loading...
کلاس فیزیک 104 دبیرستان شهید رجائی
آدرس های سایت

دوستان شما می توانید با آدرس های زیر نیز وارد سایت شوید:


www.physic104.ccz.ir

www.physic104.z2z.ir

www.physic104.orq.ir




امیرحسین عظیمی بازدید : 103 پنجشنبه 14 اردیبهشت 1391 نظرات (0)


درطول تاریخ به دوره‌هایی با نامهای مختلف برمی‌خوریم، دوره سنگ (عصر حجر) دوره برنز و دوره آهن. اما هیچگاه دوره‌ای به نام دوره شیشه نامیده نشده است. شاید در آینده دوره شیشه آغاز شود، زیرا هر روز كه می‌گذرد، شیشه در رشته‌های مختلف صنعت نقش مهمتری بازی می‌كند. به زودی شاهد آن خواهیم بود كه در تكنولوژی ارتباطات، سیمهای مسی جای خود را با الیاف شیشه عوض می‌كنند و این شاخه صنعت را به مرحله جدیدی از پیشرفت می‌رسانند.در علوم و فنون دیگر نیز پیشرفتهای چشمگیری بر اساس استفاده گسترده از شیشه در پیش روست.
 قسمت ماسه، 180 قسمت خاكستر گیاهان دریایی و پنج قسمت گچ را مخلوط كن، اكنون شیشه در اختیار توست. این قدیمی‌ترین دستورالعمل تهیه شیشه است كه بر روی یك لوحه گلی متعلق به كتابخانه آشور بالیپال، پادشاه آشور، نوشته شده است. قدمت این دستورالعمل به 2500 سال می‌رسد اما تا امروز فرمول آن تغییر زیادی نكرده است، تا سده هجدهم، مهمترین مواد اولیه برای تهیه شیشه را ماسه، سودا، آهك و كربنات پتاسیم تشكیل می‌داد. اما شیشه‌ای كه از اختلاط و گداز اینها به دست می‌آمد، كدر و غیرشفاف بود، اینكه چگونه گذشتگان، این نقصها را بر طرف كردند و شیشه‌های تمیز و شفاف به دست آوردند معلوم نیست، در گذشته، شیشه‌سازان خود را شاگرد یك استاد افسانه‌ای می‌دانستند، طبیعت! طبیعت میلیونها سال است كه شیشه تولید می‌كند. فوران گدازه‌های آتشفشانی و سرد شدن آنها با ذوب شدن شهابسنگها در اثر برخورد با زمین، تكه‌های شیشه‌ای پدید می‌آورد.   این نوع شیشه‌ كه شیشه طبیعی یا اویسیدان نامیده می‌شود در دوره نوسنگی مواد اولیه ساختن سلاح و ابزار بودند. احتمال می‌رود كه انسان برای اولین بار 4000 سال پیش، موفق شد كه با ذوب مخلوطی از مواد گوناگون، شیشه مصنوعی را بسازد. به نظر می‌رسد كه ذوب مخلوط ماسه و خاكستری كه در كنار آتش وجود داشته به تولید نخستین نمونه‌های شیشه مصنوعی انجامیده است. به رغم معلوم شدن تركیبات نسبی شیشه تغییرات اندكی در روشهای ساخت، آن در طول تاریخ مشاهده می‌شود. اگر چه از 2000 سال پیش، انسان با دمیدن لوله شیشه را ساخت با مواد كمك ذوب، به مخلوط اولیه شیشه اضافه كرد. ولی در هنر شیشه‌سازی، با گذشت قرنها، تغییرات كلی دیگری پیش نیامد و این هنر به همان صورت سنتی نسل به نسل و از پدر به پسر منتقل شد.   در میانه سده نوزدهم، اكتشافات مهم در زمینه‌های فیزیك و شیمی اسرار زیادی را در مورد ساختار ماده و واكنشهای شیمیایی گشود و وقت آن رسید كه در صنعت شیشه‌سازی نیز تحولی بنیادین پدید آید. تحقیقات منظم در اواخر همین سده، اصول راهیابی به یك روش نو در صنعت شیشه سازی را به دست داد. برای اینكه خواص شیشه قابل كنترل و قابل تغییر شود، روشها و تركیبات جدید به كار گرفته شد و مورد آزمایش قرار گرفت.   یكی از پیشاهندگان این پژوهشها «اتو شوت» شیمیدان و صنعتگر شیشه‌سازی اهل آلمان بود. وی تصمیم گرفت آزمایشهایی را كه قبلاً بر اساس باورهای كیماگری انجام می‌شد بر طبق اصول دقیق علمی انجام دهد. شوت، در خلال سالهای دهه هشتاد سده گذشته ذوب یكدست و یكنواخت شیشه را از طریق به هم زدن آن امكانپذیر ساخت. او در پی پاسخگویی به این پرسش بود كه میان خواص فیزیكی و شیمیایی شیشه با ساختار و تركیب شیمیایی آن چه ارتباطی وجود دارد. او به روشهایی دست یافت و بر حسب آن موادی را كه تا آن موقع مورد استفاده قرار نگرفته بود. به كار برد و در نتیجه شیشه‌هایی با نوع كاملاً جدید تولید كرد. سرانجام شوت شیشه‌ای تولید كرد كه خود در نامه‌ای كه به ارنست آیه
نوشت آن را محصولی با خصوصیات برجسته نور شناختی نامید و عصر عدسیها این گونه آغاز شد. امتیاز تولید علمی شیشه برای اولین بار نصیب اتو شوت گشت. رفته رفته تولید انبوه جای تولیدات نمونه و كم را گرفت. نكته مهم این بود كه محصولات تولید شده از نظر جنس‌ همان بودند كه ارنست آیه فیزكدان طبق محاسبات خود انتشار داشت. ارنست استاد دانشگاه شهر یناورئیس رصدخانه آن بود و گون یكی از صاحبان كارخانه‌های عدسی تراشی زایس بود اطلاعات علمی او در بهبود و اصلاح محصولات و دستگاههای ساخت این كارخانه، به خصوص میكروسكوپها، بسیار مفید و موثر واقع شد. امروزه هزاران نوع شیشه وجود دارد كه سه نوع مهم آن عبارت‌اند از:

 1-شیشه دارای بیكربنات سدیم برای تولید در و پنجره‌ها و بطری مایعات. 2- شیشه بلور (كریستال) 3- شیشه سیلیس‌دار برای مصرف در لامپهای روشنایی یا حفظ مایعات دارویی. این سه نوع شیشه 95 درصد تولید كارخانه را شامل می‌شود. پنج درصد باقیمانده از آن شیشه‌های مخصوص است كه شیشه‌های نوری از آن جمله‌اند و شیشه‌های نوری در بسیاری از زمینه‌های علمی و عملی نقش مهمی دارند. این نوع شیشه اكنون در چند صد نوع مختلف ساخته می‌شود. آشكار است كه برای تهیه این گونه‌های مختلف مواد اولیه گوناگون نیز لازم است.   مهمترین ماده اولیه، تهیه شیشه، ماسه كوارتز است. این ماده در زمین به اندازه كافی وجود دارد و در موارد زیادی هم از راه واكنشهای شیمیایی قابل تولید است. اما تولید عدسیها  و ابزارهای نوری به هیچ روی كاری ساده و ارزان نیست. با عدسیهای مخصوص مثل یك قطعه جواهر رفتار می‌شود چرا كه این عدسیها واقعاً هم گران هستند. ماسه معمولی آن درجه خلوصی را ندارد كه برای تهیه عدسیهای مخصوص لازم است، زیرا درجه خلوص ماسه‌های مورد استفاده برای تهیه این عدسیها باید به اندازه‌ای باشد كه در یك میلیون جز آن بیش از چند جزناخالصی وجود نداشته باشد، ماسه كوارتز برای تهیه عدسیها، از كوارتزی كه منشا معدنی داشته باشد انتخاب می‌شود.  آن را دُر كوهی هم می‌نامند. پس از انتخاب ماسه، دانه‌های آن را تا اندازه 1/0 تا 4/0 میلیمتر خرد می‌كنند.   برای تهیه شیشه معمولاً تا 18 نوع ماده اولیه باید با هم تركیب شوند. اكسیدهای سیلیسییوم، فسفر و اسیدهای بور  (B) جزو این مواد هستند. همچنین از مواد فرعی مثل اكسیدهای لیتیوم، سدیم، گالیوم، سرب، لانتاتوم، نئودیوم و مواد كمیاب دیگر نیز استفاده می‌شود. اما بیشتر این مواد گرانقیمت هستند، مثلاً قیمت یك كیلوگرم اكسید ژرمانیوم بیش از یك هزار مارك است. از آن گذشته برای ذوب كردن این مواد نیز انرژی زیادی صرف می‌شود. همین عوامل سبب می‌شوند كه بهای شیشه‌های توری بسیار بالا باشد. متخصصان شیمی و فیزیك، پیوسته در این فكرند كه كیفیت عدسیها را بالا ببرند و كار با آنها را آسانتر كنند. در سالهای گذشته در این رشته پیشرفتهای مهمی صورت گرفته است. مثلاً اخیراً شیشه‌های سرامیكی ساخته شده كه سبكتر، مقاومتر و در مقابل گرما عایق است. با وجود اینكه در صنعت شیشه‌سازی برای یافتن دقیق‌ترین درصد تركیبات و مناسبترین دماهای ذوب از كامپیوتر هم استفاده می‌شود ولی رسیدن به تركیب مورد نظر برای هر مورد خاص همیشه هم از طریق محاسبه امكان ‌پذیر نیست، بلكه دانشمندان این رشته گاهی هم مجبور می‌شود كه مانند صنعتگر شیشه‌ساز و در مراحل علمی كار هم دخالت و نظارت كند.   در آزمایشگاهها، ابتدا نمونه هر تركیبی را در بوته‌های پلاتینی ذوب می‌كنند و اگر نتیجه رضایت‌بخش بود سخت‌ترین مرحله كار آغاز می‌شود. باید آزمایشها و محاسبات گوناگونی در مورد این نمونه به عمل آید. آزمایشهای تاریخی اتوشوت ابتدا در بوته‌های كوچك سفالی انجام می‌گرفت. امروزه بوته‌های بسیار بزرگ ذوب مواد ساخته شده‌اند كه گنجایش 200 تن ماده را دارند و برای تولید شیشه‌های مخصوص مثل صفحه‌های قوسدار تلویزیون به كار گرفته می‌شوند. اكسون شیشه مخصوص عدسیها، به طور كلی در بوته‌های پلاتینی یا با پوشش پلاتین تولید می‌شوند. زیرا این فلز اصلاً با ماده مذاب درون بوته مخلوط نمی‌شود و در مقابل مواد خورنده مقاومت می‌كند.   تهیه عدسی دستگاه‌های نوری خیلی پیچیده‌تر از تهیه انواع مختلف شیشه تا 1600 درجه سانتیگراد هم می رسد. دما در تمام مراحل ذوب، تصفیه و همگن‌سازی ماده دقیقاً كنترل می‌شود. در قسمت ذوب، ابتدا حجم ماده اولیه كمتر می‌شود زیرا مقداری گاز از آن خارج می‌گردد. حباب‌های كوچك باقیمانده در ماده را هم به وسیله افزودن مواد تصفیه كننده برطرف می‌كنند. در مرحله همگن كردن ماده مذاب و از میان بردن رگه‌ها، از یك دستگاه همزن، در دمایی كمتر از دمای قبلی استفاده می‌شود. این مرحله بسیار مهم است. زیرا وجود رگه‌، شیشه را برای مصارف نوری غیرقابل استفاده می‌كند. پس از سردتر شدن ماده مذاب، آن را در قالب می‌ریزند یا برای تهیه عدسی آن را پرس می‌كنند. در اینجا باز هم مرحله مهم دیگری آغاز می‌شود. مرحله سرد كردن ماده قالب ریزی شده یا پرس شده.   نخست شیشه در مدت چند ساعت كاملاً به آرامی و به طور پیوسته سرد می‌شود. این روش از ترك خوردن شیشه جلوگیری می‌كند. بعد محصول در درون یك كوره برقی تا دمای بین 700 و 500 درجه سانتیكراد سرد می‌شود تا به مرحله سوم كه مرحله نهایی سرد شدن است تحویل شود. این مرحله كه مرحله سرد شدن تدریجی نهایی است وكاهی ممكن است ماهها طول بكشد تا كالا در حد دمای عادی محیط سرد شود. سرعت سرد شدن در مرحله نهایی كسری از یك درجه در طی یك ساعت است. این روش سرد كردن به وسیله دستگاههای الكترونیكی كنترل می‌شود. پس از سرد شدن تا دمای محیط، محصولات را به قسمتها بعدی تحویل می‌دهند تا كار روی آنها را آغاز كنند. در این موقع است كه معلوم می‌شود آیا مراحل ذوب، قالب‌ریزی و مراحل مختلف سرد شدن به خوبی و بدون ایراد انجام شده است و محصول ویژگیهای مطلوب را دارد یا نه. سپس هر قطعه با دقت تمام كنترل می‌شود و عیبهای احتمالی، مانند نقاط خالی، حباب و هوا و رگه، جستجو می‌شود. این كنترل‌ها باز هم كافی نیستند و كنترلهای مداوم بعدی در جریان كار بر روی هر قطع نیز انجام می‌گیرد.
  گر چه تحقیقات زیادی انجام شده است تا در دستگاههای معمولی نوری و در دوربینهای عكسبرداری و فیلمبرداری به جای شیشه از مواد مصنوعی استفاده شود، اما هیچگاه مصنوعی نتواسته است به خوبی جایگزین آن شود، بنابراین در آینده نیز این ماده بی‌نظیر جای خود را در بسیاری از مصارف خاص همچنان حفظ خواهد كرد. توسعه بی‌وقفه صنعت شیشه آن را به سوی تولید محصولات تخصصی‌تر و فنی‌تر هدایت می‌كند، كه این امر خود بر پیشرفت علو دیگر تأثیر دارد.
فریدکُر بازدید : 105 پنجشنبه 14 اردیبهشت 1391 نظرات (0)


حیواناتی كه در طبیعت از خود نور پخش می‌كنند
پخش نور در كرم ها، حشرات و ماهیان برای مبارزه، شكاریابی و فرار بكار میرود.‌‌‌‌‌‌باكتری‌ها كرمها، حلزونها حشرات، ماهیها000 میلیونها سال است كه طبیعت با بازدهی كه انسان قادر نیست هرگز به آن برسد نور تولید میكند. بیولومینوسانس كه یك قرن است تحت مطالعه قرار گرفته هنوز بسیاری از اسرارش ناشناخته مانده است. حتی با وجود اینكه گاهی محققین قسمتی از مانیسمهایش را نشان داده دانستهاند.

تقریبا صد سال از زمانیكه اولین لامپ احتراقی برق ساخته شد میگذرد چند صد هزار سالی است كه انسان با دستیابی به آتش توانسته تولید نور كند اما میلیونها سال است كه در جهان خلقت حیواناتی بطور طبیعی و ذاتی نور ساز هستند. ‌‌‌

‌‌در زمانهای قدیم نور سبز و نارنجی كه حیوانات تولید می‌كردند برای زینت موی دختران جوان نیز بكار میرفته كه مسافرین قدیمی از دیدن آن بسیار تعجب میكردهاند. نوع كرم شب تاب‌‌‌‌‌این حیوانات می‌توانند فركانس و شدت نور خود را هم تغییر دهند انتشار نورشان گاهی دائمی است، ولی قادر هستند كه سیستم چشمك زن هم بكار برند. فركانسها بر حسب انواع متغیر است. یكی از آنهاPhoturisd تا 40 تحریك در ثانیه صادر می‌كند چنین فركانس كه برای چشم انسان قابل رویت نیست برای مادههای این نوع كه ارسال میشود قابل دریافت است. كلا بین 130 نوع كرم شب تاب مورد آزمایش قرار گرفته حدود 60 نوع از 2، 5  یا 11 شلیك درخشان پیدر پی انجام داده سپس لحظهای استراحت نموده و مجدداً شروع میكنند. ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تولید نور فقط در انحصار كرم ‌های شب تاب نیست. حشرات دیگری نیز نور افشانی دارند بین آنها Collemboes و بعضی دو بال‌ها. و بازهم اینها آخرین دسته نیستند. از جمله میتوان لارویك نوع مگس كوچك را در یك غار زلاندنو دیده میشود ذكر كرد. این مگسها بمقادیر بسیار زیاد در سقف دالانها تخمگذاری میكنند و لاروهایشان كه تحت نام كرمهای درخشان شبكه زیرزمینی را با استالاكتیتهای آبی- سبز روشن میكنند. از بدن این لاروها مایعی مخاطی ترشح میشود كه رشتهای تشكیل میدهد كه گاهی بالغ بر یك متر میگردد. نور از شكم حشره می؛تابد و با انعكاس روی این رشتههای شفاف این منظره را ایجاد میكند حشرات دیگر جذب این زیبائی شده و خورده میشوند. گاهی تكه چوب یا قطعه گوشتی در حال پوسیدگی و تجزیه شدن با نور دیده میشود. در این موارد تولید نور توسط برخی از باكتریها صورت میگیرد كه در آنها نفوذ كرده و در انهدامشان شركت دارند نقشی كه این میكرو ارگانیسمها در بیولومینوسانس دارند بخصوص در محیط دریا كم اهمیت نیست.استفاده از نور حیوانی 

یك نوع ماهی كه در اعماق اقیانوسها بین 2000 تا 4000 متر زندگی میكند روی سرش كاكلی نورانی دارد كه برای جانب شكار است برای صید زیر شن و ماسه میرود و فقط كاكل نورانیاش از خاك بیرون است تا شكاری نزدیك شده جهیده و آنرا میبلعد. ‌‌‌‌‌

در نمایشگاه بینالمللی پاریس با روشن كردن اطاقی توسط ظرفی محتوی 25 لیتر كه دارای باكتریهای نور افشان بود، شگفتی آفرید. این باكتریهای تولید كننده نور گاهی برای زیست طریق خاصی انتخاب میكنند. در دستههای بسیار متراكم در بدن بعضی حیوانات ماهیها، سفالوپودها جا گرفته در مقابل نوری كه آنها نیاز دارند، اكسیژن و غذای خویش را تامین میكنند لذا هر قدر اكسیژن بیشتری بگیرند نور زیادتری خواهند داد. اكسیژن از خون به باكتریها میرسد و حیوانات هستند كه با تنظیم جریان خون خود نور را زیاد یا در مواقع لازم قطع میكنند. ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

تابش نور انحصاراً مربوط به حیوانات نیست. برخی از قارچها نیز ممكن است در تاریكی بدرخشند كه مورد انواع زیادی از قارچهای مناطق حاره‌ها است. در تصویر یك نوع قارچ ملزی دیده میشود كه فقط با نور خود قاچ عكس برداری انجام گردیده است. ماهیان نور پخش كن برخی از ماهیان با چراع به سراغ صید میروند.

یك مثال جالب از این مشاركت، نوعی ماهی است كه در سواحل اندونزی زندگی میكند بنام Photoblepharan  در برجستگیهایی كه زیر چشمهای آن دیده میشود عضو درخشانی وجود دارد كه در آنها مایعی محتوی باكتری است. حدود نیم ساعت میتواند روشن بماند. و گاهی نوعی پلك از لبه شكمی عضو آنرا میپوشاند.                                                                                         در انواع دیگر مكانیسم پیچیدهتر است انواع پرتو افكن یا فانوسهایی قادر به جهت گیری و متراكم كردن نور در سمتی بطور كاملاً دقیق مشاهده میشود. درماهیهای صیاد بنام Himantolopus تاریكیهای اعماق زیاد یك فانوس مملو از باكتری در انتهای رشتهای كه درست بالای دهان قرار دارد دیده می شود. وقتی شكاری نزدیك میشود این رشته نوار درخشان را مستقیم بجلوی دهان ماهی میتابد و قربانی با جرعه ای آب بلافاصله بلعیده خواهد شد. باشد تا عظمت خلقت الهی ما را به اندیشه بیشتری فرو برد.

آدرس های سایت

دوستان شما می توانید با آدرس های زیر نیز وارد سایت شوید:


www.physic104.ccz.ir

www.physic104.z2z.ir

www.physic104.orq.ir


تعداد صفحات : 12

اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • نظرسنجی
    درکدام فصل از کتاب مشکل دارید؟
    مطالب سایت را چگونه میبینید؟
    آمار سایت
  • کل مطالب : 29
  • کل نظرات : 3
  • افراد آنلاین : 4
  • تعداد اعضا : 2
  • آی پی امروز : 30
  • آی پی دیروز : 1
  • بازدید امروز : 42
  • باردید دیروز : 2
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 53
  • بازدید ماه : 359
  • بازدید سال : 2,014
  • بازدید کلی : 22,882
  • کدهای اختصاصی

    بنر سایت

    <p style="text-align: center;"><a href="www.physi104.orq.ir"><img src="http://www.dostane104.loxblog.com/upload/dostane104/image/as55.gif" /></a></p>


    کدبالا بنر سایتمونه. برای تبادل لینک اون رو توسایتتون قرار بدید و از طریق بخش نظرات به خبر بدید.تشکر