فیزتک

فیزیک و تکنولوژی

فیزیک و تکنولوژی

آموزگار هستم. از آنجا که پروژه کارشناسی بنده حول ترجمه مقالاتی درباره ظهور اشعه ایکس و کاربردهای آن بود، این صفحه را ابتدا تحت عنوان اشعه ایکس در فروردین 1384 راه اندازی کردم. بعدها بخاطر نشر مطالب متفاوت و گوناگون به فیزتِـــک تغییر نام دادم. فیزتک از سرکلمه های فیزیک و تکنولوژی ساخته شده است.
/ پشتیبان دانش آموزان مدارس بین الملل
International School's Students Support

طبقه بندی موضوعی

۸۱ مطلب توسط «ابراهیم پهلوان» ثبت شده است

از بنده‌ی ناتوان و بی مایه‌ای چون من، طریق راه رحمت و منت از ایزد منان را چون شاید؟ یزدانی که ماده بیافرید و به آن روح بخشید. باغ فردوس را در تمامی گستره‌ی عالم بگسترانید و در این گلستان، هر آفریده‌ای از دیگری بهتر و ترنم آوای هر کدام مستانه‌تر از آن یکی. در ذات احدیت بدی جایگاهی ندارد. تمامی آفریده‌هایش زیبا و بی‌نقص است، هر آینه نقصی ملحوظ افتد، منشأ آن در نابینایی و از نابخردی ماست. عدم آگاهی از حکمت آفرینش، قضاوتهای نادرستی را که از قراردادهای غلط اجتماعی نشأت گرفته القا نموده است. هر سیر و سفری در گلستان آفرینش، استشمام رایحه‌ی دل‌انگیز و استماع آوای روح‌نوازی وصف‌ناپذیر است. علم فیزیک، توان گشایش دریچه به چنین باغ برین را با منطق و استدلال به روی هر مشتاقی دارد. در حقیقت طبیعت را می‌توان تابلویی در نظر گرفت که نقاش آن یزدان است و فیزیک نیز علمی است که تلاش در خواندن ایده‌های نقاش در ورای این تابلو را دارد، و با تواناییهایی که خداوند در انسان به ودیعه گذاشته، قادر به خواندن تمام رموز این تابلو است.

اگر انسان می‌خواهد زندگی خوب و با عزت داشته باشد، باید از خانواده‌های اتمی درس درست زیستن را بیاموزد. سادگی و بی‌ریایی، عدالت و انصاف، حرمت بزرگان و خودشناسی را خداوند به دنیای اتمی ارزانی داشته است. در دنیای اتمی کار است، حرکت است و باز هم کار، بی‌آنکه شکایتی باشد. ارجحیت کاذبی در بینشان نبوده و از طمع و غرور نیز خبری نیست. چرا که همه‌ی اینها از ویژگیهای جهالت است. شعار همگان این است «همگی با هم از برای او».

در آرزوی ورود به گلستان مصفای طبیعت، بخشی از حیات دنیوی خویش را صرف مکاشفه در این مسئله کردم که حاصل آن را در این مختصر ملاحظه می‌فرمایید. جا دارد از زحمات و تشویق همکار و دوست خوب جناب دکتر الستی در مطالعه و تصحیح پیش‌نویس متن کتاب و راهنماییهای سازنده‌ی ایشان و نیز از مساعدتهای بی‌شائبه‌ی استاد بزرگوار جناب دکتر قنبری و زحمات بی‌منت جناب وحیدی‌فر در امر چاپ این کتاب تشکر و قدردانی نمایم.

عباسعلی عبیدی

تهران، 1383

تاریخچه فوتونیک

 



با اختراع لیزر و پس از آن ساخت فیبرهای نوری حوزه شاخه اپتیک در فیزیک آنقدر گسترده گردید و کاربردهای آن آنقدر زیاد شد که شاخه ای جدید در علم متولد گردید که به فوتونیک موسوم گردید. این شاخه جدید در سه گرایش الکترونیک، مخابرات و فیزیک کار خود را شروع نمود.

 


فوتونیک- الکترونیک

 

 

 


 

پیشرفت روز افزون تکنولوژی و ساخت قطعات الکترونیکی کوچک و کوچکتر تا به آنجا ادامه یافته است که امروزه پیش بینی می شود که در چند سال آینده دیگر نتوان قطعاتی از این کوچکتر ساخت که قادر به عبور جریان الکتریسیته باشند به گونه ای که در آنها عبور یک الکترون برابر خواهد بود با برقراری جریان و عدم عبور آن یعنی قطع جریان الکتریکی. این مساله باعث شده تحلیل مدارات دیگر از حوزه الکترونیک کلاسیک خارج شده و بررسی چنین سیستمی بر عهده مکانیک کوانتم نهاده شود که دارای مشکلات خود می باشد. این امر باعث شده تا دانشمندان به فکر جایگزینی برای الکترون بیافتند تا مشکلات الکترون را نداشته باشد و در اولین گزینه ها فوتون یعنی کوانتای نور را جایگزینی مناسب یافتند. پس از این پس باید به دنبال ساخت ادواتی بود که جای ادوات الکترونیکی را در مدارات بگیرد و در آنها فوتون نقش اساسی را بازی کند. تحقیقاتی که این هدف را دنبال می کنند در حوزه فوتونیک شاخه الکترونیک آن بررسی می شود و بر عهده این بخش است.

فوتونیک- فیزیک


 

 

 

 

 

شاخه دیگری از علم فوتونیک فوتونیک- فیزیک است. در این شاخه نیز به مباحث بسیار زیادی از جمله روابط حاکم بر برهمکنش نور با ماده، میکروسکوپ های روبشی میدان نزدیک نوری و ... پرداخته می شود.
منبع

تصور کنید که می توانستیم جهانمان را در 14 میلیارد سال پیش زمانی که کودکی بیش نبود ببینیم. اگر یک ماشین زمان داشتیم، می توانستیم به عقب برگردیم و چگونگی ظهور خصوصیات جنینی اش را بعد از مِهبانگ ببینیم. سوالات زیادی درباره آن لحظه ی آغازین وجود دارد: کدامیک ابتدا بوجود آمدند؟ ستاره ها یا کهکشانها؟ آیا ستارگان هر یک در زمانی ظاهر شدند یا به طورهمزان در غبارهای تودای ِ ایجاد شده؟ دانشمندان نظریاتی دارند، اما این شگفت انگیز می نماید که به طور واقعی در زمان به عقب نگاه کنیم و به یقین ببینیم.باور کنید یا نه، ماشین زمان وجود دارد- دانشمندان آن را تلسکوپ می نامند. ستاره شناسانی که ستارگان و کهکشانها را رصد می کنند، آنها را آنگونه که اکنون هستند نمی بینند، بلکه آنها به مانند زمانیکه نور ستاره سفرش را آغاز کرد ظاهر می شوند. با تلسکوپها، ستاره شناسان می توانند میلیاردها سال به گذشته سفر کنند.اخیرا ستاره شناسی به نام ریچارد اِلیس از انجمن فن آوری کالیفرنیا از تلسکوپ فضایی هابل ناسا برای سفر به گذشته تا نزدیکی زمان مِهبانگ استفاده کرد. او و همکارانش برای رصد ستارگان نوزاد -اولین ستارگانی که در جهانمان ظاهر شدند- جستجوی خود را آغاز کرد. الیس توضیح می دهد که: « در برخی نقاط یک میلیارد یا همین حدود سال بعد از مِهبانگ، جاذبه ی گرانشی سبب شده است که گازی که جهان را پر کرده بود فروپاشیده و اولین ستارگان را تشکیل دهد». جستجو به دنبال نشانه های این ستاره ها، که نور اول خوانده می شوند، یکی از چالشهای جالب توجه در ستاره شناسی جدید است.
الگوی مِهبانگ نظریه ای در سطح وسیع پذیرفته شده برای منشاء و تکامل جهان است. این الگو فرض می کند که 12 تا 14 میلیارد سال پیش، این بخش از جهان که اکنون می بینیم تنها چند میلیمتر وسعت داشته است. جهان از این حالتِ چگال و داغ به کیهانی سردتر و وسیعتر که در حال حاضر در آن ساکنیم، گسترش یافت. ما می توانیم باقیمانده ی این ماده چگال و داغ را به صورت تابش زمینه ی ریزموج کیهانی خیلی سردِ کنونی ببینیم که هنوز جهان را فرا گرفته است و برای گیرنده های ریزموج به صورت تابشی یکنواخت در سراسر آسمان قابل رویت است.الگوی مِهبانگ بر دو پایه ی نظری تکیه دارد. این دو ایده، کلّ مبنای نظری کیهانشناسی مِهبانگ را شکل می دهند و ما را به سوی پیشگویی های بسیار ویژه در خواص قابل مشاهده ی جهان هدایت می کنند. اولین ایده ی کلیدی در سال 1916 رقم خورد- زمانیکه اینشتین نظریه ی نسبیت عام خود را که توسعه داده بود به عنوان یک نظریه ی جدید گرانشی پیشنهاد کرد. در نظریه ی او- که نظریه ی ابتدایی گرانش اسحاق نیوتن، به سال 1680، را تعمیم می داد- فرض می شد که نظریه برای اجسام در حال حرکت به همان میزان صادق است که در مورد اجسام در حال سکون صدق می کند. گرانش نیوتنی تنها برای اجسام در حال سکون یا در حال حرکت خیلی آهسته نسبت به سرعت نور معتبر است (که معمولا یک فرض خیلی محدود کننده نیست). یک مفهوم کلیدی نسبیت عام این است که دیگر گرانش بوسیله ی یک "میدان" گرانشی توصیف نمی شود بلکه بیشتر فرض می شود که گرانش یک تغییر شکل فضا و زمان خود به خودی است. جان میلر - فیزیکدان - در عبارت "ماده چگونگی خمیدگی فضا را تعیین می کند، و فضا چگونگی حرکت ماده را" بخوبی این مطلب را گنجانده است. در اصل، نظریه تونایی محاسبه ی حالت ویژه ی مدار عُطارد و انحراف نور بوسیله ی خورشید را داشت، که این دو در نظریه ی گرانش اسحاق نیوتن توضیحی نداشتند. در سالهای اخیر، نظریه از یک سری آزمایشهای سخت سربلند در آمده است.بعد از معرفی نسبیت عام جمعی از دانشمندان، از جمله اینشتین، سعی کردند تا دینامیک گرانشی جدید را به کل جهان اعمال کنند. این کار در آن زمان نیاز به فرضی در مورد چگونگی پخش شدن ماده در جهان داشت. ساده ترین فرض این است که اگر محتویات جهان را بقدر کافی کم تراکم دیدید، تقریبا واضح خواهد بود که در همه جا و در همه ی جهات همین گونه است. این یعنی زمانیکه ماده ی موجود در جهان در مقیاسهای خیلی بزرگ مقدار میانگینی دارد، همگن و همسانگرد است. این فرض، اصل کیهانی نام گرفت و به طور مکرر مورد آزمایش قرار گرفت همانطور که به واقع توزیع کهکشانها در هر مقیاس بزرگی مشاهده شد. بعلاوه تابش زمینه ی ریز موج کیهانی، باقیمانده ی گرمای مِهبانگ، دمایی دارد که در تمام آسمان خیلی یکنواخت است. این حقیقت شدیدا بر این نکته تاکید دارد که گازی که این تابش را خیلی پیش ساتع کرد، بسیار یکنواخت پخش شده است.