فیزیک, دنیایی شگفت انگیز

در اين بخش مي‌توانيد در مورد فیزیک نسبیت و فیزیک کوانتوم و ... به بحث بپردازيد

مدیر انجمن: شوراي نظارت

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:41 pm

قسمت هشتم :


....بعضی ها به غلط فکر می کنند که عدم قطعیت , تنها نشانه ای از مشکل اندازه گیری اشیاء کوچکی مثل الکترون هاست .

حتی امروزه , آموزش علت عدم قطعیت هنوز ( به غلط ) از طریق اندازه گیری هایی که می توانیم انجام دهیم صورت می گیره . دلیلی که عنوان می شود اینه که برای مشاهده الکترون باید پر تویی از آن بازبتابد و این عمل , خود مکان و تکانه الکترون را تغییر می دهد . این درسته ولی نکته اساسی را فراموشی می کند .

ورنر هایزنبرگ , فیزیکدان آلمانی که برای اولین بار به اهمیت عدم قطعیت کوانتومی پی برد , نشان داد که عدم قطعیت یک جنبه بنیادی الکترون یا هر (( ذره )) دیگر است. در دنیای کوانتومی , اجسام ویژگی های جداگانه ای را که تکانه و مکان نامیده می شود , ندارند .

آنها مخلوطی از هر دو را دارند , مخلوطی که هیچگاه نمی تواند , اساسا از هم جدا شوند . علت آن , فقط محدودیت های اندازه گیری نیست . ایده های مکان و تکانه ذره را ما از تجربه خودمون در دنیای ماکروسکوپی ( دنیای نیوتنی ) به دست آورده ایم . ولی در دنیای میکروسکوپی کاربردی ندارند.
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:42 pm

قسمت نهم :

3- معادله شرودینگر و نتایج آن:

نگاه مکانیک کوانتوم به هستی بگونه ای است که کمیتهای هستی را بصورت گسسته در نظر می گیرد. از نتایج مکانیک کوانتوم بحث دوگانگی موج - ذره است. کسانی که به مکانیک کوانتوم عادت کرده اند بخوبی می دانند که ما برای بررسی ساختار زیر اتمی راهی بجز مدل سازی ریاضی نداریم.

بنابراین مجبور هستیم که در آنجا مدل های ریاضی ارائه دهیم. اشکال این مدلها در این است که از شهودی بودن پدیده ها می کاهند. با این وجود انجمن فیزیک آمریکا همراه با انجمن فلسفه آمریکا، مکانیک کوانتوم را بزرگترین دست آورد علمی بشریت در طول تاریخ خواند.

از مکانیک کلاسیک می‌دانیم که در بررسی حرکت ذره ابتدا معادله حرکت آن ذره را پیدا می‌کنند و بر اساس آن در مورد چگونگی حرکت بحث می‌کنند. در حالت کلاسیک ، بطور کلی این معادله با استفاده از لاگرانژین مربوط به حرکت ذره حاصل می‌گردد. همچنین می‌دانیم که در مکانیک کوانتومی ‌،

بر اساس نظریه دوبروی در مورد ذرات دو دیدگاه موجی و ذره‌ای در نظر گرفته می‌شود و اصل مکملی نور مانع از این می‌شود که این دو تصویر را به صورت همزمان بکار ببریم. ولی برای توصیف کامل حرکت ، هر دو دیدگاه باید در نظر گرفته شوند. بر این اساس معادله‌ای که به حرکت این ذرات کوانتومی‌ حاکم است، معادله شرودینگر نامیده می‌شود.
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:43 pm

قسمت نهم :

3- معادله شرودینگر و نتایج آن:

نگاه مکانیک کوانتوم به هستی بگونه ای است که کمیتهای هستی را بصورت گسسته در نظر می گیرد. از نتایج مکانیک کوانتوم بحث دوگانگی موج - ذره است. کسانی که به مکانیک کوانتوم عادت کرده اند بخوبی می دانند که ما برای بررسی ساختار زیر اتمی راهی بجز مدل سازی ریاضی نداریم.

بنابراین مجبور هستیم که در آنجا مدل های ریاضی ارائه دهیم. اشکال این مدلها در این است که از شهودی بودن پدیده ها می کاهند. با این وجود انجمن فیزیک آمریکا همراه با انجمن فلسفه آمریکا، مکانیک کوانتوم را بزرگترین دست آورد علمی بشریت در طول تاریخ خواند.

از مکانیک کلاسیک می‌دانیم که در بررسی حرکت ذره ابتدا معادله حرکت آن ذره را پیدا می‌کنند و بر اساس آن در مورد چگونگی حرکت بحث می‌کنند. در حالت کلاسیک ، بطور کلی این معادله با استفاده از لاگرانژین مربوط به حرکت ذره حاصل می‌گردد. همچنین می‌دانیم که در مکانیک کوانتومی ‌،

بر اساس نظریه دوبروی در مورد ذرات دو دیدگاه موجی و ذره‌ای در نظر گرفته می‌شود و اصل مکملی نور مانع از این می‌شود که این دو تصویر را به صورت همزمان بکار ببریم. ولی برای توصیف کامل حرکت ، هر دو دیدگاه باید در نظر گرفته شوند. بر این اساس معادله‌ای که به حرکت این ذرات کوانتومی‌ حاکم است، معادله شرودینگر نامیده می‌شود.
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:45 pm

قسمت دهم :

حرکت ذره آزاد

معمولا ساده‌ترین حالت در مکانیک کوانتومی‌ حرکت یک ذره آزاد است. لفظ آزاد به این لحاظ بکار می‌رود که این ذره تحت تاثیر هیچ پتانسیلی قرار ندارد. در این صورت معادله شرودینگر در مورد حرکت ذره مورد نظر ، با این فرض که حرکت در یک بعد صورت می‌گیرد، معادله به صورت ساده تری خواهد بود .



از مکانیک کوانتومی ‌می‌دانیم که نقطه شروع مکانیک کوانتومی ‌معادله شرودینگر و تعبیر مناسب جوابهای آن است. این معادله را به هیچ عنوان نمی‌توان از فیزیک کلاسیک بدست آورد، چون خارج از قلمرو فیزیک کلاسیک قرار دارد.

در واقع شرودینگر این معادله را بر اساس پیشنهاد اولیه دوبروی به طرز نابغه‌واری حدس زد. تابع موجی که برای امواج منتسب به ذرات مادی در نظر گرفته می‌شود،

باید جواب معادله شرودینگر باشد. به بیان دیگر باید در معادله شرودینگر صدق کند. ابزار فنی که ‌انجام چنین کاری را امکان‌پذیر می‌سازند، انتگرالهای فوریه‌است.

الکترون را یک موج در نظر نمی گیرن بلکه برای توصیف الکترون از بسته ی موج ( تعدادی از امواج ) استفاده می کنن .
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:47 pm

قسمت یازدهم :

....اگر بخواهن که به الکترون یک طول موج معینی نسبت بدن , همانند است با در نظر گرفتن یک اندازه حرکت معین برای الکترون , که طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ , باعث عدم قطعیتی در مکان الکترون می شود.

از طرفی بخاطر اینکه از بسته ی موج برای توصیف الکترون استفاده می کنیم , نمی توانیم یک مکان خاص برای الکترون در نظر بگیریم و در جایی که امواج با هم تداخل می کنن و پیکی را بوجود می آورن ( به اصطلاح , بسته ی موج جایگزیده می شود ) بیشترین احتمال حضور الکترون را داریم.

برای اینکه مکان را دقیق تر بدست آوریم باید تداخل امواج بیشتر شده تا , پیک (نه تاپیک = اتاق ) باریک تر شده و مکان الکترون را بهتر نشان دهد جالبه که بدونید پهنای این پیک ها را دلتا x می گویند و این همان دلتا x فرمول عدم قطعیت هایزنبرگ است . طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ , باعث می شود که ما نتوانیم یک اندازه ی حرکت معین ( که در نتیجه آن طول موج معینی طبق فرمول دوبروی بدست می آید ) بدست آوریم .
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

Major I
Major I
پست: 5234
تاریخ عضویت: پنج شنبه 25 خرداد 1385, 2:47 pm
سپاس‌های ارسالی: 1747 بار
سپاس‌های دریافتی: 4176 بار
تماس:

پست توسط ganjineh » چهار شنبه 22 آذر 1385, 8:50 pm

از بمب اتم بيشتر بدانيم

تصویر

هانري بكرل نخستين كسي بود كه متوجه پرتودهي عجيب سنگ معدن اورانيم گرديد پس از ان در سال 1909 ميلادي ارنست رادرفورد هسته اتم را كشف كرد. وي همچنين نشان دادكه پرتوهاي راديواكتيو در ميدان مغناطيسي به سه دسته تقيسيم مي شود( پرتوهاي الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دريافتند كه منشاء اين پرتوها درون هسته اتم اورانيم مي باشددر سال 1938 با انجام ازمايشاتي توسط دو دانشمند الماني بنامهاي اتوهان و فريتس شتراسمن فيزيك هسته اي پاي به مرحله تازه اي نهاد اين فيزيكدانان با بمباران هسته اتم اورانيم بوسيله نوترونها به عناصر راديواكتيوي دست يافتند كه جرم اتمي كوچكتري نسبت به اورانيم داشت و در اينجا بود كه نا قوس شوم اختراع بمب اتمي به صدا در امد. زيرا هر فروپاشي هسته اورانيم ميتوانست تا 200 مگاولت انرژي ازاد كند وبديهي بود اگر هسته هاي بيشتري فرو پاشيده مي شد انرژي فراواني حاصل مي گرديد.

بعدها فيزيكدانان ديگري نيز در اين محدوده به تحقيق مي پرداختند يكي از انان انريكو فرمي بود( 1954 - 1901) كه بخاطر تحقيقاتش در سال 1938 موفق به دريافت جايزه نوبل گرديد.در سال 1939 يعني قبل از شروع جنگ جهاني دوم در بين فيزيكدانان اين بيم وجود داشت كه المانيهابه كمك فيزيكدانان نابغه اي مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شكافت هسته اي بمب اتمي بسازندبه همين دليل از البرت انيشتين خواستند كه نامه اي به فرانكلين روزولت رئيس جمهور وقت امريكا بنويسد در ان نامه تاريخي از امكان ساخت بمبي صحبت شد كه هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.چنين شدكه دولتمردان امريكا براي پيشدستي برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريكو فرمي دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمي را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستين راكتور اتمي دنيا در دانشگاه شيكاگو امريكا ساخته شد.سپس در 16 ژوئيه 1945 نخستين ازمايش بمب اتمي در صحراي الامو گرودو نيو مكزيكو انجام شد.سه هفته بعد هيروشيما درساعت 8:15 صبح در تاريخ 6 اگوست 1945 بوسيله بمب اورانيمي بمباران گردييد و ناكازاكي در 9 اگوست سال 1945 بمباران شدند كه طي ان صدها هزار نفر فورا جان باختند.
منبع : [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

ارسال پست

بازگشت به “فيزيک”