نیرو و فشار چیست؟

---

---

نیرو : عامل تغییر جهت و میزان حرکت در موارد متفاوت که به اشکال متفاوت  می باشد. برای فهمیدن جهت و میزان حرکت می توان دو آزمایش کرد . زمانی که شما توپی را شوت می کنید به آن نیرو وارد کرده اید پس میزان و شتاب حرکت زیادتر شده است در این صورت می توان این مسئله را فهمید. برای جهت آن نیز می توان آزمایشی انجام داد که یک وزنه را به یک طناب وصل می کنیم در صورت چرخاندن آن می بینیم که بدون تغییر جهت در یک مدار قرار می گیرند ولی این نیرو است که باعث تغییر جهت آن می شود.
نیروی عمل و عکس العمل : همانطور که در سال اول خواندید بین هر دو جسمی نیروی جاذبه ای وجود دارد. نیروی جاذبه در این جا به معنی وارد کردن نیرو توسط هر دو جسم وارد شده باشد.  نیروی عمل و عکس العمل با هم برابر اند زیرا هر دو را از یک رابطه بدست می آوریم. در ضمن همانطور که می دانیم تعادل در زمانی برقرار می شود که برایند نیرو های وارد بر جسم صفر باشد. اما در این جا درست است که نیرو ها برابرند ولی در این صورت نیرو ها بر دو جسم متفاوت اند .
پدیده هایی که توسط نیرو اثبات می شوند:
حرکت موشک الکلی : موشک های الکلی موشک هایی هستندکه سوخت آن ها الکل می باشند. با گرم شدن موشک الکل آن تبدیل به بخار الکل می شود و به بیرون می آیند سپس به دلیل آنکه موشک به آن ها نیرو وارد کرده اند پس عکسالعمل آن نیز توسط گاز ها به موشک وارد می شوند پس موشک حرکت می کند.
شوت کردن توپ پلاستیکی دردناک تر از توپ بادی است: در این آزمایش توپ بادی یا همان توپ سالن نیروی وارد شده به آن را به صورت کامل بر می گرداند و اعث ضربه گیر بودن آن می شود پس پای ما به جلو پرتاب نمی شود ولی توپ پلاستیکی این جور نیست.
فشار در مایعات : به معنای تراکم ذرات در ماده می باشد. وقتی در ماده ای تراکم بوجود می آید ،نیرو های بین مولکولی نیز بوجود می آید. که اگر مایع ما در حالت تعادل باشد باید برایند نیرو ها صفر باشد. پس نیرو ها از هر طرف برابرند.  یکی از نکات مهم در اینجا دیواره ظرف است زیرا ذرات چسبیده به دیواره فقط از 3 طرف نیرو می گیرند پس باید از طرف دیواره نیز نیرویی به آن ها وارد شود پس در این صورت دیواره نیز نیروی عکس العمل دارند و باعث می شود که ریختن آب در یک کیسه آب  باعث کنار رفتن دیواره ها می شود. یکی دیگر از نکات این است که نیروی وزن نیز باید تاثیر گذار باشد و برای تحمل این نیرو ها باید
تراکم در ذرات پایین بیشتر باشد تا نیرو ها هم بیشتر باشند. پس با افزایش عمق از سطح آزاد مایع فشار نیز بیشتر می شود. اما تعریف دیگری بر فشار می توان گفت فشار یعنی نیروی وارد شده بر سطح . در این صورت می توان فشار را از این راه بدست آورد.

گونه‌های ترمز
ترمز در خودروها به چند صورت وجود دارد ۱- ترمزهای سیمی ۲- ترمزهای هیدرولیکی ۳-ترمزهای پنوماتیکی / ترمزهای سیمی در خودروها کاربرد زیادی ندارند و در ترمز دستی خودرو کاربرد دارند نوع هیدرولیکی بیشترین کاربرد رادارد و رایج‌ترین ترمز مورد استفاده در خودروهای سبک وسنگین می‌باشد ترمزهای پنوماتیکی در خودروهای سنگین بکار می‌رود و به وسیلهٔ فشار هوا عمل ترمز گیری صورت میپذ یرد//طرز کار کلی ترمزهای هیدرولیکی به این صورت است که بر اثر فشار وارده به پدال ترمز به وسیلهٔ اهرم بندی نیرو به پمپ اولیهٔ روغن وارد شده و پیستون موجود در پمپ روغن مقابل خود رابافشار به داخل لوله‌ها می‌فرستد و روغن به داخل دستگاه ترمز می‌رود و دستگاه ترمز با توجه به نوع خود که ممکن است کاسه‌ای یا دیسکی باشد عمل ترمز گیری راانجام می‌دهد

نویسنده : پارسا قابوسی

لامپ کاتودی

لامپ پرتوی کاتدی

________________________________________

مفاهیم پایه لامپ پرتوی کاتدی

این وسیله از نظر ظاهر و ساختمان شبیه لامپی است که برای بررسی اثر میدانهای الکتریکی و آهنربایی پرتوهای کاتدی به کار می‌رود. تفاوت اساسی در این است که قبلا کاتد سرد بود و به علت بمباران با یونها ، الکترون گسیل می‌کرد. حالا چشم الکترون تفنگ الکترونی است که در قسمت باریک لامپ قرار دارد. 

تفنگ الکترونی

تفنگ الکترونی عبارت است از کاتد التهابی (رشته) که الکترون گسیل می‌کند و آند که به شکل قرصی با سوراخ کوچک با قطری برابر با 1 تا 3mm ساخته می‌شود. اختلاف پتانسیلی از چند صد تا چند هزار ولت بین کاتد و آندبرقرار می‌شود که در فضای بین آنها میدان الکتریکی شدیدی تشکیل می‌شود.

این میدان به الکترودهایی که از کاتد گسیل می‌شوند تا سرعتهای بسیار بالایی شتاب می‌دهند.

کاتد داخل استوانه فلزی است که به آن ولتاژ مثبتی (نسبت به کاتد) اعمال می‌شود که اندکی از ولتاژ آند کمتر است. عمل مشترک این استوانه و آند باعث می‌شوند که تقریبا تمام الکترونها در سوراخ آند جمع (کانونش پرتوهای کاتدی) و از آن به شکل نوار باریکی ، یعنی باریکه الکترونی ، خارج شوند. در محلی که این باریکه به پرده می‌خورد (ته لامپ که با ماده لیان پوشیده شده است)، نقطه تابان روشنی ظاهر می‌شود. 

طرز کار لامپ پرتوی کاتدی

باریکه الکترونی خارج شونده از تفنگ الکترونی ، در مسیرش به طرف پرده ، از بین دو جفت صفحه‌های فلزی موازی می‌گذرند. اگر به جفت صفحه‌های اول ، ولتاژی اعمال شود، میدان یکنواختی ایجاد می‌شود و الکترونهایی را که از آن می‌گذرند به طرف صفحه‌ای مثبت منحرف می‌کند و لکه روشن روی پرده در امتداد افقی به طرف چپ یا راست منحرف خواهد شد. به همین ترتیب ، اگر ولتاژی به جفت صفحات دوم اعمال شود تا باریکه به طرف صفحه مثبت منحرف می‌گردد و لکه روشن روی پرده در امتداد قائم به طرف بالا یا پایین تغییر مکان می‌دهند.

سپس از روی جا بجایی لکه روشن روی پرده می‌توان در مورد ولتاژ اعمال شده بر صفحات منحرف کننده ، نظر داد. در اینجا چیز مهم و حائز اهمیت این است که به علت جرم اینرسی ناچیز الکترونها ، به هر تغییر ولتاژ روی صفحات خیلی سریع واکنش نشان می‌دهد. بنابراین لامپ پرتوی کاتدی را می‌توان برای ردیابی فرآیندهایی که در آنها تغییرات بسیار سریع ولتاژ و جریان روی می‌دهند بکار برد. مسائلی از این نوع در مهندسی رادیو که در آنجا جریانها و ولتاژها چندین میلیون بار در ثانیه تغییر می‌کنند بسیار حائز اهمیت است. 

 

نوسان نگار پرتو کاتدی

با مجهز کردن لامپ پرتو کاتدی با وسایل مناسبی جهت بررسی فرآیندهایی شبیه تغییر سریع ولتاژ و جریان وسیله‌ای ساخته می‌شود که نوسان نگار پرتوی کاتدی نامیده می‌شود. این وسیله نه فقط در مهندسی رادیو بلکه در بعضی شاخه‌های دیگر علم و تکنو لوژی نیز ابزار پژوهشی مهمی است و کار پژوهش در آزمایشگاههای علمی و صنعتی بدون آن دشوار است. 

 

کاربردهای لامپ پرتوی کاتدی

تلویزیون یکی از وسایلی است که مجهز به لامپ پرتوی کاتدی است. می‌توان گفت که لامپ پرتوی کاتدی مهمترین قسمت دستگاههای تلویزیونی است. در دستگاههای تلویزیونی ، لامپهایی که بجای کنترل الکتریکی ، باریکه الکترونی را بطور مغناطیسی کنترل می‌کنند، نیز بطور عمده‌ای بکار می‌روند. 

تلویزیون

با اعمال ولتاژ مناسب به جفت صفحات ، باریکه الکترون تمام صفحه (پرده) را با دسته خطوطی موازی و با سرعتی بالا هاشور می‌زند (روبش خط 4). اگر روشنایی نقطه لیان ، که با انرژی جنبشیالکترونها معین می‌شود، همواره ثابت بماند، پرده بطور یکنواخت تابان دیده خواهد شد. ولی سیگنالهایی که توسط ایستگاه پخش تلویزیونی انتقال می‌یابند و توسط دستگاه تلویزیون دریافت می‌شوند بسته به روشنایی تصویری که منتقل می‌شود بطور دائم ولتاژ شتاب دهنده الکترونها را افزایش یا کاهش می‌دهند بنابراین ، نقاط روی پرده روشنایی متفاوتی دارند و تصویر انتقال یافته و برای دریافتچشم انسان باز سازی می‌شود. تفنگ الکترونی که برای بدست آوردن پرتوهای کاتدی در کینسکوپ (لامپ تصویر تلویزیون) بکار می‌رود از یک کاتد گرم و یک آند با سوراخ مرکزی که مقابل کاتد قرار دارد و باریکه الکترون را جدا می کند ساخته شده است. 

آینه ها

آینه ها و کاربرد آن ها

 در ادامه مطلب

تولید نور

تولید نور توسط جانوران و آفتاب درمانی

در ادامه مطلب...

آینه کروی

در مصارف عمومی از این آینه ها استفاده می شود:

آیا تا به حال از خود پرسیده اید که چرا در ماشین ها از آینه محدب استفاده می شود؟

آیا تصویر خود را در کاسه استیل درداخل و بیرونش یا در قاشق استیل دیده اید؟

تشکیل تصویر روی صحفه تلویزیون خاموش و پدیده ها متنوع طبیعی دیگر که برای پاسخ گویی به این سؤالات، آینه های کروی را از لحاظ نوع تصویری که تشکیل می دهند. و یا روش همگرایی یا واگرایی نور به دو دسته عمده تقسیم می کنیم.

انواع آینه های کروی:

آینه های مقعر یا همگرا:

آینه هایی که سبب همگرایی نور می شود و از پرتو های با زتابی تصویری حقیقی در جلوی آینه تشکیل می دهند که دارای تصویر حقیقی و کانون حقیقی و فاصله کانونی مثبت می باشند.

آینه های محدب یا واگرا:

آینه هایی که سبب واگرایی نور می شوند و از امتداد پرتوهای باز تابی تصویری در پشت آینه تشکیل می دهند این آینه ها دارای تصویر مجازی، کانون مجازی، فاصله کانونی منفی می باشند.

تعاریف بنیادی در تصویر گیری:

تصویر حقیقی : از تقاطع پرتو های بازتابش که همگرایند، در فضای جسم ابجاد می شود .

تصویر مجازی :از تقاطع امتدادهای پرتوهای بازتابش که واگرایند در فضای تصویر در پشت آینه ایجاد می شوند.

فضای جسم : فضای جلوی آینه یا سمت چپ آینه فضای جسم نام دارد که جسم و تصویر در این فضا حقیقی می باشند.

فضای تصویر : فضای پشت آینه یا سمت راست آینه فضای تصویر نام دارد که جسم و تصویر در این فضا مجازی می باشند.

کانون حقیقی : از تجمع و همگرا شدن پرتوهایی که موازی محور اصلی بر آینه می تابد و از بینهایت می آیند، در یک نقطه روی محور اصلی آینه در فضای جسم تشکیل می شود.

کانون مجازی : از تقاطع امتدادهای پرتو های واگرا شونده از سطح آینه که موازی محور اصلی آینه بر آن تابش کرده بودند، بر روی محور اصلی در پشت آینه در فضای تصویر ایجاد می شود .

میدان دید آینه ها : فضایی که آینه پوشش می دهد تا از تمام اجسام موجود در آن فضا تصویر دهد.

محور اصلی: محور نوری اشیاء نوری است. که از مرکز آنها می گذرد و محور تقارن آنها نیز هست و هر پرتوی تابش موازی آن یا خود و یا امتدادش از کانون آینه می گذرد.

محور فرعی : هر محور موازی محور اصلی که محور تقارن آینه نبوده و بر خارج ازرأس آن وارد می شود.

رأس آینه : نقطه ای که محور اصلی،آینه را در آن نقطه قطع می کند و آینه کروی فقط بر این نقطه در باز تابش ها همانند آینه تخت عمل می کند یعنی زاویه تابش و باز تابش برابر می شود.

فاصله کانونی : فاصله کانونی مربوط به کانونهای حقیقی مثبت که در سمت چپ آینه اند و فاصله کانونی مربوط به کانونهای مجازی منفی که در سمت راست آینه واقع هستنددر آینه های کروی اندازه فاصله کانونی نصف شعاع کره ای است که آینه قسمتی از آن کره است.

نحوه ساخت آینه های کره ای :

اگریک تکه شیشه ای را داشته باشیم که آن را صیقلی دهیم و یک طرف آنرا بصورت یک دیو پتر کروی (سطح کروی) در آوریم که جدا کننده دو محیط با ضرایب شکست مختلف از هم هستندآینه کروی بوجود می آید اگر تراش شیشه طوری باشد که بتوان قسمت قعودی آنرا نقره اندود نماییم آینه مقعر ساخته می شود. بنابراین آینه های کروی قطاعی از کراتی است که به مرکزیت آینه شکل می گیرند.

اگر یک دیو پتر شیشه ای داشته باشیم با اندود کردن قسمت داخلی دیو پتر آینه محدب و با اندودسازی قسمت خارجی آن آینه مقعررا می سازیم. 

نحوه تصویر گیری از آینه های کروی :

برای تشکیل تصویر در آینه های کروی ردیابی کلیه پرتو ها لازم نیست و پرتو های خاصی را ردیابی می کنیم تا تصویر را تشکیل دهیم;قواعد تابش و باز تابش و سایر مشخصات برخی پرتو های ویژه عبارتند از:

آینه جهت کلی نور تابش را تغییر می دهد و معمولا جسم در سمت چپ آینه قرار می گیرد.

پرتو های نور موازی با محور اصلی (محور اپتیکی یا محور نوری)، پس از باز تابش خود یا امتدادش به ترتیب از کانون آینه مقعر یا محدب می گذرد که به فاصلهf از رأس آینه قرار دارد.

پرتو های تابشی که خود یا امتدادش از کانون آینه می گذرد بعد از برخورد با سطح آن موازی با محور اصلی سیستم باز می تابند.

پرتوی نوری که از رأس آینه باز تابش می یابد، زاویه ای با محور اپتیکی می سازد که برابر با زاویه پرتوی فرودی نسبت به محور نوری است.

پرتوی نوری که از مرکز انحنای آینه عبور می کند، روی خودش باز می تابد.

پرتوهای ویژه اخیر جهت شکل دهی و یافتن تصویر جسم نورانی مقابل آینه کافی است و ردیابی پرتوی به توسط این پرتو های خاص و مشخص صورت می پذیرد.

مشخصات تصویر در آینه های کروی:

آینه مقعر دارای تصویری حقیقی و معکوس در جلوی آینه می باشد که بزرگی و کوچکی آن به فاصله جسم ازآینه بستگی دارد. در صورتی که آینه محدب تصویری مجازی و مستقیم در پشت آینه دارد که همواره تصویری کوچکتر از جسم ارائه می دهد. آینه های مقعر محدودترین میدان دید را دارند در صورتیکه آینه های محدب بیشترین میدان دید را دارا هستند و برای همین در اتوبوس ها و سایر وسائل نقلیه از این آینه ها استفاده می شود. 

علائم بکار رونده در آینه ها:

رابطه بین فاصله کانونی و تصویر و جسم از آینه بصورت (f=1/(1/p+1/q می باشدکه در آن p فاصله جسم از آینه و q فاصله تصویر از آینه و f فاصله کانونی است و مقدارش نصف شعاع دایره شامل آینه است، یعنی اگر شعاع دایره Rباشد،(f=R/2) می شود. 

آینه تخت

آینه ها 

آینه‌های معمولی که سطح آنها مسطح است، آینه تخت نامیده می‌شوند. این آینه‌ها همان آینه‌‌هایی هستند که همه ما از آنها استفاده می‌کنیم و می‌توانیم اشیا را عینا (البته با وارونی جانبی) در آنها ببینیم.

دید کلی

آینه‌های معمولی را که سطح آنها مسطح است، آینه تخت می‌نامند. در واقع این آینه‌ها شیشه‌هایی هستند که یک طرف آنها جیوه‌اندود شده است. هنگامی که روبروی آینه‌ای می‌ایستید، خودتان را در آینه می‌بینید، یا اگر تصاویر اطراف آب ، در آب قابل مشاهده است، به این علت است که از سطح آینه یا آب نورها بازتاب پیدا می‌کنند و به چشم می‌رسند. آنچه در آینه دیده می‌شود، تصویر شی مقابل آینه است. آیا تاکنون تصویر درختان یا منظره‌های اطراف یک استخر آب را در سطح آب مشاهده کرده‌اید؟ 

چگونگی تشکیل تصویر در آینه تخت

هنگامی که یک شی که در روشنایی واقع است، در مقابل آینه تخت قرار می‌گیرد، از هر نقطه جسم پرتوهای نور به آینه می‌تابند. این پرتوها پس از بازتاب از آینه به چشم می‌رسند، مثل اینکه پرتوها از نقطه‌ای که در پشت آینه واقع است، به چشم می‌رسند. این نقطه همان نقطه تقاطعی است که در آن امتداد پرتوهای بازتابشی به چشم ، در پشت آینه ، به هم می‌رسند و آن نقطه ، تصویر نقطه‌ای نقطه انتخاب شده از جسم نامیده می‌شود. به این ترتیب می‌توانیم تصویر هر نقطه دیگری از جسم را به کمک حداقل دو پرتو که از آن نقطه به آینه می‌تابند، مشخص کنیم. 

ویژگی تصویر در آینه تخت

اگر واقعا در پشت آینه نقطه نورانی وجود داشت و پرتوهایی از آن به چشم می‌رسید، آن پرتوها مانند پرتوهایی بودند که از سطح آینه به چشم رسیده‌اند. به همین سبب انسان تصور می‌کند نقطه نورانی جسم در پشت آینه است. نقطه نورانی پشت آینه تصویر مجازی جسم نامیده می‌شود. تصویر مجازی از برخورد امتداد پرتوهای بازتاب حاصل می‌شود.

در آینه تخت طول تصویر با طول شی برابر است.

تصویر در آینه تخت نسبت به جسم ، مستقیم است.

تصویر در آینه تخت دارای وارونی جانبی است، بطوری که اگر کتابی را در مقابل آینه قرار دهید، نوشته‌های کتاب که قبلا از راست به چپ قابل خواندن بود، اکنون از چپ به راست قابل خواندن است.

دوران آینه تخت

اگر شعاع تابش ثابت بماند و آینه را حول محوری واقع در سطح آن به اندازه α دوران دهیم، شعاع بازتابش به اندازه 2α دوران می‌کند. 

انتقال آینه

اگر آینه تخت به موازات سطح خود به اندازه L منتقل شود، تصویر به اندازه 2L منتقل می‌شود.

اگر آینه‌ای با سرعت V به جسمی نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعت 2V به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.

اگر جسم با سرعت 'V به آینه نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعت '2V به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.

اگر جسم با سرعت 'V به آینه نزدیک یا از آینه دور شود، تصویر با سرعت 'V نسبت به جای اولیه خود نسبت به آینه حرکت می‌کند، ولی با سرعت '2V نسبت به جسم حرکت می‌کند.

آزمایش

یک شیشه را بطور ایستاده روی میز نصب کنید. دو شمع مشابه را در طرفین شیشه قرار دهید. پس از آنکه یکی از شمعها را روشن کردید، از طرف شمع روشن به شیشه نگاه کنید. شمع خاموش و تصویر شمع روشن را در شیشه خواهید دید. شمع روشن را جابجا کنید، با این کار تصویر آن جابجا خواهد شد.

این شمع را آنقدر جابجا کنید تا تصویر شمع روشن بر شمع خاموش منطبق شود، در این صورت در شیشه فقط یک شمع و آن هم روشن دیده می‌شود. اگر فاصله بین هر کدام از شمع‌ها تا شیشه را اندازه بگیرید، با هم برابر خواهند بود، گویی جسمی را در مقابل آینه قرار داده‌اید و تصویر آن در فاصله‌ای برابر در پشت آینه تشکیل شده است. 

آینه ها 

آینه‌های معمولی که سطح آنها مسطح است، آینه تخت نامیده می‌شوند. این آینه‌ها همان آینه‌‌هایی هستند که همه ما از آنها استفاده می‌کنیم و می‌توانیم اشیا را عینا (البته با وارونی جانبی) در آنها ببینیم.

دید کلی

آینه‌های معمولی را که سطح آنها مسطح است، آینه تخت می‌نامند. در واقع این آینه‌ها شیشه‌هایی هستند که یک طرف آنها جیوه‌اندود شده است. هنگامی که روبروی آینه‌ای می‌ایستید، خودتان را در آینه می‌بینید، یا اگر تصاویر اطراف آب ، در آب قابل مشاهده است، به این علت است که از سطح آینه یا آب نورها بازتاب پیدا می‌کنند و به چشم می‌رسند. آنچه در آینه دیده می‌شود، تصویر شی مقابل آینه است. آیا تاکنون تصویر درختان یا منظره‌های اطراف یک استخر آب را در سطح آب مشاهده کرده‌اید؟ 

چگونگی تشکیل تصویر در آینه تخت

هنگامی که یک شی که در روشنایی واقع است، در مقابل آینه تخت قرار می‌گیرد، از هر نقطه جسم پرتوهای نور به آینه می‌تابند. این پرتوها پس از بازتاب از آینه به چشم می‌رسند، مثل اینکه پرتوها از نقطه‌ای که در پشت آینه واقع است، به چشم می‌رسند. این نقطه همان نقطه تقاطعی است که در آن امتداد پرتوهای بازتابشی به چشم ، در پشت آینه ، به هم می‌رسند و آن نقطه ، تصویر نقطه‌ای نقطه انتخاب شده از جسم نامیده می‌شود. به این ترتیب می‌توانیم تصویر هر نقطه دیگری از جسم را به کمک حداقل دو پرتو که از آن نقطه به آینه می‌تابند، مشخص کنیم. 

ویژگی تصویر در آینه تخت

اگر واقعا در پشت آینه نقطه نورانی وجود داشت و پرتوهایی از آن به چشم می‌رسید، آن پرتوها مانند پرتوهایی بودند که از سطح آینه به چشم رسیده‌اند. به همین سبب انسان تصور می‌کند نقطه نورانی جسم در پشت آینه است. نقطه نورانی پشت آینه تصویر مجازی جسم نامیده می‌شود. تصویر مجازی از برخورد امتداد پرتوهای بازتاب حاصل می‌شود.

در آینه تخت طول تصویر با طول شی برابر است.

تصویر در آینه تخت نسبت به جسم ، مستقیم است.

تصویر در آینه تخت دارای وارونی جانبی است، بطوری که اگر کتابی را در مقابل آینه قرار دهید، نوشته‌های کتاب که قبلا از راست به چپ قابل خواندن بود، اکنون از چپ به راست قابل خواندن است.

دوران آینه تخت

اگر شعاع تابش ثابت بماند و آینه را حول محوری واقع در سطح آن به اندازه α دوران دهیم، شعاع بازتابش به اندازه 2α دوران می‌کند. 

انتقال آینه

اگر آینه تخت به موازات سطح خود به اندازه L منتقل شود، تصویر به اندازه 2L منتقل می‌شود.

اگر آینه‌ای با سرعت V به جسمی نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعت 2V به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.

اگر جسم با سرعت 'V به آینه نزدیک یا از آن دور شود، تصویر با سرعت '2V به جسم نزدیک یا از جسم دور می‌شود.

اگر جسم با سرعت 'V به آینه نزدیک یا از آینه دور شود، تصویر با سرعت 'V نسبت به جای اولیه خود نسبت به آینه حرکت می‌کند، ولی با سرعت '2V نسبت به جسم حرکت می‌کند.

آزمایش

یک شیشه را بطور ایستاده روی میز نصب کنید. دو شمع مشابه را در طرفین شیشه قرار دهید. پس از آنکه یکی از شمعها را روشن کردید، از طرف شمع روشن به شیشه نگاه کنید. شمع خاموش و تصویر شمع روشن را در شیشه خواهید دید. شمع روشن را جابجا کنید، با این کار تصویر آن جابجا خواهد شد.

این شمع را آنقدر جابجا کنید تا تصویر شمع روشن بر شمع خاموش منطبق شود، در این صورت در شیشه فقط یک شمع و آن هم روشن دیده می‌شود. اگر فاصله بین هر کدام از شمع‌ها تا شیشه را اندازه بگیرید، با هم برابر خواهند بود، گویی جسمی را در مقابل آینه قرار داده‌اید و تصویر آن در فاصله‌ای برابر در پشت آینه تشکیل شده است. 

دما

         
    دما و ...

در ادامه مطلب

خسوف 2

خسوف

انسان از دیرباز توجه بسیاری به آسمان داشت و به فراخور زمان و با توجه به رشد و پیشرفت در سطوح مختلف علمی توجه بشر به آسمان این فضای بی کران دوچندان گشت . کره ی ماه تنها قمر زمین د ر میان سایر اجرام سماوی توجه انسان را به شکلی شگرف به خود جلب کرد. زیرا این قمر زیبا از یک سو اسطوره ی ذهن و فکر بشر بود و از سوی دیگر تاثیرات آن بر زمین انکار نشدنی است. سمفونی حرکت ماه و زمین در مدارهای خود ،پدیده هایی زیبا و کم نظیر را خلق می کند که بی شک دلیلی بر عظمت و دقت آفرینش گیتی می باشد. همه ی ما می دانیم که ماه بدر بسیار رمانتیک و جذاب است. ماه بدر در هنگام غروب خورشید طلوع می کند و در تمام طول شب قابل رویت است. و در پایان شب درست هنگام طلوع آفتاب غروب می کند. هیچ کدام از سایر فازهای ماه دارای چنین ویژگی نیستند. این پدیده به این دلیل روی می دهد که ماه دقیقا در بخش مخالف موقعیت خورشید در آسمان، قراردارد. ماه کامل به خاطر پدیده ی خسوف یا ماه گرفتگی نیز دارای اهمیت ویژه ای است. ماه بدر«شکل 1» ماه گرفتگی یا خسوف زمانی اتفاق می افتد که ماه در فاز کامل و در حال عبور از بخشی از سایه ی زمین باشد. سایه ی زمین در واقع از دو ساختمان مخروطی شکل درست شده است که یکی در داخل دیگری قرار دارد. بخش خارجی یا نیم سایه ای منطقه ای است که زمین فقط قسمتی از پرتو های خورشید را مسدود می کند و مانع از رسیدن آنها به ماه می شود.در مقابل بخش درونی یا قسمت سایه، ناحیه ای است که زمین مانع از رسیدن تمام پرتو هایی می شود که از خورشید به ماه می رسد قاعده ی این مخروط مقطع زمین و طول متوسط آن 0 138000 کیلومتر است، طول این سایه بر اثر تغییر فاصله ی زمین از خورشید تا حدود 40000 کیلومتر تغییر می کند. (شکل 2 ) منجمان سه نوع متفاوت از ماه گرفتگی را شناسایی کرده اند: 1) خسوف نیم سایه ای : ماه از قسمت نیم سایه ی زمین عبور می کند. پژوهش در زمینه ی این رویداد ویژه ی انجمن های علمی و تخصصی است و رصد آن پیچیده می باشد. (شکل 3) 2)خسوف جزیی: بخشی از ماه از سایه ی زمین عبور می کند. رصد این رویداد حتی بدون استفاده از ابزار اپتیکی نیز ساده است. ماه گرفتگی جزیی (شکل 4) 3)خسوف کلی: تمام ماه از داخل سایه ی زمین عبور می کند. این رویداد به خاطر رنگ های گوناگون و مرتعشی که ماه در لحظه ی گرفت کامل در سطح خود دارد بسیار برجسته و مورد توجه است. ماه گرفتگی کامل (شکل 5) ماه در مدت 21222/27 (ماه گره ای) یک دور کامل به دور مدار خود می گردد اما در این مدت خورشید در آسمان زمین تقریبا به اندازه 30درجه جابجا شده است و ماه ناچار است که دو روز دیگر وقت صرف کند تا به خورشید برسد. پس این مدت به طور متوسط برابربا 53056/29 (ماه هلالی) است. با توجه به آنچه گفته شد ممکن است این سوال در ذهن شما ایجاد شود که « اگر ماه هر 5/29 روز به دور زمین می گردد و خسوف تنها در زمان ماه کامل رخ دهد پس چرا در هر ماه سال یک کسوف به وقوع نمی پیوندد؟» پاسخ به این سوال نیازمند توجه بیشتر به مدارها است. مدار ماه به گرد زمین در حدود 5 درجه نسبت به مدار زمین انحراف دارد.این امر بدان معنی است که ماه در اغلب اوقات درسطح پایین تر و یا در سطح بالاتر از مدار زمین قرار دارد. صفحه ی مدار زمین به دور خورشید با اهمیت است زیرا سایه ی زمین دقیقا در همین صفحه قرار دارد. در طی ماه کامل ، قمر طبیعی زمین می تواند تا بیش از 32000 کیلومتر از بالا یا پایین سایه ی زمین عبور کند بنابراین خسوفی رخ نخواهد داد.این پدیده دقیقا زمانی به وقوع می پیوندد که ماه در یکی از دو مکان برخورد مدارها (گره ها) قرار داشته باشد.(شکل 6) (شکل 7) با توجه به آنچه گفته شد شرط وقوع خسوف را در دو مورد می توان خلاصه کرد: 1) ماه و خورشید و زمین در یک راستا یا خط مستقیم قرار گیرند به طوری که زمین بین ماه و خورشید قرار داشته باشد. به عبارت دیگر ماه در حالت بدر از زمین دیده شود. 2) ماه در حرکت مداری خود به دور زمین در یکی از گره ها قرار داشته باشد. در هر سال ماه از بخشی از سایه یا نیم سایه ی زمین عبور می کند و یکی از سه نوع خسوف ذکر شده روی می دهد . در هنگام خسوف هر کسی که در قسمت تاریک کره زمین قرار داشته باشد می تواند آن را ببیند. حدود 35% از خسوف ها از نوع نیم سایه ای است که تشخیص آن حتی به کمک تلسکوپ بسیار دشوار است. در حدود 30% خسوف ها نیز جزیی می باشد که با چشم مسلح به راحتی قابل رویت است. و درنهایت 35% خسوف ها نیز کلی است که رویدادی بسیار برجسته برای رصد می باشد. در طی یک گرفت کامل زمین مانع رسیدن نور خورشید به ماه می شود. درآن هنگام اگر ناظری در سطح ماه باشد متوجه خواهند شد که زمین جلوی خورشید را گرفته است. آنها هاله ای به رنگ قرمز روشن را مشاهده می کنند که دور تا دور زمین را فراگرفته است. هنگامی که ماه به طور کامل درون سایه ی زمین قرار می گیرد باز هم شعاع های نوری غیر مستقیمی از خورشید به آن می رسند و ماه را پرفروغ می کنند .در ابتدا نور آفتاب باید از عمق ک زمین عبور کند .این فیلتر اکثر طیف های آبی پرتو های خورشید را جذب می کند و مابقی نور که به رنگ قرمز پررنگ و یا نارنجی است و به مراتب تیره تر از نور سفید آفتاب می باشد در درون ک دچار شکست شده و سپس منعکس می گردد تا اینکه کسر کوچکی از آن به سطح ماه می رسد و آن را پرفروغ می کند. گرفت کامل در هنگام خسوف بسیار هیجان انگیز و زیبا است که مسبب آن تاثیرات فیلترینگ و انکسار پرتو های خورشید در اتمسفر زمین است. اگر زمین اتمسفری نداشت ماه در طی یک گرفت کامل کاملا سیاه به نظر می رسید. در حالی که اکنون ماه می تواند رنگ های زیادی از قهوهای و قرمز تیره گرفته تا نارنجی و زرد روشن ، بر سطح خود داشته باشد. (شکل8) گرفت های کلی بعد از فوران های عظیم آتشفشانی بسیار تاریک به نظر می رسند چون فوران ها مقادیر عظیمی از خاکسترهای آتش فشانی را وارد اتمسفر زمین می کند .به عنوان مثال در طی یک خسوف کلی در دسامبر 1992 خاکستر های ناشی از کوه میناتوبو باعث شدند که ماه تقریبا غیر قابل رویت گردد. مدت زمان خسوف: چنانچه ماه از مرکز مخروط زمین عبور کند مدت زمان خسوف طولانی است. زیرا در حدود 1 ساعت طول می کشد تا ماه کاملا وارد سایه ی زمین شود حداکثر حدود 2 ساعت طول می کشد تا ماه سایه زمین را طی کند. و برای خروج کامل از سایه نیز 1 ساعت زمان نیاز دارد. رصد ماه گرفتگی: بر خلاف خورشید گرفتگی ( کسوف)، رصد ماه گرفتگی کاملا بی خطر است و شما به هیچ فیلتر محافظی نیاز ندارید .حتی برای رصد این پدیده نیازی به استفاده از تلسکوپ نیست .شما می توانید ماه گرفتگی را با چشمان خود نیز رصد کنید اگر دوربین دوچشمی دارید بکارگیری آن سبب می شود که چشم انداز بزرگ تری داشته و نیز زمینه ی رنگی سطح ماه پرفروغ تر گردد. یک دوربین دوچشمی 35*7 و یا 50*7 می تواند کارآیی خوبی داشته باشد . منجمان آماتور می توانند در طی یک خسوف رصدهای مفیدی انجام دهند؛ پیش بینی میزان تاریکی ماه در هنگام گرفت کلی امری غیر ممکن است رنگ ماه می تواند از خاکستری تیره یا قهوه ای تا رنگهای قرمز روشن و نارنجی روشن تغییر کند. رنگ و درخشندگی ماه بستگی به میزان گرد و غباری دارد که در طی خسوف در اتمسفر زمین وجود دارد. با استفاده از« میزان درخشندگی دانژون» برای ماه گرفتگی ، منجمان آماتور می توانند رنگ و درخشندگی ماه را طبقه بندی کنند. یک خسوف سوژه ی بسیار جذابی برای عکاسی است خوشبختانه عکاسی از خسوف آسان است به شرط آنکه امکانات مناسبی داشته باشید و از آن به خوبی استفاده کنید. آخرین ماه گرفتگی کلی در تاریخ 28-27 اکتبر 2004 رخ داده است . خسوف کلی بعد در تاریخ 4-3 مارس 2007 در شمال و جنوب آمریکا و اروپا و آفریقا و اغلب قسمت های آسیا قابل رویت خواهد بود.

خسوف

خسوف

ستاره شناسان اکثر مطالعات مفصل فضایی خود را از طریق رصدخانه‌ها انجام می‌دهند. محل رصدخانه یکی از مهمترین خصوصیات آن است زیرا تلسکوپها باید دور از نور شهرها مستقر شوند تا نور ضعیف ستارگان تحت شعاع قرار نگیرد. رصدخانه‌ها اغلب در کنار اقیانوس ساخته می‌شوند، زیرا هوای آنجا ثابت‌تر است و ستارگان کمتر سوسو می‌زنند، در نتیجه تصاویر شفافتری بدست می‌آیند. 

در آنجا تلسکوپها ، نوری را که از سیاره‌ها ، ستارگان و کهکشانهای دور دست می‌رسد، جمع می‌کنند. رصدخانه ، ساختمان ویژه‌ای به شکل گنبد دارد تا تلسکوپها را از باد ، باران و برف حفظ کند. در گنبد رصدخانه دریچه‌ای هست که از راه آن ، تلسکوپ را متوجه آسمان می‌کنند. در یک رصدخانه بزرگ ، چندین تلسکوپ بکار گرفته می‌شود، تا هر کدام به شیوه‌ای مخصوص مورد استفاده اخترشناسان قرار گیرند. 

شرایط یک رصدخانه

رصدخانه‌های مهم بر فراز کوهها بنا می‌شوند تا از مزاحمت ابرها به دور باشند. در کوهستان ، روشنایی شهر و خیابانهای آن نیز به حداقل می‌رسد. گاهی اختر شناسان برای رسیدن به تلسکوپهای خود ، هزاران کیلومتر راه طی می‌کنند. یک رصدخانه جدید علاوه بر اخترشناس ، به اشخاص دیگری برای کار با کامپیوترها ، ساختن تجهیزات و راه اندازی تلسکوپها نیاز دارد. کار با کامپیوترها نه تنها در نشانه روی خودکار تلسکوپ به طرف اجرام آسمانی بلکه در محاسبات بسیار مشکل به اخترشناس کمک می‌کنند. 

گنبد محافظ

گنبد گران رصدخانه از تجهیزات در برابر عناصر

طبیعی محافظت می‌کند. باز شدن شکاف

سقف آن تلسکوب را آشکار می‌کند.

رصدخانه‌های معروف

رصدخانه ماونت پالومار

رصدخانه مشهور «ماونت پالومار» ، در کالیفرنیای جنوبی و در 160 کیلومتری لس‌آنجلس واقع است. اختر شناسان آمریکا ، رصدخانه جدیدی در آریزونا و بر فراز کوهستان «کیت پیک» تأسیس کرده‌اند. در حومه شهر توسکان ، چراغهای خیابانها را بخاطر این تلسکوپ به حداقل می‌رسانند. تلسکوپهای مهم بریتانیا ، در رصدخانه سلطنتی گرینویچ قرار دارد. 

رصدخانه سارس ویلز

با همکاری مشترک اخترشناسان بریتانیا ، رصدخانه‌ای در «سارس ویلز جدید» بر پا شده است. چهارمین تلسکوپ بزرگ جهان با آینه‌ای به قطر 3.9 متر در این رصدخانه است. در زیر گنبد آن تأسیسات دیگری مانند کتابخانه ، آشپزخانه و تاریکخانه برای ظهور عکسهای تهیه شده وجود دارد. اخترشناسان با فرا رسیدن روز ، در ساختمان مجاور این گنبد عظیم به استراحت می‌پردازند. 

رصدخانه‌های نیمکره جنوبی

برای آنکه اطلاعات بیشتری از ستارگان و کهکشانهای آسمانی نیمکره جنوبی بدست آید. در آمریکای جنوبی ، استرالیا و جزایر قناری نیز رصدخانه‌های جدیدی ساخته‌اند. رصدخانه‌های جدیدی که در هوای صاف کوهستان «آند» در شیلی واقعند، به کاوش آسمان نیمکره جنوبی می‌پردازند. هر کدام از آنها به تلسکوپهای بسیار مدرن ، مجهز هستند. به این ترتیب از آسمان نیمکره جنوبی ، می‌توان عکسهایی با کیفیت خوب تهیه کرد. 

رصدخانه‌های رادیویی

بسیاری از کهکشانها ، موج رادیویی گسیل می کنند. این امواج با تلسکوپهای رادیویی بزرگ ، آشکار می شوند. خوشبختانه ، ابرها جلوی موج رادیویی را نمی گیرند. از این رو می توان رصدخانه‌های مخصوص اختر شناسی رادیویی را در نواحی ابرآلود نیز بنا کرد. در انگلستان ، رصد‌خانه های رادیویی بزرگی نزدیک منچستر و نیز کمبریج وجود دارد. چندین رصدخانه بزرگ هم ایالات متحد آمریکا ، روسیه و استرالیا مشغول کاوش هستند. از تلسکوپهای رادیویی نه تنها به هنگام شب بلکه در روز نیز می توان استفاده کرد.

مشاهده ستارگان

در میان تلسکوپهای مائوناکیا 5 دستگاه از

بزرگترین تلسکوپهای دنیا از جمله تلسکوپ

«کک» وجود دارد که آینه‌ای به عرض 10 متر دارد.

مائوناکیا

ستاره شناسان کشورهای مختلفی از رصدخانه مدرن مائوناکیا در آتشفشانی خاموش در هاوایی استفاده می‌کنند. این رصدخانه 4200 متر (13800 پا) بالاتر از سطح دریا ، یعنی بالاتر از اکثر ابرها و در جزیره‌ای محصور با اقیانوس آرام قرار دارد. این شرایط ، مائوناکیا را یکی از بهترین محلهای رصد فضایی دنیا نموده است. مائوناکیا تصاویر فوق العاده شفافی از اجرام سماوی عرضه می‌کند. بخاطر استقرار این رصدخانه در چنان ارتفاعی ، تلسکوپهایش می‌توانند تشعشع مادون قرمز و مایکروویو را که توسط لایه‌های تحتانی جو متوقف می‌شوند، دریافت کنند.

پرتوهای x نمی توانند در جو زمین نفوذ بیشتری کنند. برای آشکار کردن آنها ، دانشمندان فضاشناس ، رصدخانه‌های خودکار ساخته اند. این رصدخانه‌ها در ارتفاع بسیار ، زمین را دور می زنند. تلسکوپهای آنها به کمک علائم رادیویی از زمین کنترل می‌شود و پرتوهای نامرئی x ستارگان را بررسی می‌کند. اخترشناسان امیدوارند که روزی رصدخانه‌هایی شامل چندین نوع تلسکوپ به دور زمین روانه کنند. در این صورت چگونگی هوا بر کار اخترشناسان تأثیر نخواهد گذاشت.