ساخت پیزوالکتریک فلزی با استفاده از فناوری نانو

ساخت پیزوالکتریک فلزی با استفاده از فناوری نانو

پیزوسرامیکها دستهایی از مواد سرامیکی هستند که با اعمال ولتاژ، تغییر طول میدهند. در خبر زیر که برگرفته از خبرنامه نانوتکنولوژی، شماره 37 است به تحولی در عرصه پیزوالکتریکها پرداخته شده است:

محققین آلمانی و اتریشی موفق به ساخت فلزی نانوحفره‌ای شده‌اند که رفتاری همانند سرامیک از خود نشان می‌دهد. این فلز، مشابه یک پیزوسرامیک با اعمال ولتاژ خارجی، حدود 0.15 درصد افزایش طول می‌یابد.

ویب مولر، یکی از این محققین ابراز داشت: "با تزریق یا تخلیه الکترونها، باندهای اتمی سطح ماده منبسط یا منقبض می‌شوند و از آنجا که سطح این ماده بسیار زیاد است، این کار منجر به انبساط ماکروسکوپی ماده می‌گردد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نور - آینه - عدسی

نور

ماهیت ذر‌ه‌ای

اسحاق نیوتن (Isaac Newton) در کتاب خود در رساله‌ای درباره نور نوشت پرتوهای نور ذرات کوچکی هستند که از یک جسم نورانی نشر می‌شوند. احتمالاً اسحاق نیوتن نور را به این دلیل بصورت ذره در نظر گرفت که در محیطهای همگن به نظر می‌رسد در امتداد خط مستقیم منتشر می‌شوند که این امر را قانون می‌نامند و یکی از مثالهای خوب برای توضیح آن بوجود آمدن سایه است.

ماهیت موجی

همزمان با نیوتن، کریسیتان هویگنس (Christiaan Huygens) (1695-1629) طرفدار توضیح دیگری بود که در آن حرکت نور به صورت موجی است و از چشمه‌های نوری به تمام جهات پخش می‌شود به خاطر داشته باشید که هویگنس با بکار بردن امواج اصلی و موجکهای ثانوی قوانین بازتاب و شکست را تشریح کرد. حقایق دیگری که با تصور موجی بودن نور توجیه می‌شوند پدیده‌های تداخلی هستند مانند به وجود آمدن فریزهای روشن و تاریک در اثر بازتاب نور از لایه‌های نازک و یا پراش نور در اطراف مانع.

ماهیت الکترومغناطیس

بیشتر به خاطر نبوغ جیمز کلارک ماکسول (James Clerk Maxwell) (1879-1831) است که ما امروزه می‌دانیم نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که معمولاً به عنوان امواج الکترومغناطیسی توصیف می‌شود. گسترده کامل امواج الکترومغناطیسی شامل: موج رادیویی ، تابش فرو سرخ ، نور مرئی از قرمز تا بنفش ، تابش فرابنفش ، اشعه ایکس و اشعه گاما می‌باشد.   

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نوترینو چیست؟

·         نوترینو ذره بنیادی خنثایی است که در ضمن واپاشی بتای هسته های اتمی همراه با الکترون یا پوزیترون گسیل می شود.

·         همانند نوترون ، نوترینو نیز بار الکتریکی ندارد.

·         نوترینو با الکترونها عملا اندرکنش نمی کند و باعث یونش قابل توجه محیط نمی شود.

·         نوترینو ذره بنیادی ناپایدار و سبکی می باشد که جرمش در حدود 200/1 جرم الکترون می باشد.

آشکارسازی نوترینو:

هر چند نوترونها را به سبب اثر شان روی هسته های اتمی واکنش های هسته ای و انتقال انرژی در خلال برخوردها می توان به آسانی آشکار ساخت اما اندرکنش نوترینو با هسته ها خیلی ضعیف است. تا این اواخر واکنش هسته ایی که نوترینو ها راه انداخته باشند در آزمایشگاه آشکار سازی نشده است.

این ذره ناپایدار است پس چگونه می توان به وجود نوترینوها پی برد؟
اگر در ضمن واپاشی ذره بتا تنها الکترون گسیل می شد، انرژی همه الکترونهای بتا برای ایزوتوپ پرتوزای معینی باید یکسان می بود. بدیهی است این انرژی باید برابر باشد با اختلاف انرژی درونی هسته اتمی اولیه و هسته حاصل به اضافه الکترون این اختلاف باید یکی باشد. زیرا از طریق آزمایش ثابت شده است که همه هسته های یک ایزوتوپ معین دارای جرم یکسانند. در نتیجه انرژی درونیشان یکی است. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نگهداری مواد قابل انفجار - محافظت از مخازن سوخت قابل انفجار -

چگونگی نگهداری مواد قابل انفجار

محافظت از مخازن سوخت قابل انفجار

ExploStop     چیست ؟

 EXPLOSTOP  از فویل آلومینیوم آلیاژی مخصوص و مقاوم در برابر خوردگی که به صورت شبکه توری یا گوی کروی تولید شده است. قابلیت نصب در کلیه انواع مخازن جهت جلوگیری از انفجار گازهای قابل اشتعال یا مایعات دیگر را با استفاده از اصل هدایت حرارت دارد.

شبکه توری آلومینیومی (تصویر فوق) برای استفاده در مخازن بزرگ ذخیره یا مخازن به هنگام ساخت توصیه می شود.

گوی کروی شبکه ای آلومینیومی (تصویر فوق) که دارای قطری معادلmm25 – 20 است، برای استفاده در مخازنی از قبیل کپسول گاز، باک خودرو، مخازن نگهداری بنزین و یا هر نوع مخزن ساخته شده برای جابجایی مایعات قابل اشتعال یا گاز بکار میروند که دارای دریچه کوچکی می باشند توصیه می گردد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نقش فیزیک در پزشکی

نقش فیزیک در پزشکی

پزشکان براى تشخیص بیمارى ها از انواع وسایل ساده مانند دماسنج و فشارسنج، گوشى طبى (استتوسکوپ) تا دستگاه هاى بسیار پیچیده مانند میکروسکوپ الکترونى، لیزر و هولوگراف که همه براساس قانون هاى فیزیک طراحى و ساخته شده استفاده مى کنند. در این قسمت به ساختمان و طرز کار برخى از آنها مى پردازیم.

رادیوگرافى و رادیوسکوپى

رادیوگرافى عکسبردارى از بدن با پرتوهاى ایکس و رادیوسکوپى مشاهده مستقیم بدن با آن پرتوها است. در عکاسى معمولى از نورى که از چیزها بازتابش مى شود و بر فیلم عکاسى اثر مى کند استفاده مى شوند در صورتى که در رادیوگرافى پرتوهایى را که از بدن مى گذرند به کار مى برند.

پرتوهاى ایکس را نخستین بار در سال ۱۸۹۵ میلادى، ویلهلم کنراد رنتیگن استاد فیزیک دانشگاه ورتسبورگ آلمان کشف کرد. این کشف بسیار شگفت انگیز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه هاى جهان منتشر شد. جالب است که رنتیگن بر روى پرتوهاى کاتدى کار مى کرد و به طور اتفاقى متوجه شد که وقتى این پرتوها، که همان الکترون هاى سریع هستند به مواد سخت و فلزات سنگین برخورد مى کنند پرتوهاى ناشناخته اى تولید مى شود او این پرتوها را پرتو ایکس به معنى مجهول نامید. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نقدی بر دیدگاه های هاوکینگ

استیون ویلیام هاوکینگ استاد کرسی لوکاشین

در 29 آوریل 1980 در سالن کنفرانس کوکرافت در کمبریج انگلستان جایی که عرصه بالیدن تامسون و راترفورد بود، دانشمندان و مقامات دانشگاه روی صندلی‌های ردیف‌شده بر کف شیب‌دار سالن که مقابل دیواری پوشیده از وایت‌برد و پرده اسلاید بود، گرد‌هم آمده بودند. این جلسه برای وضع اولین خطابه یک پروفسور جدید کرسی لوکاشین ریاضی برقرار شده بود. این پروفسور استفن ویلیام هاوکینگ ریاضی‌دان و فیزیک‌دان 38 ساله بود. کرسی لوکاشین یک مقام آکادمیک ممتاز است که زمانی سر آیزاک نیوتن عهده‌دار آن بود.

عنوان خطابه یک سئوال بود: آیا دورنمای پایان فیزیک نظری دیده می‌شود؟

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نَفت مایع غلیظ و افروختنی به رنگ قهوه

نَفت مایع غلیظ و افروختنی به رنگ قهوه‌ای سیر یا سبز تیره‌است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوسته کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزه پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیشتر این هیدروکربن‌ها از زنجیره آلکان هستند ولی ممکن است از دید ظاهر، ترکیب یاخلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند.

تاریخچه نفت

پیشینه کاربرد نفت در جهان اقوام متمدن دوران باستان، بویژه سومری‌ها و آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهار هزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (محل عراق کنونی) با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر بدست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیر قابل نفوذ، استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیر قابل نفوذ کردن بدنه کشتیها بکار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم کردن نیز از آن بهره می‌جستند.

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نظریه کوانتوم

مقدمه
     جی . رابرت . اوپنهایمر در کتاب علم و فرزانگی در رابطه با سرگذشت کوانتوم چنین می گوید : « شاید هرگز تمامی تاریخ این حادثه روایت نشود . برای عرضه کردن آن هنری به آن اندازه توانا لازم است که برای روایت کردن سرگذشت اودیپوس یا کرامول ضرورت داشته است ، ولی این حادثه در قلمروی چندان دور از تجربه های روزانه ی ما صورت پذیرفته است که کم تر احتمال آن می رود که شاعر یا مورخی از آن با خبر شود . »
این داستان ، سرگذشت انقلابی پر تلاطم است ؛ سرگذشت فروپاشی و انقراض فیزیکی از خود راضی است که سالیان دراز بر حوزه ای محدود فرمان رانده بود و سرگذشت دوران فطرتی است که نابودی اش را از پیش تناقضات درونی اش رقم زده بودند ، و سرانجام سرگذشت ظهور توفان آسای نظامی از هفت آب گذشته یعنی مکانیک کوانتومی است .

درآمد
در آزمایشگاهی کاملاً تاریک ، ماشینی الکتریکی قرار گرفته است و روی آن دو کره ی فلزی سوار شده است . این همان ماشین متعارف ایجاد جرقه های الکتریکی است که زائده ای کوچک هم بر آن اضافه شده است .دو صفحه ی فلزی با میله های رسانای باریکی به این کره ها متصل شده اند .
در روی میز دیگر ، حلقه ی ساده ی تقریباً از سیمی سخت و محکم بر پایه ای عایق سوار شده است . از نظر آزمایشگر شکاف کوچکی که در این حلقه است چزء اصلی دستگاه به شمار می آید . اگر درست حدس زده باشد ، در همین جا ست که راز از پرده بیرون خواهد افتاد .
همه چیز آماده است ، آزمایشگر کلیدی را وصل می کند تا جرقه ها با سر و صدا بین دو کره رد و بدل شوند . او از جرقه ها روی بر می گرداند و مدتی منتظر می ماند تا چشمش به تاریکی عادت کند . آیا این که او می بیند شکاف حلقه از فروغ ضعیفی پر شده است حقیقت دارد یا تصوری بیش نیست ؟ پاسخ دادن به این پرسش آسان نیست . ممکن است فقط بازتاب نوری باشد . به آرامی پیچی را که دو سر حلقه را به هم نزدیک می کند می چرخاند . با باریک تر شدن شکاف ، فروغ درخشان تر می شود . باز هم دوسر حلقه را به هم نزدیک تر می کند تا سرانجام تقریباً با هم تماس پیدا می کنند . حال دیگر تردیدی باقی نمانده است .
به همین سادگی بود که آدمی برای نخستین بار زیرکانه به وجود سیگنال رادیویی پی برد .
این واقعه در سال 1887 روی داد و آزمایشگر ، یک فیزیکدان برجسته ی آلمانی بود به نام هاینریش هرتز .
ارزش اقتصادی این کشف بی اندازه بود . پس چرا انسان قابلی چون هرتز امتیاز های بهره برداری از آن را برای مارکونی واگذاشت ؟
چیزی که هرتز را به انجام آزمایش های دوران سازش واداشت ، به هیچ روی فکر ابداع چیزی عملی چون تلگراف رادیویی ( تلگراف بی سیم ) نبود . شاید تلگراف رادیویی هم مهم ترین حاصل این آزمایش ها به شمار نمی رفت . هرتز سدی را می شکست که مدتی مدید دانشمندان را از پیشرفت بازداشته بود : آزمون درستی نظریه ای ریاضی که به نور ، الکتریسیته و مغناطیس مربوط می شد و سه سال پیش تر از سوی جیمز کلرک ماکسول ، فیزیکدان اسکاتلندی ، مطرح شده بود . و ستایش این آزمایش از سوی همگان به دلیل این بود که هرتز توانسته بود این واقعیت را به طریق تجربی اثبات کند . اما مقدر بود که این پدیده ی ظاهراً پیش پا افتاده و بی اهمیت ، در دست اینشتین نقش خطیری در انقلاب کوانتومی بازی کند .
     برای آن که ارزش کار ماکسول و هرتز و تمامی سرگذشت کوانتوم را بفهمیم ، باید نخست نگاهی کوتاه به بعضی از نظریه هایی بپردازیم که آدمی درباره ی نور پرداخته است . گرچه در دوران معاصر ، دانشمندان یهودی برجسته ای وجود داشته اند ، ولی حکمای عبرانی باستان مایه ی چندانی در پژوهش علمی از خود نشان ندادند . ایشان با ادای این گفته که  " و خدا گفت نور باشد ؛ و نور شد " ، از کنار مسئله ی نور به سرعت گذشتند تا به مسائل مهم تری بپردازند . نور در نزد آن ها چیزی بیش از ضد تاریکی ، و شرطی برای توانایی دیدن نبود .
اما یونانیان با شم علمی قوی تری ، ایده ی نوینی را با اهمیت بسیار مطرح کردند . آنان درک کردند که باید چیزی وجود داشته باشد که در فاصله ی میان چشمان ما ، چیز هایی که می بینیم ، و چراغ هایی که آن ها را می افروزند ، پلی ارتباطی برقرار کند . لذا به نور واقعیتی عینی بخشیدند و به مطالعه اش برخاستند ونظریه هایی پیرامون آن پرداختند . هنگامی که دانشمند امروزی از نور سخن می گوید یک چنین چیزی در ذهن خود دارد . تمایز میان صرف قدرت دیدن ، و نور عینی تمایزی مهم است ، درست مانند تمایزی احساسی که از اصابت سنگ به آدمی دست می دهد و خود سنگ که فضا را می پیماید تا به هدف اصابت کند . 
 متأسفانه ، یونانیان پس از آغازی چنین درخشان ، درگیر نظریه های متضاد شدند . یکی از این نظریه ها می گفت نور چیزی است که مانند آبی که از مجرایی تنگ بیرون می آید ، از چشم ها جریان پیدا می کند . بر پایه ی این ایده ، وقتی یک شیء را می بینیم که این جریان نور را به سویش متوجه کنیم تا با آن برخورد کند ؛ همان طور که مثلاً یک نابینا با پیش بردن دست ها و لمس کردن چیزی ، آن چیز را « می بیند » . این نظریه این نکته را توضیح می دهد که هرچیز را تنها هنگامی می بینیم که روبه رویمان باشد ، و نیز این که با چشمان بسته نمی توانیم ببینیم ؛ اما نمی تواند توضیح دهد که مثلاً چرا در تاریکی نمی توانیم ببینیم . در گیرودار پاسخ گویی به این ایراد ها ، افلاطون فیلسوف نظریه ای پرداخت که بی گمان ، در فراوانی ساز و کارهای زائد ، بی همتاست . او برهم کنشی سه گانه میان سه جریان مختلف قائل بود ، یکی از چشمان ، یکی از آن چه دیده می شود ، و یکی از چراغی که آن را روشن می کند ! مشکل افلاطون در کج نهادن خشت اول بود . بر مبنای ایده های جدید ، هر شیء به این علت دیده می شود که نور از آن به چشم ما وارد می شود نه این که از چشمان خارج شود ، و جالب این جاست که این نکته ، یکصد سال پیش از افلاطون ، از جانب فیثاغورث بزرگ ، با قوت تمام مطرح شده بود . نظریه ی فیثاغورثی ساده است . بنابراین نظریه ، نور چیزی است که که از هر جسم درخشانی در تمام جهات جریان پیدا می کند و پخش می شود ، فقط در برابر موانع فوراً به عقب برمی گردد . اگر نور ، سرانجام به طور تصادفی وارد چشمان شود ، در ما احساس دیدن چیزی را به وجود می آورد که نور در واپسین مرحله از روی آن جهیده است ...

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نسبیت و کوانتوم

چگونه نسبیت و کوانتوم سازگار می شوند؟

مقدمه

 از اوائل قرن بیستم دو نظریه ی بزرگ نسبیت و مکانیک کوانتوم، برای پاسخگویی به مشکلاتی که فیزیک کلاسیک با آنها دست بگریبان بود، پا به عرصه وجود نهادند. جالب این است که هر دو نظریه تقریباً همزمان مطرح شدند و سیر تکاملی خود را طی کردند. نخست نسبیت خاص  در سال 1905 تنها در محدوده ی دستگاه های لخت بکار گرفته شد و در سال 1915 تحت عنوان نسبیت عام به دستگاه های شتابدار تسری یافت. مکانیک کوانتوم قدیم در سال 1900 با طرح کوانتومی بودن انرژی اظهار شد و در دهه ی 1920 سیر تکاملی خود را پیمود

 همواره این سئوال مطرح بود  که آیا این دو نظریه بزرگ را می توان با یکدیگر ترکیب کرد؟

دیراک توانست نسبیت خاص و مکانیک کوانتوم را بصورت مکانیک کوانتوم نسبیتی با هم ادغام کند. به دنبال آن سئوال این بود که چگونه می توان مکانیک کوانتوم و نسبیت عام را با هم ترکیب کرد؟

نظریه نسبیت عام اینشتین نظریه‌ای در باره جرم‌های آسمانی بزرگ مثل ستارگان، سیارات و کهکشان‌هاست که برای توضیح گرانش در این سطوح بسیار خوب است

مکانیک کوانتومی نظریه‌ای است که نیروهای طبیعت را مانند پیام‌هایی می‌داند که بین فرمیون‌ها (ذرات ماده) رد و بدل می‌شوند. مکانیک کوانتومی در توضیح اشیاء، در سطوح بسیار ریز خیلی موفق بوده بوده است

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

ریزش اتمی

از دوران قدیم، مردم به مرگ در اثر موج انفجار یک موشک اتمی فکر می‌کردند، اما خطرات دیگری نیز در این باره وجود دارد. یک بمب اتمی با انفجارش مطمئناً کسانی را که در نزدیکی آن قرار دارند از بین خواهد برد. مرگ و صدماتی جدی به سبب اثرات حرارتی بمب ایجاد می‌شود که می‌تواند سوختگیهای درجه سوم را شش تا هشت مایل دورتر و سوختگیهای درجه اول را برای کسانی که 10 تا 12 مایل دورتر از یک انفجار یک مگاتنی قرار دارند، ایجاد کند.

اما مرگ و میر بیشتری بوسیلة تشعشعات حاصله از بمب اتمی و بیشتر بوسیلة دو زمان بالای تشعشع حمل شده در مسیر باد، به صورت ریزش اتمی، حاصل می‌شود.

برای محافظت از خودتان در برابر تشعشع و ریزش اتمی شما به یک پناهگاه ریزش اتمی نیاز دارید.

و برای محافظت از خودتان در برابر موج انفجار بمب شما به یک پناهگاه ضد انفجار، نیاز دارید.

پناهگاههای ضد موج انفجار معمولاً از عمق بیشتری نسبت به پناهگاههای ریزش اتمی برخوردارند و دارای درها و دریچه‌های ضد انفجاری مقاوم و محکمی هستند و برای مقاومت در برابر فشارهای بیشتر طراحی شده‌اند. اگر شما در منطقه‌ای که می‌تواند به علت اهمیت استراتژیکش یک نقطه صفر (محل انفجار) باشد، یا نزدیک به چنین  منطقه‌ای زندگی می‌کنید، در این صورت با داشتن یک پناهگاه ضد موج انفجار آسوده‌تر خواهید بود. هر چند که برای اکثر ما یک پناهگاه ریزش اتمی نیز مناسب

است.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید