تمدید ماموریت روزتا

تمدید ماموریت روزتا تا ۹ ماه آینده

سازمان فضایی اروپا از تمدید ماموریت فضاپیمای روزتا تا نه ماه آینده خبر داد.

این فضاپیما از مرکز سازمان فضایی اروپا در آلمان هدایت می‌شود.  مدیر عملیات پروازی رزتا، رسیدن این فضاپیما به ۶۷پی را از مرکز کنترل این مأموریت در دارمشتاد آلمان اعلام کرد. هدف از این مأموریت مشاهده و بررسی ۶۷پی از فاصله ۱۰۰ کیلومتری است و قرار است در ماه نوامبر یک سفینه فرودگر به نام فیلی را به سطح این ستاره دنباله‌دار بفرستد.

تمدید ماموریت روزتا
علم فیزیک – تمدید ماموریت روزتا

به گزارش سرویس علمی ایسنا منطقه خراسان، ماموریت فضاپیمای روزتا که در مدار دنباله‌دار۶۷P در فاصله‌ بیش از ۲۸۹ میلیون کیلومتری زمین قرار دارد، تا سپتامبر ۲۰۱۶ تمدید شد.

سازمان فضایی اروپا در مورد این تصمیم توضیحاتی منتشر نکرده، اما کارشناسان فضایی معتقدند که این تصمیم برای بازیابی فعالیت این فضاپیما برای ارسال اطلاعات حیاتی پس از شکست در پروژه قبلی اتخاذ شده است.

متخصصان سازمان فضایی اروپا در مورد اهمیت این ماموریت اظهار کردند: دنباله‌دارها شبیه به فسیل‌های بین سیاره‌ای هستند. اکثر آنها کاملا دست نخورده باقی مانده‌اند و اطلاعات بسیار مهمی در مورد حیات و روزهای نخست منظومه شمسی در خود نگه داشته‌اند.

پروفسور مت تیلور، مسئول پروژه روزتا در مورد ماموریت جدید این فضانورد گفت: ما هم‌اکنون نیز قادر به رصد کاهش فعالیت روزتا با فاصله گرفتن دنباله‌دار از خورشید هستیم. اما می‌توان از این فرصت برای کاهش فاصله از سطح دنباله‌دار استفاده و اطلاعات بیشتری را دریافت کرد.

وی افزود: با مقایسه اطلاعات دوره قبل و فعالیت کنونی فضاپیما می‌توان از تغییرات دوره زندگی دنباله‌دار ۶۷P آگاه شد.

در واقع اگر روزتا از شرایط سخت ناشی از توده‌های خاک و تبخیر یخ موجود در این دنباله‌دار نجات پیدا کند، می‌تواند اطلاعات بسیار مهمی در مورد هسته این دنباله‌دار برای زمین ارسال کند.

فرود نرم این فضاپیما بر روی ستاره دنباله‌دار ۶۷ پی/چوریوموف-گراسیمنکو به عنوان برترین دستاورد علمی ۲۰۱۴ از سوی مجله معتبر ساینس برگزیده شد

تمدید ماموریت روزتا ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

نمونه سوالات

نمونه سوالات فیزیک دبیرستان و پیشدانشگاهی

 

۱- سوالات نور مربوط به مسابقه المپیاد فیزیک استان چهارمحال و بختیاری

http://www.2shared.com/file/3253952/11350ac9/__online.html

 

 ۲- سوالات تستی مرحله دوم از نهمین دوره المپیاد آزمایشگاه استان چهارمحال و بختیاری

http://www.2shared.com/file/3254166/aeb1f412/___.html

۳- سوالات تستی مرحله اول از نهمین دوره المپیاد آزمایشگاه استان چهارمحال و بختیاری

http://www.2shared.com/file/3254166/aeb1f412/___.html

۴- نمونه سوال فصل ۵ فیزیک ۱ خود اموز همراه با راهنمایی و جواب( مفید برا آموزش از راه دور)

http://www.2shared.com/file/3254187/4735e90a/_5__1.html

۵- نمونه سوال فصل ۴ فیزیک ۱ و آزمایشگاه

http://www.2shared.com/file/3254200/13ce48f8/_4__1.html

نمونه سوال فیزیک ۲ دوم دبیرستان – فصل ۱ و ۲ – با پاسخ نامه

نمونه سوال فیزیک ۲ دوم دبیرستان – فصل ۲ – با پاسخ نامه

نمونه سوال فیزیک ۲ دوم دبیرستان – فصل ۳ و ۴ – با پاسخ نامه

نمونه سوالات ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

میدان مغناطیسی زمین

میدان مغناطیسی زمین

   از ۴۰۰ سال پیش  بشر می دانست که اگر ا هن ربا ئی را از نقطه ای بیاویزدهرکدام از دو سر ا هن ربا همواره در راستای شما ل و جنوب جغرا فیا ئی می ایستدقطبی از اهنربا که در راستای شمال جغرا فیایی است قطبN و دیگری را قطب S نا مید ند . و علت ان رفتا ر اهن ربا را وجود میدان مغنا طیسی زمین دانستند.

میدان مغناطیسی زمین
علم فیزیک – میدان مغناطیسی زمین

sir willam gilbert          (۱۶۰۳-۱۵۴۴)یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که پی به وجود میدان مغنا طیسی زمین برد وی نشان داد که اگر میله اهنی را در راستای شمال وجنوب قرار دهیم وبررویش بکوبیم ان میله اهن ربا خواهد شد.وی همچنین برای اثبات وجودمیدان مغنا طیسی زمین یک اهنربا را درون کره ای قرار داد ونام ان راTerrllaکه به لاتین به معنای زمین کو چک بود گذاشت و سپس یک قطب نما را بر روی ان حرکت داد که مشاهده نمود اگر قطب نما بموازات سطح ترلا قرار گیرد جهت عقربه مغنا طیسی همواره ثا بت است . که نشان میداد عقربه تحت تاثیر میدان مغنا طیسی اهن ربای درون کره است.

 در واقع کره زمین ما نند یک اهنربا ی قوی عمل می کند که قطب N ان در جنوب جغرا فیا ئی قرار دارد( که می تواند قطب S اهن ربا ها را به سمت خود منحرف کند ) و قطب S اهن ربای درون زمین در شمال جغرافیا یی قرار دارد (که قطب N اهن ربا را به سمت خود منحرف سا زد).

همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه ای با مختصات ۷۵۰۵۰Nو۹۶۰wاست که به ان قطب جنوب مغناطیسی گفته می شود به هم میرسند .این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه ا ی با مختصا ت ۱۵۰۰۴۵E۷۰۰ ۱۰SR

 به هم می رسند که به ان نقطه قطب شمال مغناطیسی زمین گفته میشود.

میدان مغناطیسی زمین
علم فیزیک – میدان مغناطیسی زمین

از انجا که محور مغنا طیسی زمین ( خطی که بطور مستقیم ازدو قطب مغناطیسی
زمین می گذرد) کا ملا بر محور دوران زمین ( خطی که از دو قطب شمال و جنوب جغرافیایی می گذرد) منطبق نیست بنا بر این یک عقربه مغنا طیسی که مما س بر محور مغنا طیسی زمین می ایستد نمی تواند جهت شمال و جنوب جغرافیا یی زمین را دقیقا تعیین  نماید.

میدان مغناطیسی زمین رابا سه مولفه مغنا طیسی مشخص میکنند

۱– میل مغناطیسی:   از انجایی که خطوط  میدان مغنا طیسی زمین بر سطح زمین منطبق نیستند همواره بین شدت میدان مغنا طیسی زمین و سطح افقی زاویه وجود دارد که به ان زاویه میل مغنا طیسی گفته می شود.که حرف i ان را نشان میدهند.

۲- زاویه انحراف مغناطیسی:

به صفحهای که بر روی ان عقربه مغناطیسی قرار دارد صفحه  نصف النهارمغناطیسی وبه زاویه بین ان وصفحه نصف النهار جغرافیایی زاویه انحراف مغنا طیسی گویند که در هر منطقه متفاوت خواهد بود . دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای دریانوردان وخلبانان بسیار مهم است

زیرا انها در مسیر یابی به نصف انهار جغرافیایی ااحتیاج دارند درحالیه بوسیله قطب نما جهت نصف انهار مغنا طیسی را پیدا میکنند بنابراین اگر از میزان انحراف اگاه باشند با تصحییح بر روی جهت نصف النهار مغناطیسی به نصف النهار جغرافیایی دست می یابند 

۳-مولفه افقی میدان مغنا طیسی: که با تجزیه میدان مغنا طیسی بدست می اید 

منشاء میدان مغناطیسی زمین

در قلب سیاره ما گلوله سخت ویکپارجه ای از اهن وجود دارد که به اندازه سطح خورشید داغ است و به ان هسته زمین میگوییم که پهنای ان ۷۰درصدکره ماه   است( ۱۲۱۶کیلومتر)وبه اندازه ۲/. طول جغرافیایی در سال سریعتر از زمین می چرخد. اقیانوسی از اهن مایع  دور هسته درونی وجود دارد که به ان هسته خارجی گویندوشعاعش حدودا نصف شعاع زمین است در حدود ۳۴۸۶  کیلومتر محققان منشاء  میدان مغنا طیسی زمین  را هسته خارجی میدانندکه لایه عمیقی از اهن مایع است و  بدور هسته می گردد اثر نیروی کریولیس دوران زمین آن  ایجاد طوفان و گرداب میکند  .در واقع هسته خارجی مانند اب روی اجاق بر روی هسته داخلی در جوش وخروش است.

در دمای بسیار زیاد زمین میتوان تصور کرد که هسته جامد متحمل واکنش شیمیایی   شد ه و بدین ترتیب تبدیل به یک مولد جریان الکتریکی مثل یک باطری خواهد شد   وچون مواد مذاب  هسته خارجی در حال چرخش است میتوان آن  مانند یک سیملوله (القا گر )تصور نمود.

بدین ترتیب در درون زمین مدار ی متشکل از یک باطری و یک القاگر داریم مسلما جریان الکتریکی از این القاگر عبور خواهد کرد  وطبق قانون لنز  در اطراف القاگر میدان مغناطیسی تولید میشود که همان میدان مغناطیسی زمین است خطو طمیدان مغناطیسی درون هسته همانند خطوط میدان مغناطیسی سیملوله موازی است که آزمایشات تجربی نیز موید موازی بودن خطوط میدان مغناطیسی زمین است واز طرفی چون هسته خارجی مانند القاگر است میتواند در آن پدیده خودالقایی نیز رخ دهد یعنی هرگاه واکنش شیمیایی و در نتیجه جریان الکتریکی هسته داخلی در حال کاهش بود جهت خطوط میدان خود را تغییر دهد بگونه ای که نیروی محرکه ای هم جهت با نیروی مولد و سبب تقویت شدت میدان مغناطیسی گردد و برعکس .

میدان مغناطیسی زمین
علم فیزیک – میدان مغناطیسی زمین

علاوه بر پدیده های داخلی پدیده خارجی به نام بادهای خورشیدی نیز روی افزایش شدت میدان مغناطیسی زمین موثر  است . باد خورشیدی حاصل انفجارهای واقع در تاج خورشید است که دمای بسیار زیاد سبب اعمال  فشار  بر ذرات و جریان شدید ذرات منفجره خواهد شد که سرعتشان بطور متوسط در حدود ۵۰۰ کیلومتر برثانیه است و حدود ۵ روز طول میکشد که به زمین برسند  این ذرات شامل الکترون و پروتون و آلفا و بعضی از یونهای دیگر هستند  .. مطالعه لکه های خورشیدی نشان دهنده شدت انفجارات درون تاج خورشید است . در سال ۱۹۸۰ میلادی دانشمندان اعلام کردند که در اثر بادهای خورشیدی ذرات الکتریکی باردار فراوانی(پلاسما) با سرعت ۱۷۰۰ برابر بیشتر از طوفانهای خورشیدی  معمولی به سوی زمین میآیند و ممکن است این مقدار پلاسما با این جریان قوی شدت میدان مغناطیسی زمین را طوری تقویت کند که تمامی فیوزهای سیستمهای الکتریکی از کار بیافتند . .اگرچه در آن دوران بعضی از فرکانسهای رادیویی دچار اختلال گردید ولی خوشبختانه آن حجم عظیم پلاسما به زمین نرسید . 

 جابجایی قطبهای مغناطیسی زمین

دانشمندان ا ز دیرباز میدانستند که قطب مغناطیسی زمین حرکت میکند. جیمز روس(james ross نخستینن فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود وی اینکار را در طی سفری خطرناک که سبب شده بود چهار سال در یخهای قطب به دام بیافتد انجام داده بود . در سال ۱۹۰۴روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود ومتوجه شد که محل قطب شمال به اندازه۵۰ کیلومتر جابجا شده است در نقشه زیرجابجایی محل قطب در طی سالهای مختلف نشان داده شده است.همانطور که در نقشه هم معلوم است سرعت حرکت قطب اوایل هر۱۰کیلومتر در یک سال بود و بعدها به ۴۰کیلومتر در سال رسید.

 میدان مغناطیسی زمین 

ایا  روزی ممکن است  میدان مغناطیسی زمین کا ملا از بین برود؟

وقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا از کم شدن دور زدن عقربه مغنا طیسی در افریقا به اندازه ۱/. درجه کم شده و میدان مغنا طیسی ۱۰درصد از قرن نوزدهم ضعیفتر شده برای جراید این سوال پیش امد که ایا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود.

در جواب این سوال پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا میگوید با توجه به مطالعه مغناطیس در زمانهای گذ شته (علمpaleomagnetism) می بینیم که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش وگاهی در حال کاهش است ودر واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خوددر تاریخش است.

هرگاه در نقطه ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی-میل مغناطیسیـ مولفه افقی بردار مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند اصطلاحا گفته می شود که نا هنجاری مغنا طیسی اتفاق افتاده و احتمالادر ان نقطه از زمین مخازن ارزشمندی از سنگهای معدن مغنا طیسی مانند سنگ اهن وجود دارد. استفاده از این روش در کشف ذخایر معدنی بسیار مفید است.

معمولا مقدار سه کمیت مغنا طیسی  در طی روز وسال تغییرات جزئی دارند . ولی گاهی اوقات در میدان مغناطیسی ودر نتیجه در مولفه های ان(سه کمیت) به مدت ۶ یا ۱۲ ساعت تغییرات ناگهانی رخ می دهد که اصطلاحا به ان توفان مغناطیسی می گویند این توفانها معمولا هر ۵/۱۱سال تکرار می شوند .و بسیار جالب است که پدیده هایی مانند شفقهای قطبی و لکه های خورشیدی و انتشار موجهای رادیویی نیز دارای دوره های ۵/۱۱ ساله هستند.که نشان دهنده ارتبا ط بین انها است. 

اثر میدان مغناطیسی زمین در ایجاد کمربند ون الن(van allen)یا پدیده شفق قطبی:

هرگا ه ذره بارداری در میدان مغنا طیسی زمین قرار گیرد از طرف میدان بر ان ذره نیروی لورنتس اعمال میشود

الفا F=qvBSIN F=نیروی لورنتس
q=با ر ذره
v= سرعت ذره
B= شدت میدان مغنا طیسی زمین
الفا = زاویه بین میدان و سرعت ذره

میدانیم که در نتیجه اندرکنش هسته ای درون خورشید طو فانهای خورشیدی بطور مداوم ذرات پر انرژی با سرعت ۵۰۰KM/S در فضاگسیل میشوندودا امر سبب می گردد که سیلی از این ذرات به سمت زمین بیا ید ودر دام حوزه های مغنا طیسی زمین فتند

از انجا ئی که در قطبین  شد ت میدان مغنا طیسی بیشینه است نیروی لورنتس وارد بر ذرات بنیادی بسیار بزرگ است .

اگر یک گروه پروتون یا الکترون یطور عمود وارد میدان مغنا طیسی شونداز طرف میدان بر ذرات یک نیرو ی عمودی ومرکز گرا بنام نیروی لو رنتس وارد خواهد شد
که سبب حرکت دورانی پروتونها می شود.

f=m.V۲/r
F=qvb

با برابر گرفتن دو رابطه فوق خواهیم داشت: r=mv/qB

یعنی ذرات درمسیر دورانی به شعاعr شروع به حرکت میکنندو مسیر حرکتشان
بدورخطوط میدان مغنا طیسی زمین خواهد بود بعضی از
ذرات که بطور موازی با میدان به زمین می رسند( الفا=صفر) هیچ نیروئی بر انها از طرف
میدان مغنا طیسی زمین وارد نمی شود و نیروی لورنتس وارد بر ا نها صفر
میشود و بر می گردند بنابراین تعداد بیشما ری ذره در حوزه های قطبی
زمین در رفت و امد هستند وچون در قطبین ما نند سا یرنقا ط مختلف زمین
هوا موجود است این ذرات به مولکولهای هوا بر خورد می کنند وچون حامل
انر ژیهای زیادی هسند با جذب مولکولهای هوا انها رایونیزه کرده ودذرات جدید و پرتوهای گاما تولید می کنند و ما نقا ط در خشانی را در قطب
شاهدخواهیم بود که به ان کمر بند تشعشعی و یاکمر بند وان الن گفته می شود .

لا زم به ذکر است که ا ولین بار این پدیده در سال ۱۹۵۸ مشا هده گردید و
سپس بشرتوانست در سال ۱۹۶۲ در اثر انفجا را تمی ان را بطور مصنو عی ایجا د کند.

کمربند ون الن دار  مطابق شکل زیر دارایدو لایه داخلی و خارجی میباشد که برروی خطوط مغناطیسی زمین منطبق است

 

میدان مغناطیسی زمین
علم فیزیک – میدان مغناطیسی زمین

 

 

.

شکلهای ترسیم توسط سوپر کامپیوتر از جابحایی قطبهای مغناطیسی زمین که در طی سا لهای طولانی  چندین بار جابجا شده اند

 منابع: میدان مغناطیسی زمین

۱-دوره درسی فیزیک(جلد ۲)نوشته لندسبرگ

۲-فیزیک پیش دانشگاهی اثر سکسل.راب.استریرویتس

۳-principles of physicsنوشته فرانک.ج.بلات

 ۴-http://science.nasa.gov

۵-http://csep10.phys.utk.edu

۶-http://www.phy6.org

۷-http://www.phys.ufl.edu

میدان مغناطیسی زمین ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

سیاره سرخ

سیاره سرخ : رکورد جدید قدیمی‌ترین مدارگرد ناسا در سیاره سرخ

قدیمی‌ترین مدارگرد مریخ به نام «اودیسه مریخ»، شصت‌هزارمین مدارگردی خود حول سیاره سرخ را تکمیل کرد.

سیاره سرخ
علم فیزیک – سیاره سرخ

به گزارش سرویس علمی ایسنا، اودیسه که محصول پروژه تفحص مریخ است، از زمان رسیدنش به مدار این سیاره در ۲۴ اکتبر سال ۲۰۰۱، تاکنون ۱٫۴۳ میلیارد کیلومتر حول آن چرخیده است.

در طول دوره فعالیتش تاکنون، این فضاپیما دیدگاه انسان درباره سیاره سرخ را تغییر داده و ۲۰۸ هزار و ۲۴۰ تصویر از آن را با استفاده از «سیستم تصویربرداری انتشار حرارتی» به زمین مخابره کرده است.

مهم‌ترین کشف اودیسه وجود مقادیر عظیم توده‌های یخ آب در زیر سطح مریخ بود. این مدارگرد همچنین مشاهدات حیاتی را با نظارت بر سطوح تشعشع خورشید صورت داده که برای ماموریت‌های سرنشین‌دار به مریخ کارآمد خواهد بود.

اودیسه همچنین نقشه کاملی با بالاترین تفکیک‌پذیری را از مریخ ارائه داده و در سال ۲۰۱۴، ماموریت مستندسازی عبور دنباله‌دار Siding Spring از فاصله ۱۳۹ هزار و ۵۰۰ کیلومتری این سیاره را پوشش داد.

اودیسه همچنان با قدرت به ماموریت خود ادامه می‌دهد و گفته می‌شود ذخایر پیشرانه آن‌ تا ۱۰ سال دیگر باقی خواهند ماند.

فضاپیمای مزبور ارتباطاتش را با تیم زمینی ناسا حفظ خواهد کرد در حالی که تغییر مدار مریخ به آن امکان نظارت بر شرایط جو این سیاره را هنگام تابیدن پرتوهای خورشید بر این بخش فراهم خواهد ساخت. این امر فرصت بی‌نظیری برای ادامه دستاوردهای اودیسه در اختیار می‌گذارد.

اودیسه، زمینه‌ای بنیادین برای حضور نخستین انسان‌ها بر روی مریخ در دهه ۲۰۳۰ ارائه خواهد داد.

سیاره سرخ ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

 

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

خواب‌آلودگی راننده ترانزیت، شش لکسوس شاسی بلند صفر کیلومتر را نابود کرد.

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
علم فیزیک – وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
 

به گزارش ایسنا، عصر ایران با انتشار عکس‌هایی، به نقل از شهروند ادامه داده است: صبح روز چهارشنبه سوم تیرماه خودروهای لکسوس مدل ۲۰۱۵ که از بندر عباس در یک تریلر ترانزیت بارگیری شده بودند به سمت تهران حرکت کرد. شش خودروی صفر کیلومتر پشت به پشت یکدیگر قرار گرفته بودند و هیچ‌کس باور نداشت در یک چشم بر‌هم زدن تنها آهن‌پاره‌ای از این خودروهای لوکس باقی خواهد ماند.ترانزیت میلیاردی در حال حرکت در جاده شهر بابک بود که حادثه‌ای هولناک رخ داد. در پیچ کور جاده همزمان با تکان‌های شدید تریلر شش خودروی لکسوس شاسی بلند ناگهان از قسمت بار ترانزیت به کف جاده سقوط کردند.با اعلام این خبر به پلیس راه استان کرمان بلافاصله تیمی از ماموران راهنمایی‌ و رانندگی و آتش‌نشانی به محل حادثه اعزام شدند. این حادثه که در جاده جوزم – انار رخ داده بود تصویر عجیبی را در برابر ماموران قرار داد.شش خودروی لکسوس شاسی بلند در اطراف جاده واژگون شده بودند. تحقیقات اولیه نشان می‌داد خواب‌آلودگی راننده ترانزیت باعث واژگونی تریلر در جاده شده است.راننده این تریلر که خودش در این حادثه از ناحیه دست مصدوم شده بود، به بیمارستان منتقل شد.

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
علم فیزیک – وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
علم فیزیک – وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
علم فیزیک – وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند
علم فیزیک – وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند

در سال ۱۹۸۳ مدیرعامل و رییس هیئت مدیره وقت شرکت تویوتا، ایجی تویودا، جلسه‌ای فوق‌العاده با مدیران ارشد کمپانی تویوتا ترتیب داد و در آن جلسه از آنان پرسید، که آیا امکان دارد که تویوتا بتواند وارد کلاس خودروهای لوکس شده و با نام‌های بزرگ این کلاس رقابت کند؟! این پرسش تویوتا را وارد پروژه‌ای به نام اف۱ (فلگ‌شیپ ۱) کرد، که هدف آن، تولید خودرویی قابل رقابت با سایر اتومبیل‌های مطرح این کلاس بود.محصول نهایی پروژه اف۱ خودروی لکسوس ال‌اس بود. ولی در پی موفقیت تویوتا در فروش دو مدل جدید تویوتا کریسیدا و تویوتا سوپرا، مجریان پروژه اف۱ توسعه این دو مدل را آغاز کردند. همچنین طراحان این پروژه بر روی توسعه دو مدل دیگر تویوتا کراون و تویوتا سده نیز شروع بکار نمودند.در ماه مه سال ۱۹۸۵ تیمی از مهندسان پروژه اف۱ جهت توسعه طرح‌ها و مطالعات انجام شده و پیدا کردن نقطه شروع، به ایالات متحده سفر کردند و یک خانه در لاگونا بیچ، کالیفرنیا اجاره نمودند. در ژوئیه همان سال، ساخت اولین خودروی لکسوس در دستور کار قرار گرفت.ماه مه سال بعد یعنی ۱۹۸۶ زمان تست اولین خودروی تولید شده توسط پروژه اف۱ در شبکه اتوبان‌های آلمان بود. در سپتامبر همان سال شروع گسترده تست خودروی ساخته شده، در خیابان‌های آمریکا شروع شد.
وقتی ۶ خودروی لکسوس له شدند ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

منشور

منشور

دید کلی

  • آیا تا به حال به چگونگی تشکیل رنگین کمان فکر کرده‌اید؟
  • طیف رنگی نور تابشی بر بلورها از جمله ساده‌ترینش خودکار شیشه‌ای یا پلاستیک شفاف را دیده‌اید؟
  • هاله رنگی دور لامپ الکتریکی را در هوای مه آلود مشاهده نموده‌اید؟
  • لایه‌های رنگی موجود در سطح مایعات مخلوط از جمله نفت و آب و … فهمیده اید و ماهیت فیزیکی اینها را لمس کرده اید؟در طبیعت از این پدیده‌ها بسیار است و همه آنها ماهیت نوری تقریبا واحدی دارند.
  •  
  • ماهیت منشور

  •  

    نوری که از شیشه منشور می‌گذرد، به لحاظ بستگی ضریب شکست به طول موج و یا پاشندگی مواد ، به رنگهای تشکیل دهنده آن تجزیه می‌شود (تجزیه نور سفید). مثلا نور سفید به طیف وسیع هفت رنگ خود تجزیه می‌گردد. بنابراین در بحث منشورها از پاشندگی نور می‌گذریم و منشورهایی را بررسی می‌کنیم که پاشنده نیستند، یعنی ضریب شکست آنها بستگی طول موجی ندارد، منشورهایی که می‌توان از آنها در آرایش سطوح بازتابنده چندگانه استفاده کرد. مزیت منشور بر مجموعه چند آینه این است که منشورها پس از تعبیه شدن در سیستم ، سمتگیری طراحی شده را حفظ می‌کنند و نیازی به تنظیم در دستگاه نهایی را ندارند. به غیر از اینکه خود منشور به عنوان یک مجموعه کل تنظیم شده باشد.
  • ساختار کلی

  •  

    • از آنجا که کلیه منشورها جهت بازتابیدگی به لایه‌های مواد فلزی و دی الکتریکها در سطح خود لازم ندارند، برعکس ، آینه‌ها وقتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، کارآیی آنها تقریبا بدون اتلاف تابش است. و تنها اتلاف ناشی از ناخالصی و ناهمواریهای سطح منشور و بازتابشهای فرنل مربوط می‌شود که ناچیزند. آنچه مهم است تنظیم دائمی سطوح بازتابنده و بازتابش داخلی کلی است، استفاده از این منشورها در بیشتر دستگاههای نوری توصیه می‌شود.
     
     

    • دو مانع عمده در کاربرد منشورها وجود دارد آنها هم هزینه و وزن آنهاست; اگر مساحت سطح مقطع ورودی و خروجی یک منشور خیلی بیشتر از ۵ سانتیمتر مربع باشد، وزن آن قابل ملاحضه خواهد بود. همچنین هزینه ساخت و تولید یک تکه شیشه کلفت و صیقل دادن آن و تعبیه دقیق آن در جای مناسب قابل توجه خواهد بود، لذا در ابعاد سطح مقطعی بزرگتر از ۵ سانتیمتر مربع استفاده از آینه‌ها امتیاز بیشتری دارد و یا اینکه با تقریبی از منشورهای پلاستیکی شفاف استفاده می‌کنند.
    • در حالت کلی منشورهای باز تابش داخلی کلی و آینه‌های تخت به لحاظ کاربرد در سیستمهای مختلف با ملاحظه تمام پارامترهای طراحی دستگاه ، مکمل هم هستند.
    • باید بخاطر بسپاریم که در دستگاههای نوری کل یک منشور ظاهر نمی‌شود بلکه بعد از تنظیم منشور آن قسمتی از منشور که عمل می‌کند و در مسیر پرتوی ردیابی شده قرار می‌گیرد را نگه می‌داریم و سایر قسمتهای اضافی را جهت کاهش وزن و حجم می‌بریم و از دستگاه نوری خارج می‌کنیم.
    •  

    انواع منشورها و کاربردهای آنها

    منشور قائم الزاویه

  •  

    سطح مقطع این منشور ساده و از یک مثلث (درجه۴۵ – ۹۰ – ۴۵) ساخته شده است. نوری که از یک وجه کوچک آن وارد می‌شود در وتر آن بازتابیده می‌شود و از وجه کوچک دیگر خارج می‌گردد، به شرطی که ضریب شکست منشور بزرگتر از مقدار ۱٫۴۱۴ باشد یعنی (n1 > 1.414) که نور باز تابش داخلی کلی خواهد کرد که این هم یک مزیت دیگر منشور بر آینه‌هاست.

    منشور پنج وجهی

    منشور پنج وجهی یک منشور انحراف ثابت است، بدین معنی که پرتوی ورودی را ۹۰ منحرف می‌کند، بخاطر همین ویژگی به چنین منشوری گونیای اپتیکیمی‌گویند. در تنظیم و طراحی سیستمهایی که دارای مسیرهای متقاطع پرتویی به اندازه ۹۰ هستند، بسیار سودمند واقع می‌شوند. به سبب زاویه تابش کوچک نخستین بازتابش داخلی ، بازتابش داخلی کلی در اینجا صورت نمی‌گیرد. بنابراین سطوح بازتابنده یک منشور پنج وجهی باید با فیلمهای (پوششهای) بازتابنده پوشش یابند.

    منشور پورو

    این منشورها از ترکیب دو منشور راست گوشه بدست می‌آیند و در پیکر بندیهای انحراف ثابت ۱۸۰ درجه مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالیکه هر دو منشور تولید معکوس می‌کنند، ترکیب آنها تولید وارونی می‌کند. این دو منشور ، مسیر یک سیستم اپتیکی را تا می‌کنند (سیستم را در ادامه فرآیند از مسیر نور خارج می‌کنند) و همچنین یک تصویر را به اندازه نصف طول وتر در هر دو جهت افقی و عمودی جابجا می‌کنند. از منشور پورو می‌توان برای کاهش طول یک تلسکوپ کپلری استفاده کرد و همزمان با آن یک وارونی دیگر که برای راست کردن تصویر وارون تلسکوپ ضرورت دارد، بدست آورد. به همین دلیل ، در بسیاری از دوربینها و سایر دستگاههای دو چشمی ، از این منشور استفاده می‌شود.

  • منشور دوه
  •  

    نوری که به موازات قاعده یک منشور وارد آن می‌شود در درجه اول به قاعده منشور شکسته می‌شود، در آنجا بازتابش داخلی کلی می‌یابد. سپس در وجه مقابل می‌شکند تا دوباره به نوری موازی با قاعده تبدیل شود، از آنجا که قسمت رأس منشور اثری بر پرتوهای بازتابیده از سطح قاعده ندارد، معمولا حذف می‌شود (برش داده می‌شود). آنچه باقی می‌ماند یک منشور دوه نامیده می‌شود.پیمایش پرتوهای نور در یک منشور دوه معادل عبور آنها از یک تیغه شیشه‌ای است. بنابراین در زاویه تابش غیر عمودی پاشیدگی روی نخواهد داد. اگر هم باشد داخلی است و در سطح دوم جمع می‌شود. یکی از سودمندترین خواص منشور دوه آن است که چرخش منشور حول محوری به موازات جهت انتشار نور در بیرون منشور ، منجر به چرخش تصویر معکوس به اندازه دو برابر زاویه چرخش منشور می‌شود. تعداد ترکیبهای منشوری دیگر خیلی زیاد هست و برخی از آنها برای دستگاه نوری خاصی طراحی شده است.

  • محاسبه ضریب شکست منشورها
  •  

    ضریب شکست شیشه منشور به توسط رابطه زیر داده می‌شود:

    n = sin(A – Dm)/2 / sin(A + Dm)/2
    که در آن A زاویه رأس منشور بوده و Dm زاویه کمترین انحراف منشور است. زاویه کمترین انحراف منشور آنچنان زاویه‌ای است که با کوچکترین انحراف از آن زاویه ، منشور از حالت تنظیم خود خارج می‌شود و طیف منشور حذف می‌شود. به عبارتی در چنین زاویه‌ای ، منشور در آستانه تشکیل طیف نور تابشی است.

منبع : دانشنامه رشد

سایه صوت

سایه صوت (OMBRE ACOUSTIQUE)

آیا سایه صوت قابل مشاهده است؟

سایه صوت چه شکلی تشکیل می‌شود ؟

آیا سایه صوت را می‌توان همانند سایه نور تشخیص داد؟

چرا هنگام مکالمه با تلفن هر چند بلند حرف بزنیم باز صدای رسیده به طرف مقابل چندان تغییر نمی‌کند؟

چرا صوت موسیقی که ما در خارج از تالار می‌شنویم، به اندازه صدای داخل تالار برای ما جذاب نیست؟

بین صوت و نور ظاهرا جزئی اختلاف مشاهده می‌شود که لازم است راجع به آن توضیح دهیم. می‌دانیم که صوت و نور هر دو ماهیت موجی دارند و اکثر آنچه را که در مورد امواج نوری مشاهده می‌کنیم ، در مورد فیزیک امواج صوتی نیز قابل مشاهده است.

علل تشکیل سایه صوت

از جمله چیزهایی که وجودش در مورد فیزیک امواج نوری بخوبی قابل روئیت و مشاهده است سایه نور است. در صورتی که در فیزیک امواج صوتی معمولا سایه واضح مشاهده نمی‌شود. علت حقیقی این امر این نیست که امواج صوتی در برخورد با مانع ، تولید سایه نمی‌کنند. زیرا در عمل مانعی که ابعادش به اندازه طول موج صوت بزرگ باشد، در دسترس ما نیست.

پراش نور

بزرگی طول موج نور در حدود اعشار میکرونی می‌باشد. بنابرین ، هر گونه مانعی ولو کوچک هم که باشد ابعادش نسبت به طول موج نور بی‌نهایت بزرگ است. مثلا ابعاد در ، دیوار ، پرده و دسته صندلی ، برگ درختان و غیره هر کدام میلیونها دفعه و بیشتر بزرگتر از طول موج نور می‌باشند و البته وقتی مانع خیلی کوچک و یا باریک شود ، مثلا به کوچکی سوزن و یا به باریکی رشته مویی باشد. دیگر نمی‌تواند برای نور ، سایه خوبی درست کند. و در این حالت پدیده دیفراکسیون حادث می‌گردد و در پشت مانع بطریق خاصی نور مشاهده می‌شود.

دیفراکسیون صوت

طول موج صداهای انسانی در حدود متر است (برای حرف زدن معمولی مردان طول موج از ۲٫۵ -۳ متر و برای حرف زدن معمولی زنها طول موج از ۱٫۲ متر تا ۱٫۵ متر تغییر می‌کند) بنابرین مثلا دیواری که دارای ده متر باشد. نسبت به طول موج چندان بزرگ نیست و نمی‌تواند برای آن حائل خوبی باشد و از این جهت در اثر دیفراکسیون صوت صدای صحبت کننده از پشت آن شنیده می شود.

نمایش سایه صوت

اگر نت صوت خیلی زیر باشد مشاهده سایه آن آسانتر است. و می‌توان در آزمایشگاه با آنها سایه صوت را درست کرد. مثلا ممکن است با سوت گالتن (سوتی است که طول موج آن در حدود دسیمتر و اعشار آن می‌باشد) با بکار بردن مقوایی به ابعاد متر تا اندازه سایه صوت را قابل مشاهده نمود.

می‌دانیم که هر نوع صوتی با مشخصات سه گانه خود یعنی شدت ، ارتفاع ، طنین مشخص می‌گردد. و چون هر گونه صدایی مخلوط از صدای اصلی و هارمونیکهای آن و در نتیجه مخلوطی از صداهایی با ارتفاع مختلف می‌باشد. و لذا وقتی مانع در جلو فیزیک امواج صوتی قرار می‌گیرد ممکن است بعضی از آن صداها زیرترند بکلی متوقف گردند و برای آنها تولید سایه شود و یا بطور ناقص به پشت مانع برسند. بنابراین عمل مانع نسبت به صداهای زیر و بم یکسان نمی‌باشد. نتیجه اینکه ممکن است در خلا ، دیوار مشخصات صوتی که در جلوی آن درست شده است موجود نباشد. و بطور خلاصه صدا در رسیدن به پشت مانع تغییر نماید.

منبع : دانشنامه رشد