امروز: پنجشنبه 31 خرداد 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

بررسی میدان های الكترومغناطیسی

بررسی میدان های الكترومغناطیسی دسته: الکترونیک و مخابرات
بازدید: 7 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 24 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 41

شما واقعاً بیشتر از آنچه كه فكر می كنید می دانید فضای نیروی مغناطیسی دار فقط یك اسم است كه دانشمندان به یك دسته ای از انواع تشعشعات می دهند و همچنین وقتی كه آنها می خواهند درباره آن تشعشعات به صورت گروهی صحبت كنند تشعشع انرژی است كه به سمت جایی مشخص مسیری را می پیماید و گسترش می یابد تشعشعات قابل رویتی كه از یك لامپ در خانه شما تشعشع می كنند یا ام

قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

میدان های الكترومغناطیسی


موضوع 1:

طیف وابسته به نیروی مغناطیسی

اندازه گیری فضای دارای نیروی مغناطیسی

شما واقعاً بیشتر از آنچه كه فكر می كنید می دانید- فضای نیروی مغناطیسی دار فقط یك اسم است كه دانشمندان به یك دسته ای از انواع تشعشعات می دهند و همچنین وقتی كه آنها می خواهند درباره آن تشعشعات به صورت گروهی صحبت كنند- تشعشع انرژی است كه به سمت جایی مشخص مسیری را می پیماید و گسترش می یابد- تشعشعات قابل رویتی كه از یك لامپ در خانه شما تشعشع می كنند یا امواج رادیویی كه از سمت یك ایستگاه رادیویی می آیند در حقیقت I نوع از انواع تشعشعات نیروی مغناطیسی هستند- مثالهای دیگر تشعشعات الكترومغناطیسی امواج خیلی كوچك مغناطیسی، اشعه مادون قرمز و روشنایی ایجاد شده بوسیله اشعه ماورابنفش و همچنین اشعه x و اشعه گاما هستند- بیشتر اجسام دارای انرژی گرم هستند و حتی تشعشع دارای انرژی بالاتری نسبت به اجسام سرد ایجاد می كنند- فقط گرمای خیلی زیاد اجسام یا حركت ذرات در یك سرعت بالا می تواند تشعشع انرژی بالا مانند اشعه x و اشعه گاما ایجاد كند- در اینجا تشعشعات متفاوت فضای الكترومغناطیسی وجود دارد و در عمل از كمترین به بیشترین انرژی هستند.

موج رادیویی: بله این شبیه امواج انرژی رادیویی است كه ایستگاههای رادیویی منتشر می كنند كه این انتشار به سوی هوا و برای تسخیر و توسعه و پخش از رادیو می باشد كه شما می توانید صدای برگزیدگان خود مانند موزارت، مدونا و یا موسیقیهای كولیو را گوش كنید و لذت ببرید- امواج رادیویی همچنین توسط چیزهای دیگر از قبیل ستارگان و گازها در فضا فرستاده می شوند- شما قادر نیستید بفهمید كه چه چیزی به این اجسام فرستاده می شود اما شما می توانی بفهمی كه به چه میزان آنها ساخته می شوند.

امواج كوچك: آنها ذرت بو داده را در مدت زمان كمی می پزند- در فضا امواج كوچك توسط ستاره شناسان برای یادگیری درباره قواعد كهكشان راه شیری كه راه شیری را در بر می گیرند به كار برده می شوند.

اشعه مادون قرمز: ما اغلب فكر می كنیم كه این با چیزی شبیه گرما شروع می‌شود زیرا پوستمان را سرخ می كند - در فضا موقعیت امواج مادون قرمز بین ستاره ها می‌باشد.

قابل رویت: بله این مربوط به قسمتی است كه چشمهای شما می بیند- امواج مرئی توسط هر چیز از آتش در حال تشعشع كه به روشنایی ستاره ها و لامپها منجر می‌شود، تولید می شود- همچنین توسط حركت سریع ذرات، ذرات دیگر گرم می شوند.

اشعه ماورابنفش: ما می دانیم كه خورشید یك منبع ماورابنفش است- زیرا آن دارای اشعه های ماورابنفش است كه پوستمان را می سوزاند- ستاره ها و دیگر اجسام داغ در فضا اشعه ماورابنفش می فرستند.

اشعه x: دكتر عمومی این اشعه را برای نگاه كردن در استخوانهای شما به كار می‌برد و دندانپزشك برای نگاه كردن در دندانهایتان از اشعه x استفاده می كند- گازهای داغ موجود در دنیا نیز اشعه x می فرستند.

اشعه گاما: اجسام رادیویی فعال (بعضی از اجسام طبیعی ودیگر چیزهایی كه توسط چیزهایی شبیه هسته كارخانجات قدرت ساخته می شوند) می توانند اشعه گاما بفرستند- ذره بزرگ شتاب دهنده را دانشمندان برای فهمیدن اینكه چه جسم ساخته شده ای می تواند اشعه گاما تولید كند، به كار می برند- اما بزرگترین مولدهای اشعه گاما همگی در دنیا وجود دارد- آن اشعه گاما را به طرق مختلف می سازد.

یك موج رادیویی، یك اشعه گاما، اشعه موج كوچك یا یك اشعه x نیست یا چه چیزی می باشد؟

امواج رادویی، امواج مرئی، اشعه x و دیگر اقسام طیفهای الكترومغناطیسی شبیه چیزی مانند اشعه الكترومغناطیس بنیادی هستند. ما ممكن است فكر كنیم كه امواج رادیویی كاملاً متفاوت از اجسام فیزیكی یا حتی اشعه گاما ایجاد شده هستند. آنها به طرق مختلف ساخته می شوند و ما آنها را به طرق مختلف آشكار می كنیم. اما آیا آنها واقعاً چیزهای متفاوتی هستند؟ جواب این است «خیر»، امواج رادیویی. امواج مرئی و اشعه x  و دیگر اقسام طیف الكترومغناطیسی بنیادی هستند. آنها همگی تشعشع الكترومغناطیسی هستند. تشعشع الكترومغناطیسی می تواند در اقسام مختلفی از فوتونهای جاری شروع شود، كه ذرات حجم كوچك هر كدام در یك موج خاصی سفر می كنند كه این سفر شبیه حركت در سرعت نوری می باشد.

هر فوتون شامل یك مقدار معین (یا مجموعه ای) از انرژی می باشد و همه تشعشعات الكترومغناطیسی شامل این فوتونها هستند. تنها تفاوت بین اشعه های الكترومغناطیسی مقدار انرژی پیدا شده در فوتونهای آنها می‌باشد-  امواج رادیویی دارای فوتونهای با انرژی كم هستند و امواج كوچك دارای كمترین مقدار انرژی در بین امواج الكترومغناطیسی هستند. اشعه مادون قرمز دارای انرژی بیشتری از امواج كوچك است و سپس امواج مرئی و اشعه ماورابنفش و اشعه x و در نهایت اشعه گاما دارای بیشترین انرژی می باشند.

طیف الكترومغناطیسی می تواند در انواع مختلف طول، موج، فركانس و... بیان گردد. واقعاً طیف الكترومغناطیسی می تواند در انواع مختلف انرژی، فركانس و یا طول موج شرح داده شود- هر راه قابل فكر درباره امواج الكترومغناطیسی به بقیه امواج در یك راه دقیق ریاضی نسبت داده می شود. بنا بر این چرا ما 3 راه شرح دادن داریم؟ و هر كدام نیز 1 مجموعه واحد فیزیكی متفاوت دارند؟

در آخر فركانس به صورت سیكل بر ثانیه اندازه گیری می شود (كه هرتز نامیده می‌شود) و طول موج برحسب متر و انرژی برحسب الكترون ولت سنجیده می شود. جواب این است كه دانشمندان نمی خواهند ارقام بزرگ را بكار ببرند وقتی كه به آنها دسترسی ندارند- گفتن یا نوشتن 2 كیلومتر یا 2km راحت‌تر از 2000 یا دو هزار متر است. عموماً دانشمندان واحدهایی كه راحت‌تر هستند را برای هر آنچه كه آنها با آن كار می كنند را بكار می برند- درعلوم نجوم رادیویی، منجمین گرایش به استفاده از فركانس یا طول موج دارند. دلیل آن نیز این است كه بیشتر اقسام رادیویی امواج الكترومغناطیسی در طیفی از cm1 تا km1 و HZ1 تا GHZ1 هستند. امواج رادیویی یك قسمت پهناوری از مجموعه طیف الكترومغناطیسی می باشد. منجمین اشعه مادون قرمز، همچنین طول موج را برای شرح قسمتهای مختلف طیف الكترومغناطیسی به كار می برند. آنها گرایش به استفاده از میكرون یا یك میلینیوم متر برای طول موج دارند بنابراین آنها می توانند رنج الكترومغناطیسی را محدوده ای از 1 تا 100 میكرون بگویند.

منجمین نوری طول موج را به خوبی استفاده می كنند. در عمل نسخه CGS استاندارد سیستم آنگستروم بود كه به كار برده می شد. آنگستروم معادل 0000000001/0 (10 10/1) متر می باشد. در جواب اگر نسخه SI استاندارد سیستم باشد ما فكر می كنیم نور مرئی در واحدهای نانومتر یا 000000001/0 (m9-10) باشد. در این سیستم ها می دانیم كه سرعت و همچنین نورهای سبز و زرد و نارنجی و آبی و قرمز طول موجی بین 400 تا 700 نانومتر دارند. این رنج فقط یك قسمت كوچك از تمام طیف الكترومغناطیسی می باشد.

همچنین شما می توانی بگویی روشنایی كه می بینیم فقط یك قسمت كوچك از همه تشعشعات الكترومغناطیسی اطرافمان می باشد. زمانی كه شما به فضای اشعه ماورابفنش یا اشعه x یا اشعه گاما از طیف الكترومغناطیسی دسترسی پیدا می كنی، طول كوچك می شوند كه به نظر ما می آید كه خیلی كوچك شده باشند.

بنابراین دانشمندان این فوتونها برحسب انرژیهایشان را، ترجیح می دهند كه برحسب الكترون ولت سنجیده شوند- اشعه ماورابنفش در رنجی از كمتر از 1 الكترون ولت تا 100 الكترون ولت قرار دارد. فوتونهای انرژی در اشعه x در رنجی بین 2 10 الكترون ولت تا 5 10 الكترون ولت می باشند. در آخر اشعه گاما دارای بیشترین انرژی فوتون می باشد كه مقدار آن بیشتر از 5 10 الكترون ولت می باشد.

چرا ما به فضا برای دیدن طیف الكترومغناطیسی می رویم؟

تشعشعات الكترومغناطیسی از فضا نمی توانند به سطح زمین برسند البته به جز امواج دارای طول موج كوتاه از قبیل طیف امواج مرئی و فركانسهای رادیویی- منجمین به راحتی می توانند در بالای جو زمین به مشاهده اشعه مادون قرمز از نوك قله‌ها ما یا توسط تلسكوپهای قرار گرفته در داخل هواپیماها دسترسی پیدا كنند- آزمایشات همچنین می تواند در ارتفاعی به بلندی km35 توسط بالنهایی كه می توانند برای ماههای متمادی فعال باشند، انجام پذیرد. راكتهای پرنده می توانند همه راههای بالای جو زمین را فقط برای چند دقیقه قبل از اینكه به زمین برسند در بر بگیرند. اما یك اصل اولیه خیلی مهم در ستاره شناسی و فیزیك نجومی فقط درباره آن لحظاتی می‌باشد كه قابل مشاهده است. برای دوره مشاهده طولانی تا كنون بهترین آنها این است كه دتكتور روی یك مسیر ماهواره ای باشد و همه چیزهای بالای آن را بگیرد.

تصویر عمودی مناطق مختلف طیف الكترومغناطیسی و دیگر استفاده های مشتركشان با طراحی در كاری برای دوره مكمل انجام می شود. دانشمندان فیزیولوژی در فضا توسط Barbar.F.Lujcan و Roland.J.White با یك اجازه آن را به كار بردند. تصویر اینكه دنیا یك سرویس از انرژی بالای علم فیزیك نجومی بایگانی شده است سخت است ولی دكتر نیكلاس وایت در مركز تحقیقاتی علمی نجومی سازمان فضایی NASA راجع به علم فیزیك نجومی و علم ستاره شناسی به همراه دیگر دستیارانش تحقیقات گسترده ای را انجام می دهد.

تیم  علمی:

رهبر پروژه: دكتر جیم لوكنر

كتابداری پروژه: جیردی بین

دفتر پاسخگویی ناسا: دكتر فیل نیومن


موضوع 2:

برای فهمیدن میدانهای الكتریكی و میدانهای الكترومغناطیسی شما نیاز دارید كه بدانید چگونه بارها (بارهای مثبت و منفی) به همدیگر برای حركت شكل می دهند. ماوس را در هر جای این متن كلیك كنید. شما یك الكترون خلق كرده اید. آن یك ذره با بار منفی است و مقدار بزرگی نیست. افسوس، اما فقط آن به سمت بار مثبت كشیده می شود و بلعیده می شود.

دلیل آن این است كه بار مثبت به طور غیر محسوس به كار برده می شود، نیرویی كه روی یك الكترون عمل می كند، نیروی الكتریكی نامیده می شود. سعی كنید الكترون را در جاهای مختلف قرار دهید. چه مدتی می توان آنرا تنها نگه داشت؟ اگر آنرا نزدیك به یك جعبه بگذارید پس آن در كمترین مدت جذب می شود. بله نیروی الكتریكی شبیه یك چشمه غیر مرئی است اما هر چقدر بارهای مثبت دورتر از هم حركت كنند یك چشمه ضعیفتری آنها را به سمت هم می كشد.

حالا وقتی كه شما الكترون را در مقدار كمی پرتاب می كنید ببینید چه اتفاقی می‌افتد. این كار را در جایی كه نشسته اید مورد بررسی قرار دهید. برای انجام این كار كلیك ماوس را در جهتی دلخواه بكشید. خط، جهت پرتاب را نشان می دهد و طول، سرعت آن را نشان می دهد. اگر آن را فقط مستقیم پرتاب كنیم الكترون مداری دور پروتون می زند و هیچ وقت در هم شكسته نمی شود. شما فقط یك مدل بنیادی از یك اتم را ایجاد كرده اید. آیا وقتی كه الكترون با یك سرعتی حركت می كند این مفهوم را می رساند كه نیروی الكتریكی متفاوت است؟

جواب این است خیر، قدرت یا كشش فقط بستگی به جایی دارد كه گذاشته می‌شود نه به سرعت آن- اما حركت یك الكترون به هر دوی نیرو و سرعت الكترون بستگی دارد كه اغلب جهتهای متفاوت هستند. وقتی كه شما 1 بار كلیك می كنید ببینید چه اتفاقی روی صفحه نمایش رخ می دهد و سپس یك الكترون در یك جهتی با سرعت متفاوت ، پایین گذاشته می شود.

موضوع 3

منبع راهنما یك ابزاری برای حل رازهای مادی است. چرا دانشمندان منبع راهنما را به كار می برند؟ اندازه آن به اندازه زمین فوتبال است. سعی كنید قواعد كوچك اتم و الكترونها را یاد بگیرید. چه چیزی به این مفهوم نزدیك می شود؟ ALS یك پژوهش آسان است كه توسط دانشمندان برای موارد زیر به كار برده می شود:

1- تحقیق مشخصات اجسام 2- تحلیل نمونه هایی برای رسم عناصر 3- كاوش قوانین اتم و مولكولها 4- مطالعه نمونه های زیستی 5- تحقیق درباره واكنشهای شیمیایی 6- ساختن میكروسكوپهای ماشینی.

ALS اشعه x پایه با كیفیت مخصوصی تولید می كند. دانشمندان این اشعه های x را به عنوان ابزاری برای انجام كارشان فقط مانند دندانپزشكان كه اشعه x را به عنوان ابزاری به كار می برند استفاده می كنند. بیشتر دانشمندان روی پروژه های مختلفی كار می كنند كه می توانند ALS را در همان زمان به كار ببرند. برای مثال یك دانشمند ممكن است نمونه های تیره را برای مقادیر كوچك 1 پادزهر به كار ببرد، در حالیكه دیگری ممكن است اطلاعات مقدماتی از یك پلیمر برای فهمیدن اینكه چطور مولكولها چیده می شوند باشد. چرا ALS  خیلی بزرگ است؟

برای تولید مرئی طول موج و روشنایی كه دانشمندان می خواهند، طراحان ALS یك ماشین بزرگ طراحی می كنند- در حقیقت اشعه های x طول موج كوتاهی نسبت به امواج مرئی دارند اما هر دو مرئی هستند و اشعه الكترومغناطیسی نامیده می شوند ALS دارای یك انبار حلقه با قطری برابر 3/2 طول زمین فوتبال می باشد. انباره حلقه یك اتاق خلا لوله ای است كه برای كارهای زیر ساخته شده است:

1- نگهداشتن بیم‌الكترونی كه سرتاسر آن را باسرعتی معادل سرعت نور طی‌می‌كند.

2- نگهداشتن انرژی مرئی بیم الكترون.

به عنوان الكترونهای دایره ای حلقه، آنها نامرئی می شوند. حلقه باید خیلی بزرگ باشد تا بتواند بیم الكترون در 1.5-1.9 بیلیون الكترون ولت طول موج و روشنایی مطلوب ایجاد كند. برای اطلاعات بیشتر قطعات ALS را ببینید. در حقیقت روشنایی توسط ماشینهایی كه شبیه ALS عمل می كنند بوجود می آید كه دستگاه تقویت و تسریع ذرات باردار الكترونی نامیده می شود. در شكل دیاگرام طبقه ALS را می‌بینید. چرا روشنایی از ALS یك ابزار مناسب است؟ ALS روشنایی را در چشمه های فضای الكترومغناطیسی اشعه x نرم و اشعه ماورابنفش سخت تولید می كند. روشنایی (نور) طول موجی بین 0001/0 میكرومتر تا 1/0 میكرومتر دارد. چه جسمی در طول به یك میكرومتر نزدیك است؟ یك زیر دریایی، یك مورچه، قطر موی سر یك انسان یا یك ویروس، در اینجا بر بعضی از دلایل مبتنی بر خوبی ALS به عنوان ابزاری برای تحقیقات مادی اشاره می كنیم. 1- نور از ALS می تواند به اجسام نفوذ كند، همانطور كه دندانپزشك شما اشعه x را برای دیدن داخل دندان شما به كار می برد. دانشمندان نور تولید شده توسط ALS را برای دیدن اجسام داخل یك جسم به كار می برند.

موضوع 4:

حالا كه می دانیم چطور بارهای الكتریكی منفعل می شوند پس می توانیم یك بحث كلی را درباره میدانهای نیروی الكتریكی و خطوط نیرو انجام دهیم. قبلاً اقسام آن را شنیده ام اما مطمئن نسیتم بتوانم آن را بفهمم. به نظر می آید یك میدان نیرو در هر قسمتی از یك ستاره وجود دارد. آن شبیه دیوار غیر مرئی است كه هر چیزی نمی‌تواند به آن نفوذ كند. آیا آن واقعاً یك نیروی میدانی است؟ نه به طور دقیق- در یك فیزیك یك نیروی میدان یك راهی برای تجسم اثر بارهای الكتریكی روی یكدیگر می باشد. به جای صحبت درباره نیروی یك بار مثبت روی الكترون ما می توانیم بگوییم بار یك نیروی میدانی در فضای خالی اطراف آن ایجاد می شود. هر یك از الكترونها در هر جای این نیروی میدانی به سمت بار مثبت كشیده می شود.

یك بار مثبت به سمت پایین كشیده می شود و در همانجایی كه فشار می آید قرار می گیرد. امتحان پایین گذاشتن الكترونها یا ماوس راهی برای دیدن نقاط میدانی و نیرومندی آن می باشد. خطوط اشاره در جهتی كه الكترون حركت خواهد كرد می‌باشد و طول خطوط مقدار نیروی جریان در محل را نشان می دهد. شما می توانید ماوس را بكشی و یا می توانی كلید R روی صفحه كلید كامپیوترتان را برای نشاندن الكترونها فشار دهی- برای قرار دادن یك الكترون كلیك كنید و برای قرار دادن مقداری از آنها ماوس را بكشید. Delete را برای شروع فشار دهید، كلید R را برای جمع یك گروه تصادفی از الكترونها فشار دهید. كلید L را برای نشان دادن تمام نیروی میدان فشار دهید. بسیار خوب اما نمی فهمم كه یك نیروی میدان چه چیزی است؟ (اگرچه آن یك بسطی برای فكر كردن یك نیروی میدان به عنوان 1 ویژگی فضای خالی می باشد) یك خط نیرو چیست؟ شما می توانی خطوط نیرو را با نگاه كردن در نیروهای ایجاد شده توسط میدانهای موجود در مكانهای متفاوت تجسم كنید. تجسم كنید خطوطی از الكترونهایی كه در یك محل قرار داده اید را به بهم اتصال داده اید. ماوس را فشار دهید و سپس روی مانیتور شكل خطوط به هم وصل شده را خواهید دید. خطوط در این الگو به عنوان خطوط الگو شناخته می شوند. خطوط نیروی میدان از بار + خارج و به سمت بار - وارد می شوند. بنابراین 2 بار مثبت و منفی توسط خطوط میدان بهم وصل می شوند.


قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

برچسب ها : بررسی میدان های الكترومغناطیسی , اشعه مادون قرمز , اشعه ماورابنفش

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر