید باشد، نمی تواند از سطح بعضی از فلزات الکترون جدا کند.
نارسایی الکترومغناطیس کلاسیک در توجیه اثر فوتوالکتریک
می دانیم الکترونهای ظرفیت در داخل فلز آزادی حرکت دارند، اما به فلز مقید هستند. برای جدا کردن آنها از سطح فلز بایستی انرژی به اندازه ای باشد که بتواند بر این انرژی مقید فائق آید. در صورتیکه این انرژی کمتر از مقدار لازم باشد، نمی تواند الکترون را از سطح فلز جدا کند. طبق نظریه ی الکترومغناطیس کلاسیک، انرژی الکترومغناطیسی یک کمیت پیوسته بود، لذا هر تابشی می بایست در الکترون ذخیره و با انرژی قدیمی که الکترون داشت، حمع می شد تا زمانیکه انرژی مورد نیاز تامین گردد و الکترون از فلز جدا شود.
از طرف دیگر چون مقدار انرژی مقید الکترونهای داخل فلز هم ارز هستند، اگرانرژی لازم برای جدا شدن آنها به اندازه ی کافی می رسید، می بایست با جدا شدن یک الکترون از سطح فلز، تعداد زیادی الکترون آزاد شود.
همچنین با توجه به اینکه انرژی پیوسته است، می بایست انرژی تابشی بین الکترونهای آزاد توزیع می شد تا هنگامیکه انرژی همه ی الکترونها به میزان لازم نمی رسید، نمی بایست انتظار جدا شدن الکترونی را داشته باشیم. به عبارت دیگر نمی بایست به محض تابش، شاهد جدا شدن الکترون از سطح فلز بود.
مشخصات اثر فوتوالکتریک
هر فلزی دارای یک فرکانس ویژه است، بطوری که اگر فرکانس نور تابشی کمتر از این مقدار ویژه باشد، هیچ الکترونی از سطح کاتد گسیل نمی‌شود. این فرکانس ویژه را فرکانس آستانه می‌گویند. شایان ذکر است که فرکانس آستانه از فلزی به فلز دیگر ، تغییر می‌کند و هر فلزی دارای فرکانس آستانه مخصوص به خود است. بر اساس نظریه کلاسیک این خصوصیت غیر قابل توجیه بود.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 9
آلودگی هوا و پدیده وارونگی
بدون شک یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی در ایران و بخصوص شهرهای بزرگ مشکل آلودگی هوا است. در سالهای اخیر این پدیده خطرناک به جایی رسید که توجه همگان را به خود جلب کرد. اما ببینیم که آلودگی هوا چیست و تعریف آن به چه صورت است؟ بسیار در اخبار، روزنامه ها و گزارشهای مختلف می شنویم که فلان گاز از حد مجاز در هوا افزایش یافته و یا بهمان ماده در هوا زیادتر از مقداری است که باید باشد. در این مطلب ابتدا سعی می شود گازها و یا موادی که در هوا وجود دارند معرفی شوند و سپس توضیح داده شود که چه عواملی در میزان آلودگی هوا بیشترین نقش را ایفا می کنند.
به زبان ساده آلودگی هوا آن چیزی است که انسان نمی خواهد در هوای تنفسی اش وجود داشته باشد. چرا؟ زیرا برای سلامتی او مضر است. این موادی که ما نمی خواهیم در هوا باشد، به دو صورت ممکن است بوجود بیایند. یکی بصورت طبیعی است، یعنی مادر طبیعت در فعل و انفعالات طبیعی خود بوجود می آورد و دیگری از نوعی است که توسط انسان و بصورت مصنوعی تولید می شود. مورد اول در مقایسه با مورد دوم بسیار محدود است و اساسا قابل مقایسه نیست. آتشفشان ها نمونه آلودگی طبیعی هستند که بر اثر انفجار آنها بسیاری از گازها و موادی که برای سلامتی انسان مضر است به هوا راه می یابند. گازها و خاکستر ناشی از آتشفشان یکی از نمونه های آلودگی توسط مادر طبیعت است که در فعل و انفعالات درونی زمین در یک نقطه به هوای بیرون راه می یابد. طوفانهای شن و کوههایی که از آنها مداوما دود و بخار بلند می شوند، نمونه های دیگری از آلاینده های طبیعی هستند. ( آلاینده یعنی آلوده کننده )
و اما به آلودگی های ساخته و پرداخته انسان می رسیم. قبل از اینکه به موارد مختلف آلودگی مصنوعی و غیر طبیعی بپردازیم بهتر است که بدانیم چه گازهایی در هوا بصورت طبیعی وجود دارند. بطور کلی 5 نو گاز متفاوت در هوای تنفسی وجود دارد. اگر هوای تنفسی را به 100 قسمت تقسیم کنیم، 78 قسمت آن گاز نیتروژن است که با علامت2N شناخته می شود. دومین گاز اکسیژن معروف خودمان است که با علامت2O در همه جا از آن یاد می شود. مقدار اکسیژن 21 قسمت از 100 قسمت فرضی است. بنابراین می بینیم که مجموع نیتروژن و اکسیژن با هم تقریبا 99 درصد هوای تنفسی را تشکیل می دهند. اما از بس که ما اسم گاز کربنیک یا دی اکسید کربن که با علامت2CO معرفی می شود را شنیده ایم، فکر می کنیم این گاز باید بیشترین مقدار هوای ما را تشکیل دهد بخصوص در تهران! اما اینطور نیست. مقدار دی اکسید کربن( به قول ما ایرانی ها گاز کربنیک) تنها سه صدم هوا است(03/0). مجموعه گازهای دیگر که بسیاری از آنها نادرند، بیشتر از یک درصد (01/0) هم از مجموعه هوای تنفسی را تشکیل نمی دهند.
گاه برای آنکه بفهمیم هوای تنفسی مان آلوده است، لازم نیست که دانشمند باشیم و یا وسایل خاصی را در اخییار داشته باشیم. مردمی که در تهران و یا شهرهای بزدگ دیگر زندگی می کنند، می توانند برخی اوقات آلودگی هوا را به خوبی تشخیص دهند. یکی از راههای تشخیص معمولی آلودگی هوا بدون وسایل مخصوص، محدودیت دید است. اگر در روزهای کاری در تهران که هوا آلوده است به ارتفاعات شمال شهر برویم به خوبی مشخص است که دود و غبار مثل یک چادر بر روی شهر افتاده است. گاهی بوی غیر معمول به ما می گوید که داریم چیزی را استنشاق می کنیم که نباید بکنیم. سوزش گلو و مشلات تنفسی علائم دیگری است که زنگها خطر را برایمان بصدا در می آورند. بسیار اوقات ما آلودگی هوا را می توانیم ببینیم و حس کنیم. اینها بخشهایی از الودگی هستند که بدود چشم مسلح هم دیده می شوند. ذرات معلق، دود، غبار و مواد شبیه خاکستر از این قبیل آلودگی ها هستند.
و اما از مهمترین آلودگی هایی که در هوا به چشم نمی آیند و بسیار خطرناک هم همستند، منو اکسید کربن یاCO است. می توان بجرات گفت که منو اکسید کربن 50 درصد آلودگی هایی را تشکیل می دهد که با چشم نمی شود دید. ( توجه داشته باشیم که منو اکسید کربن با دی اکسید کربن قرق دارد ) این جناب منواکسید کربن دارای مضرات بسیار زیادی است که بدون وارد شدن در جزئیات برخی از آنها را بر می شماریم. این گاز خطرناک به همراه اکسیژین به درون سلولهای خون می رود و صدمات بسیاری را در آنجا ایجاد می کند. همچنین این گاز بر روی بینایی تاثیر مخرب دارد. منواکسید کربن می تواند بر روی مغز تاثیر گذاشته و حتی ادراک و قضاوت معمول انسان را دچار نقص کند. تحقیقات تشان داده است افرادی که بیش از حد در معرض این گاز قرار داشته اند از حالت عادی خارج می شوند و بصورت موقتی دچار رویا و خیالهای غیر واقعی می گردند. دانشمندان بسیاری از نزاعهای شخصی بین افراد در خیابان را ناشی از تنفس بیش از حد این گاز می دانند ( البته علاوه بر موضوع دعوا). وسائل نقلیه عمومی مهمترین عامل تولید این گاز هستند. از دیگر گازهای آلاینده می
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 13
محتویات
خواص ابررساناها.........................................................................................1
مقاومت صفر در برابر جریان..............................................................................2
گذار به فاز ابررسانایی...................................................................................4
ابرسانایی نوع ۱ و نوع ۲.................................................................................5
اثر مایسنر .................................................................................5
دسته‌بندی ابررساناها..........................................................................................6
نظریه‌های ابررسانایی....................................................................................6
تاریخچهٔ ابررسانایی.......................................................................................6
کاربردها...................................................................................................8
نارسانا ها، نیمه رسانا ها و رسانا ها......................................................................9
مهمترین خواص ابر رسانا ها............................................................................9
ابر رسانا ها و تکنولوژی................................................................................10
تفاوت بین ابر رساناهای سرامیکی و فلزی............................................................10
منابع.....................................................................................................11
َابررسانایی
مقدمه
ابررساناییپدیده‌ای است که در دماهای بسیار پایین برای برخی از مواد رخ می‌دهد. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده صفر می‌شود و ماده خاصیت دیامغناطیس کامل پیدا می‌کند، یعنی میدان مغناطیسی را از درون خود طرد می‌کند. طرد میدان مغناطیسی تنها تفاوت اصلی ابررسانا با رسانای کامل است، زیرا در رسانای کامل انتظار می‌رود میدان مغناطیسی ثابت بماند، در حالی که در ابررسانا میدان مغناطیسی همواره صفر است.
مقاومت الکتریکی یک رسانای فلزی به تدریج با کاهش دما کم می‌شود. در رساناهای معمولی مثل مس و نقره، وجود ناخالصی و مشکلات دیگر این روند را کند می‌کند. به طوری که حتی در صفر مطلق هم نمونه‌های معمول مس همچنان مقاومت الکتریکی کمی دارند. در مقابل ابررساناها موادی هستند که اگر دمایشان از یک دمای بحرانی کمتر شود، ناگهان مقاومت الکتریکی خود را از دست می‌دهند. جریانی از الکتریسیته در یک حلقهٔ ابررسانا می‌تواند برای مدت نامحدودی بدون وجود مولد جریان وجود داشته باشد. ماننده پدیدهٔ فرومغناطیس و خطوط طیفی اتم‌ها، ابررسانایی نیز پدیده‌ای کوانتومی است و نمی‌توان آن را با فیزیک کلاسیک به مانند یک رسانای مطلوب توصیف کرد.
پدیدهٔ ابررسانایی برای طیف وسیعی از مواد مانند قلع و آلومینیوم وجود دارد. همچنین برخی آلیاژها و نیمه‌رساناها نیز ابررسانا هستند، ولی فلزاتی مثل طلا و نقره این پدیده را از خود نشان نمی‌دهند، همچنین پدیدهٔ ابررسانایی در فلزات فرومغناطیس هم روی نمی‌دهد. در سال ۱۹۸۶ ابررسانایی دمای بالا کشف شد. دمای بحرانی این ابررساناها بیش از ۹۰ کلوین است. نظریه‌های کنونی ابررسانایی نمی‌توانند ابررسانایی دمای بالا را، که به ابررسانایی نوع ۲ (Type II) معروف است، توضیح دهند. از نظر عملی ابرساناهای دمای بالا کاربردهای بسیار بیشتری دارند، زیرا در دماهایی ابررسانا می‌شوند که راحت‌تر قابل ایجاد هستند. پژوهش برای یافتن موادی که دمای بحرانی آنها باز هم بیشتر باشد، و همچنین برای یافتن نظریه‌ای برای توضیح ابررسانایی دمای بالا همچنان ادامه دارد.
خواص ابررساناها
بیشتر خواص ابررساناها از ماده‌ای به مادهٔ دیگر تغییر می کند. خواصی مانند ظرفیت گرمایی و دمای بحرانی. اما گذشته از اینها، دستهٔ خاصی از خواص تمام ابر رساناها مشترک است، از جمله این که در دماهای بسیار پایین، مقاومت خود را به کلی دربرابر جریان از دست می‌دهند و همچنین دیگر هیچ میدان مغناطیسی داخلی در آنها وجود نخواهد داشت. با توجه به چنین خواص مشترکی می‌توان ابررسانایی را یک فاز(ماده)فاز ترمودینامیکی برای ماده دانست. ابررسانا شدن را می‌توان گذار فازی به فاز دیگر قلمداد کرد. چیزی همانند تغییر حالت آب از مایع به گاز و یا برعکس.
مقاومت صفر در برابر جریان
یکی از راههای ابتدایی برای سنجش مقاومت الکتریکی مواد، قرار دادن آنها در یک مدار به همراه یک منبع تغذیه و سپس اندازه گیری ولتاژ و آمپراژ و سنجش مقاومت از فرمول /است. اگر اختلاف پتانسیل صفر باشد، بدین معنی خواهد بود که مقاومت رسانا در برابر جریان صفر است و آن ماده یک ابررسانا است. ابررساناها می‌توانند جریانی را بدون وجود ولتاژ عامل، حفظ کنند. خاصیتی که در آهنرباهای ابررسانا استفاده می‌شود که کاربرد وسیعی دارند. برای مثال از این آهنرباها در دستگاه MRI استفاده می‌شود. آزمایش‌های گوناگون نشان می‌هد حلقه‌ای از ابررساناها می‌تواند برای سالها جریان را بدون هیچ افت قابل اندازه گیری حفظ کند. آزمایش‌های عملی نیمه عمر جریان را در چنین مدارهایی بیش از صد هزار سال برآورد می‌کنند و به صورت تئوری جریان در حلقه‌ای ابررسانا، می‌تواند تا مدت زیادی باقی بماند مدتی که حتی از عمر جهان هم بیشتر خواهد بود! در رساناهای معمولی، جریان الکتریکی را می‌توان به صورت شار الکترونها در یک شبکهٔ یونی تصویر کرد. الکترونها در این حرکت به طور پیوسته در حال برخورد با شبکهٔ یونی هستند. در این برخوردها بخش از انرژی الکترون توسط شبکهٔ یونی به گرما تبدیل می‌شود که در واقع همان انرژی جنبشی شبکهٔ یون است. در نتیجه بخشی از انرژی الکترونها در واقع هدر می‌رود. این حالت را مقاومت الکتریکی می‌نامیم. اما وضع در ابررساناها به گونه‌ای دیگر است. در ابررساناهای معمول نمی‌توان جریان را به تک الکترونهای جاری نسبت داد. در عوض می‌توان جریان را حاصل جفت الکترونهای کوپر دانست که به هم وصل می‌شوند و با تعویض فونون‌های خود، کاملا در کنار هم می‌مانند. طبق نظریهٔ مکانیک کوانتومی طیف انرژی این جفت کوپر دارای حداقل سطح خاص است و از آن کمتر نمی‌تواند باشد. در نتیجه ΔE حاصل را که می‌توان آن را حداقل میزان انرژی جفت کوپر دانست، می‌تواند تنها دو حالت برای جفت کوپر و در نتیجه جریان پدید آورد. یا مقدار ΔE از مقدار kT که انرژی شبکهٔ یونی است و در آن k ثابت بولتزمن و T هم دمای شبکه است؛ بیشتر است که در این حالت جریان توسط شبکهٔ یونی به هدر نمی‌رود و این یعنی جفت کوپر یک ابرشار را پدید می‌آورد که می‌تواند بدون افت انرژی از شبکهٔ یونی عبور کند.
گذار به فاز ابررسانایی
فرمت فایل: ورد ( قابلیت ویرایش و آماده چاپ )
تعداد صفحات : 32 صفحه
پدیده مرگ یکی از اندیشههایی که همواره بشر را رنج داده است اندیشه مرگ و پایان یافتن زندگی است .
آدمی از خود میپرسد چرا به دنیا آمدهایم و چرا میمیریم ؟
منظور از این ساختن و خراب کردن چیست ؟
آیا این کار لغو و بیهوده نیست ؟
استدلالهاى قرآن بر امکان معاد گرچه از آن نظر که ایمان و اعتقاد ما به قیامت از ایمان به قرآنو گفتار پیامبران سرچشمه مىگیرد لزومى ندارد که درباره قیامت به ذکر برهان و استدلال بپردازیم و یا شواهد و قرائنعلمى بیاوریم، ولى نظر به اینکه خود قرآن کریم - لااقل براى نزدیک کردن مطلب به اذهان - به ذکر یک سلسلهاستدلالها پرداخته است و خواسته است افکار ما از راه استدلال و به طور مستقیم هم باجریان قیامت آشنا شود، ما به طور اختصار آن استدلالها را ذکر مىکنیم.
استدلالهاى قرآن یک سلسله جوابهاست به منکرانقیامت.
این جوابها برخى در مقام بیان این است که مانعى در راه قیامت نیست و در حقیقت پاسخى است به کسانى که قیامت را امر ناشدنى فرض مىکردند، برخى آیات دیگر یک درجه جلوتر رفته و مىگوید در همین جهان چیزهایى شبیه به قیامتوجود داشته و دارد و با دیدن چنین چیزها جاى انکار و استبعاد نیست، برخى آیات از این هم یک درجه جلوتر رفته و وجودقیامت را یک امر ضرورى و لازم و نتیجه قطعى خلقتحکیمانه جهان دانسته است.
بنابر این مجموع آیاتى که در آنها درباره قیامت استدلال شده استسه گروه است و به ترتیب ذکر مىکنیم.
1.
در سوره یس آیه 78 مىگوید: و ضرب لنا مثلا و نسى خلقه قال من یحیى العظامو هى رمیم قل یحییها الذى انشاها اول مرة و هو بکل خلق علیم.
براى ما مثلى آورد و خلقت خود را فراموش کرد، گفت این استخوانهاى پوسیده را کى زنده مىکند؟
بگو همان کس که اولین بار آن را ابداع کرد و او به هر مخلوقى آگاه است.
این آیه پاسخ به مردى از کافران است که استخوانپوسیدهاى را در دست گرفته، آمد و آن استخوان را با دستخود نرم کرد و به صورت پودر در آورد و سپس آن را در هوامتفرق ساخت، آنگاه گفت چه کسى مىتواند این ذرات پراکنده را زنده کند؟
قرآن جواب مىدهد همان کس که اولین بار او را آفرید.
انسان گاهى با مقیاس قدرت و توانایى خود، امور را به شدنى وناشدنى تقسیم مىکند، وقتى چیزى را ماوراء قدرت و تصور خود دید گمان مىبرد آن چیز در ذات خود ناشدنىاست.
قرآن مىگوید با قیاس به توانایى بشر البته این امر ناشدنى است، ولى با مقایسه با قدرتى که اولین بار حیاترا در جسم مرده آفرید چطور؟
با قیاس به آن قدرت امرى است ممکن و قابل انجام.
آیات زیادى در قرآن کریم آمده که در همه آنها با تکیه به قدرت الهىدرباره قیامت بحث مىکند.
