لیزر به وسیلهای گفته میشود که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع میکنند. این دستگاه از مادهای جمع کننده یا فعال کنده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرزی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت میکند.
مبانی نظری لیزر را آلبرت ایشتین در سال ۱۹۱۶ میلادی طی مقالهای مطرح کرد٫ ولی سالهای نسبتاً زیادی طول کشید تا صنعث و فناوری امکان ساخت اولین لیزر را فراهم کند. در سال ۱۹۵۳ چارلز تاونز میزر (تقویتکننده موج میکروویو) را اختراع کرد و میخواست آزمایشات خود زا حول جایگزینی نور مرئی به جای مادون قرمز ادامه دهد و همزمان این امر بین آزمایشگاههای مختلف در سراسر جهان به عنوان رقابتی جدی در نظر گرفته شد که عبارت لیزر در همان زمان در مقالهای از گوردون هولد، دانشجوی دکترای دانشگاه کلمبیا، پیشنهاد شد و در سال ۱۹۶۰ اولین لیزر (که با موفقیت کار کرد) توسط تئودور میمن (Theodore H. Maiman) ساخته شد. و اولین لیزر گازی(با استفاده از هلیوم و نئون) هم توسط علی جوان فیزیکدان ایرانی در همان ۱۹۶۰ ساخته شد. نخستین بار طرح اولیه لیزر (میزر) توسط انیشتن داده شد،کار لیزر به این گونهاست که با تابش یک فوترون به یک ذره (اتم یا مولکول یا یون)برانگیخته یک فوترون دیگر نیز آزاد میشود که این دو فوترون با هم همفرکانس میباشند در صورت ادامه این روند تعداد نوترونها افزایش مییابند که میتوانند باریکهای از فوتونها را به وجود بیاورند.
- کاربرد لیزر در پزشکی : چاقوی لیزری ، مته لیزری و ...
- کاربرد لیزر در صنعت : جوشکاری لیزری ، برشهای لیزری ، برش الماس ، مسافت یاب لیزری و ...
- کاربردهای نظامی : ردیاب لیزری ، تفنگ لیزری و ...
- کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی:اندازه گیری ، سنتز مواد و ...
لیزر این نور شگفت از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر ، آنرا از نورهای ایجاد شده از سایر منابع متمایز میسازد. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر ، به خواص مشخصه آن پی برده شد. و ما بصورتی گزینشی به این خواص از ماهیت فرآیند لیزر میپردازیم که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده ، در علوم مختلف بخصوص صنعت و پزشکی و ... ایجاد کرده است. به جرأت میتوان گفت پیشرفت علوم بدون تکنولوژی لیزر امکان پذیر نیست.
شاید مهترین بخش فیزیک اتمی بحث مربوط به فیزیک لیزر باشد. می دانید که با دادن انرژی به الکترونهای یک اتم می توان آنها را به مدارهای بالاتری برد. (حتماً با این تصویر کلاسیک که الکترون ها مدارهایی با انرژی مشخصی به دور هسته وجود دارند، آشنایید.) اما این خانه جدید برای الکترونها خیلی وضعیت پایداری ندارد و الکترونها ترجیح می دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خودشان برگردند. این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص آزاد می شود. یعنی یک واحد انرژی ... اما می دانید که نور از همین فوتونها ساخته می شود. پس اگر با تعداد زیادی از اتمها به طور هم زمان این کار را انجام دهیم، می توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم. علاوه بر اینکه با روشهایی و دقت هایی می توان پرتوهای هم فاز تولید کرد. زیاد نمی خواهیم راجع به لیزر و ویژگیهای آن توضیح دهیم اما همین مهم است که بدانیم که این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است. کلمه لیزر که انگلیسی آن "LASER" است مخفف عبارت:" شدت بخشی نور با استفاده از انتشار تحریک شده تابش است. (Light Amplification by the stimulated Emission of Rodiation)
آنچه كه سبب مي شود پرتو ليزر از نورهاي ديگر متمايز شود در حقيقت ويژگيهاي منحصر بفرد آن است كه در هيچ منبع نوري ديگر يافت نمي شود. چهار ويژگي عمده ليزر عبارتاند از
- همدوسي
- تك رنگي
- واگرايي كم
- موازي بودن پرتو
تاریخچه
سیر تحول و رشد
انواع لیزر
کاربرد لیزر در فیزیک شیمی زیست
ادامه مطلب
| دینامیک از واژه لاتین به معنی حرکت شناسی گرفته شده است و در مکانیک کلاسیک بررسی دلایل حرکت و به بیانی دقیق بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربویه میباشد. |
دید کلی
در حالت کلی حرکت یک ذره از دو دیدگاه مختلف میتواند مورد بررسی قرار گیرد به بیان دیگر میتوان گفت، بطور کلی مکانیک کلاسیک که در آن حرکت اجسام مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد، شامل دو قسمت سینماتیک و دینامیک است . در بخش سینماتیک از علت حرکت بخشی به میان نمیآید و حرکت بدون توجه به عامل ایجاد کننده آن بررسی میشود. بنابراین در سینماتیک حرکت بحث بیشتر جنبه هندسی دارد.اما در دینامیک علتهای حرکت مورد توجه قرار میگیرند. یعنی هر ذره یا جسم همواره در ارتباط با محیط اطراف خود و متأثر از آنها فرض میشود محیط اطراف حرکت را تحت تأثیر قرار میدهد. به عنوان مثال فرض کنید، جسمی با جرم معین بر روی یک سطح افقی در حال لغزش است. در این مثال سطح افقی به عنوان یکی از محیطهای اطراف جسم با اعمال نیروی اصطکاک در مقابل حرکت جسم مقاومت میکند.
عوامل مؤثر بر حرکت
حرکت یک ذره معین را ماهیت و آرایش اجسام دیگری که محیط ذره را تشکیل میدهند، مشخص میکند. تأثیر محیط اطراف بر حرکت ذره با اعمال نیروادامه مطلب
بر اساس نظريه نسبيت هيچ فرآيند فيزيكي نمي تواند در سرعت هاي بالاتر از سرعت نور در خلا انجام گيرد. بدون ترديد ، قابل قبول نبودن اين سرعت ها يكي از عجيب ترين فرضيات فيزيك جديد است.
ابر نور
در كنار دنيايي با سرعت هاي كمتر از سرعت نور (جهان تارديون ، مشتق از كلمه لاتين تاردوس به معناي آهسته) دنياي ديگري وجود دارد كه سرعت نور در آن از سرعت هاي ديگر كمتر است، نه بيشتر (جهان تاكيون مشتق از لغت يوناني تاخيس به معني سريع مي باشد). دنياي دوم كشف نشده است ، زيرا هيچ نقطه مشتركي با دنياي اول ندارد.
در سالهاي اخير ، تعدادي مقاله تحقيقاتي منتشر شده كه نويسندگان آنها احتمال وجود ذرات «ابر نور» را كه تا كنون ناميده اند، مورد بررسي قرار داده اند.
واقعيت عجيبي كه در مورد فرضيه ابر نور وجود دارد، آنست كه اين فرضيه ، نظريه نسبيت خاص را نقض نمي كند ، بلكه آن را با دنيايي كه در آن سوي محدوده سرعت نور قرار دارد سازگارتر و هماهنگ تر مي سازد.
اگر تاكيونها وجود داشتند؟
عقايد متفاوتي در اين مورد وجود دارد. اگر تاكيون ها واقعا وجود داشته باشند، چه مي شود؟...................................................................................................
ادامه مطلب
نامريي كردن اجسام
ايده نامريي كردن اجسام تا چندي پيش تنها در سطح داستانهاي تخيلي علمي نظير «مرد نامريي» ، «چ جي ولز» مطرح بود اما «نادر انقطاع» و «آندرآ آلو» از دانشگاه پنسيلوانيا شيوه اي را پيشنهاد كرده اند كه با استفاده از آن مي توان با فناوريهاي موجود، اجسام را تا حد زيادي غير قابل رويت ساخت .
به اعتقاد فيزيكدان اين روش كاربردهاي متعددي در فناوري هاي نظامي مربوط به مخفي كردن و استتار اجسام خواهد داشت . در گذشته گروههايي از فيزيكدانان كوشيده بودند با روش موسوم به «روش آفتاب پرست» به استتار اشيا و اجسام دست يابند.
محققان دانشگاه توكيو نيز بر روي نوعي پارچه تحقيق مي كنند كه بر همين مبنا عمل استتار را انجام مي دهد: در داخل اين پارچه دانه هايي نظير رشته تسبيح كار گذارده شده كه مي تواند صحنه اي را كه برروي آن تابانده مي شود منعكس سازد و جسمي را كه اين پارچه بر آن پوشانده شده نظير بدن آفتاب پرست به رنگ محيط درآورد و به اين ترتيب آن را نامريي سازد.
محقق ايراني و همكارش با انجام محاسباتي نشان داده اند اجسام كروي يا استوانه اي كه با اين قبيل سپرها پوشيده شوند، عملا نور بسيار كمي از خود بازمي تابند. در عمل زماني كه اين اجسام در معرض نور مريي قرار داده مي شوند، نوري كه از آنها به چشم مي رسد آنقدر اندك است كه عملا ديده نمي شوند.
يك محدوديت اين فناوري آن است كه هر سپر مخصوص تنها براي يك طول موج خاص كار مي كند و به عنوان مثال جسمي كه در زير نور قرمز غيرقابل رويت شده اگر تحت پرتوهاي به رنگ سبز يا آبي قرار گيرد قابل مشاهده خواهد بود. نكته ديگر آنكه سپر نامريي كننده زماني عمل مي كند كه طول موج با تابيده شده نزديك ابعاد خود جسم باشد. به اين ترتيب در مورد نور مريي، از اين سپر تنها براي مخفي كردن اجسام ميكروسكوپي مي توان استفاده به عمل آورد. اجسام بزرگتر تنها هنگامي از ديد پنهان مي شوند كه پرتوهاي با طول موج بلندتر به آنها تابيده شود. بنابراين با اين فناوري نمي توان افراد يا خودروها را نامريي كرد.
اما انقطاع معتقد است كه از اين فناوري مي توان در زمينه هاي ديگر نظير توليد موادي كه از برق زدن و درخشش اجسام جلوگيري مي كنند استفاده به عمل آورد. اين سپرها همچنين مي توانند مانع از تاثير نامطلوب نوري شوند كه از اجسام ريز پراكنده مي شود و به اين ترتيب مي توانند بازده ميكروسكوپها را افزايش دهند. يك كاربرد ديگر اين روش نامريي كردن ماهواره ها در فضا است.
به نقل از سي پي اچ تئوري
منبع : bikaraneye-elm.blogsky.com
ذرات بنيادي
ماده جهان از ذرات بنيادي تشكيل شده است. اجسام ، بدن انسان ، ستارگان و ... سيستمهايي متشكل از ذرات بنيادي هستند كه از نظر تعداد و نحوه جفت و جور شدن با هم تفاوت دارند. بنابراين ، وجود ذرات بنيادي بايد در تمام پديده هاي جهان ملموس باشد. فيزيك ذرات بنيادي درك عميقتر و ديد بالايي را در مورد ساختمان و تكامل اجسام منفرد مانند اتمها ، مولكولها ، بلورها ، صخرهها ، سيارات ، ستارگان ، منظومههاي ستارهاي و كل جهان ارائه ميدهد. براي همين مطالعه ذرات بنيادي براي فيزيك معاصر و بخصوص اختر فيزيك و كيهان شناسي اهميت اساسي دارد.
خواص ذرات بنيادي
ذرات بنيادي ديده نميشوند. فقط از اثري كه ميگذارند و يا پديدههايي را كه سبب ميشوند ، پي به وجودشان برده ميشود.
برخي خواص ذرات بنيادي با تعميم مفاهيم فيزيك كلاسيك ناشي ميشود. مانند ؛ جرم ، انرژي و بارالكتريكي
برخي ديگر از خواص ذرات بنيادي ريشه در مكانيك نسبيتي دارد. مانند ؛ زمان ويژه ، طول ويژه
عمده خواص ذرات بنيادي با تئوريهاي مكانيك كوانتومي تشريح ميشوند. براي درك اين رفتارها ، پديدههاي كوانتومي از جمله اسپين ، بار لپتوني ، بار باريوني ، اسپين ايزوتوپي ، شگفتي ، زوجيت ، كوانتوم عمل ، نابودي زوج ، توليد زوج ، اصل طرد پاولي ، اصل دوگانگي موج و ذره و ... بايستي بررسي شوند. ........................................................................
ادامه مطلب
|
|
مقدمه
عبدالسلام در سال 1305 در شهرک چهنگ پاکستان به دنیا آمد. او تحصیلات دوره لیسانس خود را در دانشگاه پنجاب آغاز و در کالج سنت جان ، دانشگاه کمبریج انگلستان ، با کسب بالاترین امتیاز در درسهای فیزیک و ریاضی تمام کرد. وی درجه دکترای خود را در فیزیک نظری از دانشگاه کمبریج دریافت کرد. او در سال 1333 در کالج دولتی پاکستان و دو سال بعد در دانشگاه پنجاب آن کشور استاد بود. وی دو سال بعد نیز در دانشگاه ، کمبریج استاد بود.
عبدالسلام در سال 1336 استاد فیزیک نظری امپریال کالج دانشگاه لندن گردید. وی از سال 1343 با حفظ سمت ، مدیر مرکز بین المللی فیزیک نظری در تریست ایتالیا نیز بوده است. وی تا به حال حدود 200 مقاله عملی در موضوع ذرات بنیادی و همچنین بررسی دوران شکوهمندی تمدن اسلامی و علل توقف نو آوری منتشر نموده است.
ادامه مطلب
