مقاله فیزیک انرژی بالا

اختصاصی از رزفایل مقاله فیزیک انرژی بالا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات 32

 مقدمه

رشد صنعت و کیفیت زندگی جوامع در تمام ادوار تاریخ ، با چگونگی مصرف و تولید انرژی رابطه مستقیمی ‌داشته است. از طرفی منابع انرژی همچون نفت ، زغال ‌سنگ و منابع انرژیهای فسیلی تجدید ناپذیر هستند و سرانجام روزی به پایان خواهند رسید. از طرف دیگر ، زندگی بشر با تولید انرژی نسبت مستقیم دارد. بنابراین ادامه حیات در روی زمین ایجاب می‌کند که باید به فکر منابع جدید و قابل تجدید انرژی بود. نحوه تولید و استفاده از این منابع جدید انرژی علم و دانش خاص خود را می‌طلبد و چون اغلب فرایندهای مربوط به این منابع جدید انرژی ، در علم فیزیک مورد مطالعه قرار می‌گیرند، لذا در علم فیزیک شاخه‌ای تحت عنوان فیزیک انرژی‌های بالا ایجاد شده است که بطور مفصل ، مسائل مربوط به این منابع جدید را مورد بحث قرار می‌دهد.

 

منابع جدید انرژی و کشورهای در حال توسعه

منابع جدید انرژی که قابل تجدید می‌باشند، تقریبا بسیار متنوع و زیاد هستند. انرژی باد ، بیوانرژی ، انرژی امواج ، انرژی گرادیان حرارتی دریاها ، ژئوترمال ، انرژی فیوژن و انرژی آب چند نمونه از این منابع جدید انرژی هستند. البته لازم به ذکر است که تمام این منابع انرژی از زمانهای قبل نیز وجود داشتند، ولی رشد و توسعه علم و تکنولوژی بشر را قادر به مهار کردن این انرژیها نموده است. در میان منابع فوق انرژی فیوژن و انرژی خورشید جزو منابع غنی انرژی هستند که بشر در مهار کردن آنها با مشکلاتی مواجه است.

البته شکی نیست که به خاطر جوان بودن رشته فیزیک انرژی‌های بالا ، مشکلات تکنولوژی زیادی وجود دارند که باید بر آنها غالب شد. در حال حاضر تقریبا چند کشور از ممالک در حال توسعه دارای تکنولوژی استفاده از این منابع هستند. جدا از تکنولوژی فیوژن ، بهره‌گیری از منابع جدید و قابل تجدید انرژی احتیاج به یک دقت نظر و برنامه‌ریزی دقیق دارد که باید از طرف متولیان امر انرژی در این کشورها اعمال شود.

نقش فیزیک در پیشبرد فناوری

اختصاصی از رزفایل نقش فیزیک در پیشبرد فناوری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

موضوع

نقش فیزیک درپیشبرد فناوری

تهیه کننده :

مهنوش قربانی

دبیرستان : علی ابن ابیطالب

نقش فیزیک در پیشبرد فناوری

مقدمه

فیزیک علم شناختن قانون هاى عمومى و کلى حاکم بر رفتار ماده و انرژى است. کوشش هاى پیگیر فیزیکدانان در این راه سبب کشف بسیارى از قانون هاى اساسى، بیان نظریه ها و آشنایى با بعضى پدیده هاى طبیعى شده است. هرچند این موفقیت ها در برابر حجم ناشناخته ها، اندک است لیکن تلاش همه جانبه و پرشتاب دانشمندان امید بسیار آفریده که انسان مى تواند رازهاى هستى را دریابد. انسان در یکى دو قرن اخیر، با بهره گیرى از روش علمى و ابزارهاى دقیق توانسته است در هر یک از شاخه هاى علم، به ویژه فیزیک دنیاى روشن و شناخته شده خود را وسعت بخشد.

در این مدت با دنیاى بى نهایت کوچک ها آشنا شده، به درون اتم راه یافته تا انواع نیروهاى بنیادى طبیعت را شناخته، الکترون و ویژگى هاى آن را دریافته و طیف گسترده امواج الکترومغناطیسى را کشف کرده است. فیزیک که تا اواخر قرن نوزدهم مباحث مکانیک، گرما، صوت، نور و الکتریسیته را شامل مى شد اکنون در اوایل قرن بیست و یکم در اشتراک با سایر علوم (مانند شیمى، زیست شناسى و...) روز به روز گسترده تر و ژرفاتر شده و بیش از ۳۰ موضوع و مبحث مهم را در برگرفته است (دانشنامه فیزیک تعداد شاخه هاى فیزیک را ۳۳ مورد معرفى کرده است.)

تاریخچه

فیزیکدانان و علمشان

ریچارد فاینمن (Richard Feynman) ، فیزیکدان امریکایی ، علم خود را چنین توصیف می کند : "طبیعت صفحه ی شطرنج عظیمی است که بازیکنانش خدایانند، و ما امتیاز تماشایشان را داریم. قاعده های این بازی همان چیزی است که آن را فیزیک پایه می نامیم، و هدف ما شناخت این قاعده هاست."طبق گفته ی فاینمن از مدت ها پیش فیزیک را علمی می دانند که سعی دارد «همه چیز »را توصیف کند . این علم به مطالعه ی ماده و انرژی و جست و جوی قانون هایی می پردازد که رفتار آنها را تعیین می کنند.در حالی که این شیمیدانان عنصرها و ترکیب ها را مطالعه می کنند، فیزیکدانان به مطالعه ی نیروهای پدیدآورنده ی یک عنصر و حاکم بر به هم پیوستن و جدا شدن مواد از یکدیگر می پردازند . در حالی که اختر شناسان جرم های آسمانی را بررسی می کنند، فیزیکدانان به مطالعه ی نیروهایی می پردازند که این جرم ها را تشکیل می دهد و بر حرکت آن ها در عالم حاکم است . فیزیکدانان می خواهند بدانند چه چیزی اجزای اتم را به هم پیوند می دهدو چه چیزی باعث قطعه قطعه شدن کهکشان می شود . برای این کار ، آن ها نیروهایی مانند گرانش ، حرکت، مغناطیس ، الکتریسیته، و انرژی هسته ای را بررسی می کنند .

بسیاری از بزرگترین فیزیکدانان جهان ، مانند فاینمن ، به تدریس و پژوهش در فیزیک مشغولند . بعضی در صنعت کار می کنند و شبکه های ارتباطی بهتر ، نیروگاه های با کارایی بالاتر ، ساختمان های ایمنی تر ، و هواپیماها و کشتی ها و اتومبیل های آیرودینامیک تر طراحی می کنند . فیزیکدانانی هم هستند که کارشان پژوهش در زمینۀ پزشکی است تا شیوه های تازه ای را برای نگاه کردن به درون بدن انسان طراحی کنند . شاید روزی فیزیکدانان روش هایی عملی برای به پرواز در آوردن اتومبیل ها و قطار ها در هوا و تولید انرژی نا محدود ، تمیز ، و ارزان پیدا کنند . این ها فقط تعداد کمی از فرصت های عملاً نا محدودی است که در اختیار فیزیکدانان کنونی قرار دارد .

تاریخ فیزیک

منشأ فیزیک به عنوان یک علم دست کم به 2600 سال قبل یعنی هنگامی بر می گردد که فیلسوف کلاسیک یونانی ، فیثاغورس ، متوجه شد هماهنگی سازهای زهی تابع دستگاهی از قاعده های ریاضی است . این بصیرت انگیزه ای شد تا فیثاغورس به جست و جوی قانون های ریاضی ساده برای توصیف همۀ پدیده های طبیعی _ از حرکت ذره غباری شناور تا ساختار تمام عالم _ بپردازد . این اعتقاد به نظم ریاضی کیهان تا به امروز اصل راهنمای فیزیک باقی مانده است .

فیلسوفان یونانی ، افلاطون و ارسطو ، در حدود 400 سال پیش از میلاد عقیده های فیثاغورس را گسترش دادند . آنان در حرکت های دایره ای ستارگان نظم عظیمی را مشاهده کردند ، اما سیاره هایی که در آسمان در جهت معکوس حرکت می کردند یا «سیر قهقرایی » داشتند سردرگمشان می کرد . تا سال 1543 طول کشید تا دانشمند لهستانی ، نیکلاس کوپرنیک ، با قرار دادن خورشید به جای زمین در مرکز منظومۀ شمسی « هماهنگی » ریاضی را به عالم برگرداند . در اوایل سال های 1600 ، دانشمند آلمانی ، یوهانس کپلر ، متوجه شد که سیاره ها در مدار های دایره ای کامل حرکت نمی کنند ، بلکه هر یک از آن ها در مسیر خاگی (Oval) خمیده ای به نام بیضی حرکت می کنند . با این بصیرت کپلر مجموعه ای از قانون های ریاضی ساده را ابداع کرد که مدار ، سرعت ، و زمان دوران همه ی سیاره ها را به درستی توصیف می کرد .

در همین زمان ، فیزیکدان ایتالیایی ، گالیلئو گالیله ، و ریاضیدان فرانسوی ، رنه دکارت ، به مطالعۀ خود حرکت پرداختند . آن ها به طور جداگانه متوجه شدند مسیر حرکت آزاد هر جسم خطی راست است ، مگر این که اثر یا نیرویی بر آن وارد شود . این شناخت ، مبنای قانون های حرکتی است که فیزیکدان انگلیسی ، آیزاک نیوتون به وجود آورد .

در سال 1687 ، نیوتون کتاب اصول ( Principia ) را منتشر کرد که نقطه ی عطف و ، به نظر بسیاری از افراد ، مهمترین کتاب علمی نوشته شده تا امروز است . او در این کتاب سه قانون حرکت را تثبیت کرد : قانون لختی بیان می کند که در نبود نیروهای خارجی ، اندازه ی سرعت جسم و جهت حرکت آن ثابت می ماند . طبق قانون شتاب ثابت اگر نیرویی بر جسم وارد شود ، جسم در جهت این نیرو و متناسب با شدت آن شتاب می گیرد . قانون پایستگی تکانه بیان می کند که اگر نیرویی بر جسمی وارد شود ، جسم با نیرویی مساوی و در جهت

فیزیک سونوگرافی

اختصاصی از رزفایل فیزیک سونوگرافی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

فیزیک سونوگرافی

اولتراسوند:

امواج ماوراء صوتی در واقع همان امواج صوتی است که فرکانس آن‌ها بیشتر از فرکانس آستانة شنوایی انسان است.

در اولتراسوند از انرژی امواج صوتی و ویژگی‌های اکوستیکی یا صوتی بافت‌های بدن برای تولید تصویر استفاده می‌کنیم.

علاوه بر تصویر‌برداری اولتراسوند در فیزیوتراپی هم استفاده می‌شود .

کار امواج اولتراسوند در فیزیوتراپی : گرم کردن موضعی بافت‌ها

شدت آن از شدت تصویر‌برداری بیشتر است ـ اگر از شدت زیادی استفاده شود آثار بیولوژیکی روی می‌دهد.

در اولتراسوند از تکنیک پالس اکو palse echo (تَپ پژواک) استفاده می‌شود.

در یک زمانی پالس فرستاده شده و در یک زمان اکو دریافت می‌شود یعنی دادن پالس پیوسته (continues) نیست.

تصاویر بدست آمده به صورت مقطعی از بافت است. مثل MRT , CT

عمل ارسال و دریافت پالس در سونوگرافی توسط transducer انجام می‌شود.

Transducer ‌ها : تشکیل شده‌اند از مادة پیزوالکتریک .

مواد پیزوالکتریک موادی هستند که موقعی که در میدان الکتریکی قرار می‌گیرند (میدان متناوب ) دچار ارتعاش می‌شوند و در نتیجه امواج صوتی ارسال می‌کنند.

ارتعاش ایجاد ولتاژ و هم ولتاژ ایجاد ارتعاش

و بالعکس مواد پیزوالکتریک موقعی که مرتعش می‌شوند یک اختلاف پتانسیل در دو طرفشان ایجاد می‌شود .

ساعت‌های کوآرتز دارای مادة پیزوالکتریک هستند. (با باطری مرتعش می‌شود).

هر بار ارتعاش = یک ثانیه در نتیجه اختلاف پتانسیل تولید شده در اثر ارتعاش موتور ساعت را بکار می‌اندازد.

Transducer ها علاوه بر ارسال و دریافت امواج صوتی هدایت امواج در داخل بدن را هم بر عهده دارند.

اکویی که در بدن به وجود می‌آید از اختلاف چگالی بافت‌های مختلف بدست می‌آید.

هر جا اختلاف چگالی باشد اکو تشکیل می‌شود.

اکو معمولاً در مرز مشترک دو بافت ایجاد می‌شود مثل : عضله و چربی

و فاصلة اکو ( مرز بین دو بافت ) از رفت و برگشت امواج محاسبه می‌شود. (امواج صوتی)

شدت اکویی که به transducer می‌رسد در واقع سیاهی سفیدی یا Grayscale را به ما نشان می‌دهد. (دامنة امواج صوتی)

اگر اکو زیاد باشد تصویر سفید دیده می‌شود (یعنی بازگشت زیاد بوده)

و شدت امواج رسیده به بافت بعدی کمتر می‌شود.

ژل دانسیته‌اش مثل دانسیتة بدن است به این خاطر بازگشتی نداریم.

علاوه بر ایجاد تصاویر در اولتراسوند ، قادریم فواصل بین بافت‌ها ، حجم یک توده، حرکت بافت (اکو : حرکت قلب) اندازه‌گیری جریان خون (سرعت) و تصاویر سه بعدی را داشته باشیم.

مشخص کردن بافت عروق ( در موارد اورژانسی به جای آنژیوگرافی از اولتراسوند استفاده می‌شود)

اولتراسوند با دستگاه پردازش تصویر سه بعدی : تصویر سه بعد

هر اولتراسوندی تصویر سه بُعدی نمی‌دهد.

تاریخچه اولتراسوند

تقریباً بعد از جنگ جهانی دوم اولتراسوند روی کارآمد آن زمان برای تحقیق در زیر آب دریا از سونو استفاده می‌کردند برای تشخیص اجسام و موجود‌ها (حتی عمق زیر‌دریایی در جنگ)

ابتدا برای تشخیص تومور‌ها و هماتوم استفاده می‌شد . در یک بافت طبیعی اکو‌ها مشخص هستند اگر اکو جابه جا می‌شد مشخص می‌شد یک بیماری بافت را درگیر کرده است.

وارد کردن پالس بر بدن و دریافت پالس از مکان مشخص روش A mode (Amplitude) (دامه ـ وسعت) در صورت جابجایی یا پالس اضافی پی به بیماری می‌بردند.

دهة 60 میلادی به جای دامنه‌ها روشنایی، از جابجایی روش B mode (Brightness) روشنایی‌ها یا زیاد بودن روشنایی در جایی که بیماری را مشخص می‌کرد. B-mode امروزه استفاده می‌شود.

قبلاً از الکتریک آنالوگ استفاده می‌شد چون دیجیتال (complex B mode) نبود.

بعداً به جای transducer های single element از array transducer استفاده کردند که در حقیقت از چند مادة پیزوالکتریک تشکیل شده‌اند و تکنیک تصویر‌برداری بهتر شد و رزولوشن بهبود یافت و تصویر زنده یا real time داریم یعنی همزمان با حرکت عضو تصویر‌برداری صورت می‌گیرد.

در حال حاضر تکنیک‌های زیادی در سونو استفاده می‌شود : 1ـ تصویر‌برداری هارمونیک Harmonic Imaging (تصاویر دارای کنتراست).

نفوذ مایعات از دیوارة عروق :perfusion

(فرآیند عبود و گذشتن)

تکنیک داپلرو تصویر برداری سه بعدی

اولتراسوند = برای بررسی perfusion بافت‌ها (حباب‌های ریز در جریان خون)

امواج صوتی:

صورتی از انرژی مکانیکی است که تنها در محیط پیوسته قابل انتشار است .(محیط مادی)و این محیط باید دارای قابلیت انبساط و انقباض باشد. (محیط الاستیک) حرکت امواج صوتی مثل حرکت فنری است که به پیستون متصل است مولکولهای هوا در اثر انتشار امواج صوتی در یک ناحیه فشرده و در یک ناحیه باز می‌شوند و این ذراتند که این انرژی را انتقال می‌دهند. در واقع با انقباض و انبساط ، امواج صوتی منتشر می‌شود.

اگر اشفتگی در محیط ایجاد شود شکل امواج صوتی به هم می‌ریزد.

انتقال امواج در مسیر انتشار است در واقع صوتی امواج طولی هستند. اما امواج تولیدی در اولتراسوند به صورت پالسی کوتاه است (پیوسته نیست).

پارمترهای امواج

طول موج فاصلة بین دو انقباض یا دو انبساط متوالی یا دو نقطة مشابه در موج را طول موج می‌گویند و با نشان می‌دهیم.

فرکانس تعداد ارتعاشات موج در یک ثانیه با f نشان می‌دهیم.(یا با U )

پریود

امواجی که فرکانسشان کمتر از 15 سیکل بر ثانیه باشد امواج هر وصوت infeta sound یا مادون صوت هستند. فرکانس کمتر از HZ15 قابل شنیدن نیستند.

امواج قابل شنیدن 20KHZ ـ 15HZ

ماوارء صوت 20KHZ به بالا هم قابل شنیدن نیستند.

امواج اولتراسوند (ماواء صوت) : فرکانس امواج بین 2 –10 MHZ

توجه: فرکانسtranSducer ها ثابت است. مثلاً tranSducer با فرکانس MHZ3 هر چه فرکانس بیشتر قدرت نفوذ کمتر است (دراولتراسوند)

دربافت‌های ضخیم تر ایز tranSducer ها با فرکانس پایین‌تر استفاده می‌شود. هر چه فرکانس بالاتر باشد رزولوشن بالاتر است.

سرعت صوت: فاصله‌ای که موج دریکای زمان می‌پیمایدسرعت گسل موج است

در یک محیط حفص سرعت گسیل یریسامد ربطی ندارد در یک محیط مشخص بالک

چگالی

ضریب بالک در واقح نشان دهندة سختی بافت است و به جنس ماده بستگی دارد. واحد آن

کتاب فیزیک عمومی دیباگران - جلد چهارم - نور - چاپ قدیم - گنجینه تست مورد استفاده طراحان کنکور

اختصاصی از رزفایل کتاب فیزیک عمومی دیباگران - جلد چهارم - نور - چاپ قدیم - گنجینه تست مورد استفاده طراحان کنکور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کتاب فیزیک عمومی دیباگران - جلد چهارم - نور - چاپ قدیم - گنجینه تست مورد استفاده طراحان کنکور

این کتاب با درسنامه بسیار قوی و کامل و تست های ناب که همه ساله عینا مورد استفاده طراحان کنکور وزارت بهداشت برای رشته های فیزیک پزشکی و رادیوبیولوژی و حفاظت پرتو و فناوری تصویربرداری پزشکی و ... بوده است و مورد تاکید همه رتبه های برتر سنوات قبل این رشته ها می باشد.

کتاب فیزیک کوانتومی آیزبرگ -رزنیک

اختصاصی از رزفایل کتاب فیزیک کوانتومی آیزبرگ -رزنیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کتاب فیزیک کوانتومی اتم ها ، مولکول ها ، جامدات ، هسته ها و ذرات بنیادی

نوشته رابرت آیزبرگ - رابرت رزنیک

با ترجمه ناصر نفری

کتابی مرجع برای درک مفاهیم بنیادی فیزیک و مکانیک کوانتوم

با فرمت پی دی اف و زبان فارسی ( 478 صفحه)