spow 44,195 اشتراک گذاری ارسال شده در 28 شهریور، ۱۳۹۰ سلام دوستان عزیز خب من یه چندتا سوال درمورد فیزیک داشتم که فعلا به دلیل مسافرت به یادداشت هام دسترسی ندارم ولی یکیش تو ذهنم مونده وبرا همین خواستم همچین تاپیکی استارت کنم تا دوستان فیزیکدان عزیزمون پاسخگو باشن تا به زبانی ساده تر وقابل فهم تر وملموستری مطلب بیان بشه سپاس نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 28 شهریور، ۱۳۹۰ پدیده دوپلر رو برای شخصی مثل من که هیچ پیش زمینه ذهنی یا دانشی دراین مورد ندارم توضیح بدید از مقدماتی تا پیشرفته هم ادامه بدید هستیم خدمتتون نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 10 مهر، ۱۳۹۰ چه فیزیکدان هایی!! پديده داپلر يا دوپلر براي امواج الكترومغناطيسي و روابط جديد كوانتومي نسبيتي اثر دوپلر ( داپلر ) چيست ؟ "/ به دليل اهميت اثر دوپلر در كيهان شناختي ، قبل از ادامه بحث لازم است مرور كوتاهي به آن داشته باشيم . پديده دوپلر در اصل براي تغييرات بسامد چشمه صوت در فيزيك كلاسيك مطرح گرديد . بر اساس اين اثر هرگاه ناظري نسبت به يك چشمه صوت در حركت باشد ، ناظر بسامدي غير از آنچه از چشمه گسيل ميشود دريافت مي‌كند . مثلا اگر يك آمبولانس با سرعت به طرف ما در حال حركت باشد ، صداي آژير آن به علت حركت چشمه صوت ، يك تغيير بسامد در موج ارسالي ايجاد ميشود ، به نحوي كه هر چه آمبولانس به ما نزديك تر شود ، صداي آژير زيرتر ( بسامد بيشتر و طول موج كوتاه‌تر ) مي‌گردد و زماني كه ماشين از كنار ما مي‌گذرد و دور ميشود صداي آژيري كه به گوش ما مي‌رسد بم‌تر ( بسامد كمتر و طول موج بلندتر ) مي‌گردد . اين پديده را اثر دوپلر مي‌گويند كه در مورد نور نيز صادق است . يعني هرگاه چشمه نور به طرف ناظر در حال حركت باشد ، بسامد نور دريافتي توسط ناظر تغيير مي‌كند ، اگر ناظر و چشمه در حال دور شدن از يكديگر باشند ، نور دريافتي به سمت قرمز جابجا ميشود و اگر در حال نزديك شدن باشند ، بسامد نور دريافتي جابجايي به سمت آبي نشان مي‌دهد . پس از ارايه شدن نسبيت ، اثر دوپلر براي امواج الكترومغناطيسي مورد برسي قرار گرفت . در اثر دوپلر نسبيتي به علت اينكه چشمه گسيل كننده موج ، امواج الكترومغناطيسي تابش مي‌كند و رفتار اين دسته از امواج نيز توسط نظريه نسبيت خاص توصيف شده است ، بنابراين وضعيت كاملا با اثر دوپلر كلاسيكي فرق مي‌كند چرا كه طبق اصل موضوع نسبيت خاص ، مبني بر يكسان بودن قوانين فيزيكي در همه چهارچوب‌هاي مرجع لخت ( اينرسي ) ، وجود هرگونه چهار چوب مرجع ممتاز در عالم نفي ميشود . به همين خاطر ديگر حركت چشمه به سمت ناظر يا ناظر به سمت چشمه هيچ تفاوتي با هم نخواهد داشت . در اين پديده اگر ناظر به سمت چشمه نور يا چشمه نور به سمت ناظر حركت كند ، يك جابجايي به سمت طيف آبي نور ديده ميشود ، يعني رابطه زير : كه در آن طول موج دريافتي و طول موجي است كه چشمه نور ارسال مي‌كند . واضح است كه در اين حالت طول موج دريافتي از طول موج ارسال شده كوتاه‌تر است . اگر چشمه نور از ناظر ، يا ناظر از چشمه نور دور شود ، با افزايش طول موج نور دريافتي يك انتقال به قرمز در طيف نشري يا جذبي آن چشمه ديده ميشود كه طبق رابطه زير داده ميشود : .................... " اينك اين موضوع را از ديدگاه مكانيك كلاسيك ، نسبيت و مكانيك كوانتومي برسي مي‌كنيم : در شكل فوق منبع طيف سبز رنگ ( دايره سبز رنگ ) ثابت در نظر گرفته ميشود . براي طول موج و فركانس آن داريم : c سرعت نور ، λ طول موج و f فركانس موج الكترومغناطيس است . اينك اگر منبع طيف سبز رنگ با سرعت v حركت و تغيير مكان دهد داريم : 'λ طول موج رسيده ، v سرعت منبع ، λ طول موج منبع ، f فركانس منبع و 'f فركانس دريافتي است . در معادله آخري V سرعت موج مثلا صوت و Vs سرعت منبع موج يا صوت در نظر گرفته ميشود . روابط فوق مربوط به معادلات كلاسيك اثر داپلر ميشود . به طور مثال يك خودروي پليس در حالي كه آژيري را با بسامد 4000 هرتز گسيل مي‌كند با سرعت 72 كيلومتر در ساعت به يك عابر ساكن نزديك و از يك عابر ساكن ديگر دور ميشود ، بسامد صوتي را كه عابران مي‌شنوند چقدر است ؟ سرعت صوت را در هوا 340 متر در ثانيه فرض مي‌كنيم : ولي همانطور كه ميدانيم با افزايش سرعت منبع نور زمان براي آن كند و همچنين متر برايش كوتاه ميشود ، پس ناظر همراه با منبع نور ، متوجه اختلافي در بسامد و طول موج طيف نخواهد شد و در اندازه گيري سرعت نور به همان نتايج قبلي خواهد رسيد . اما از نظر ناظران غير همراه منبع نور ، چنين برمي‌آيد كه با افزايش سرعت و كند شدن زمان و كوتاه شدن متر منبع ، فركانس و بسامد طيف كاهش يابد ، يعني از طيف سبز به طرف طيف زرد حركت كند كه توسط هيچ ناظري قابل مشاهده نيست مگر اينكه ناظر همراه منبع بوده و در واحدهاي اندازه گيري متر و زمان خود تغييراتي انجام دهد ، اين طيف فقط از طريق شهود مبتني بر انقباض جرالد-لورنتس قابل فهم و درك است . پس معادله كلاسيك فوق به معادله جديد زير تغيير خواهد كرد كه ''f فركانس طيف منبع در حال حركت با سرعت v است . همانطور كه ميدانيم واحد فركانس سيكل بر ثانيه است و با كند شدن زمان ، فركانس طيف منبع نيز براي ناظرين غير همراه ، مسلما كاهش خواهد يافت يعني : t زمان و 't زمان كند شده و ''f فركانس منبع در حال حركت ميباشد . راحتي فرمول جديد فوق و مزيت آن به فرمولهاي قبلي ( قديمي نسبيت ) به اين است كه ما تنها يك تغيير علامت آنهم در صورت كسر معادله داريم كه يادگيري و كاربرد آن را آسان مي‌كند . منحني آبي رنگ كوتاه شدن طول موج با افزايش سرعت نزديك شدن منبع به ناظر ( آبي گرايي ) و منحني قرمز رنگ بلند شدن طول موج با افزايش سرعت دور شدن منبع از ناظر ( قرمز گرايي ) را نشان مي‌دهد . اينك نتايج بدست آمده از اين فرمولهاي جديد و قديم را با يكديگر مقايسه مي‌كنيم : همانطور كه مشخص است ، معادلات نتايج يكساني دارند و اينبار بعد از اطمينان از صحت معادلات بدست آمده ، سعي مي‌كنيم اين روابط جديد را با معادلات مكانيك كوانتومي ادغام كرده و فرمولهاي جديدي بدست آوريم : رابطه فوق فركانس امواج الكترومغناطيس رسيده از يك منبع در حال نزديك شدن و يا دور شدن به طرف ناظر را نشان مي‌دهد . كه f فركانس منبع و 'f فركانس رسيده به ناظر است . منحني آبي رنگ افزايش فركانس ، همراه با افزايش سرعت نزديك شدن منبع به ناظر ( آبي گرايي ) و منحني قرمز رنگ كاهش فركانس همراه با افزايش سرعت دور شدن منبع از ناظر ( قرمز گرايي ) را نشان مي‌دهد . E انرژي فوتون و h ثابت پلانك است . معادله و حد فوق انرژي امواج الكترومغناطيس منبع در حال حركت را نشان مي‌دهد . همانطور كه مشخص است با نزديك شدن به سرعت نور از انرژي امواج ساطع شده توسط منبع كاسته ميشود كه اين خود باعث بوجود آمدن تعادل در خود منبع و جلوگيري از انفجار آن و تبديل شدن جرم منبع به انرژي ميشود . در حقيقت با نزديك شدن سرعت منبع يا جسم به سرعت نور حرارت آن به صفر مطلق نزديك ميشود كه در مباحث بعدي در مورد آن بحث خواهيم كرد . قبلا در مبحث برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام به همين نتيجه شگفت انگيز رسيده بوديم . و اين معادله كلي و نهايي براي بدست آوردن انرژي امواج الكترومغناطيس رسيده از منبع متحرك است . نتيجه گيري كلي اين است كه انرژي در بازه‌هايي از هم بافته فضا - زمان كوانتيده ميشود كه مربوط به زمان يعني همان ثانيه و مسافت پيموده شده توسط نور در يك ثانيه است كه بيانگر اين واقعيت است كه تقسيمات زماني رايج و مرسوم ما همچون ثانيه ، دقيقه ، ساعت و ... كار انسان نيست بلكه مربوط به موجودات فوق هوشمندي ميشود كه از هندسه و رياضيات پيشرفته‌اي همچون حساب دوجيني استفاده مي‌كنند و آنها اين دانش زمان و تقويم را به ما انتقال داده‌اند و اولين ساعت يعني نشانگر زمان به دست آنها ساخته شده است . براي اينكه واحد فركانس مورد استفاده در رابطه پلانك به صورت سيكل بر ثانيه است و اين يعني اينكه انرژي الكترومغناطيس در كميت زمان و واحد آن ثانيه و همچنين كميت طول و واحد آن متر كوانتيده و يا بسته بندي ميشود . ما ميتوانيم اين بسته را به صورت ذره‌اي مكانيكي يعني فوتون و يا به صورت رشته‌اي به طول ct و t=1 در نظر بگيريم كه در مباحث بعدي در مورد آن بحث خواهد شد . محمدرضا طباطبايي 3 نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 10 مهر، ۱۳۹۰ پدیده دوپلر به نظر شما آنچه كه می شنویم لزوماً همان چیزی است كه به صدا درآمده است؟ اگر فقط یك منبع تولید صدا وجود داشته باشد، آیا پاسخ شما به سوال فوق تفاوت می كند؟خوب فكر كنید!تغییرات صدای ماشین در هنگام عبور از كنارتان را به یاد آورید، این تفاوت صدا در ماشین ها و موتورهای مسابقه ای بیشتر نمایان است. برای مشاهده فیلم روی شکل زیر کلیک کنید. برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام فرض كنید در كنار جاده ای ایستاده اید و ماشینی كه در حال نواختن بوق است از كنار شما عبور كند. به نظر شما چه تغییراتی در صدای شنیده شده به وجود می آید؟ در هنگامی كه ماشین به ما نزدیك می شود بلندی صدای بوق به تدریج زیاد می شود و در هنگام دور شدن، بلندی صدای بوق به تدریج آهسته تر می گردد. البته تغییر شدّت صدا بدیهی است. صدا در فضای سه بعدی پخش می شود اگر مولد صدا از مولد شنونده دور گردد آن گاه انرژی صوت در فضای بیشتری پخش شده و در نتیجه بخش كمتری به گوش می رسد. اما علت تغییر به وجود آمده در صدا به این اندازه واضح نیست. در واقع بسامد بوقی كه شنیده می شود برابر همان بسامدی نیست كه توسط بوق تولید گشته است. وقتی ماشین مسابقه از كنار شما عبور می كند صدای مشخص وووررر شنیده می شود و این در شرایطی است كه با دور شدن ماشین صدای ماشین بم تر می گردد. این تغییر در صدا همیشه در شرایطی كه منبع صدا و شنونده نسبت به هم حركت داشته باشند شنیده می شود. در اواسط قرن نوزدهم فردی به نام دوپلر این پدیده را توصیف نمود. در این جا برای سادگی فرض می كنیم محیط انتشار صدا (هوا) ساكن باشد. نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 10 مهر، ۱۳۹۰ اثر دوپلر عبارت است از تغییر فرکانس موج مشاهده شده در نتیجه حرکت نسبی بین چشمه موج و ناظر. شاید شما هم زمانی که در کنار جاده قرار گرفته اید، متوجه زیاد و کم شدن صدای اتومبیلی ، به ترتیب با نزدیک و دور شدن آن به خود ، شده‌اید. کم و زیاد شدن صدای اتومبیل همان اثر دوپلر حاصل از حرکت نسبی اتومبیل نسبت به شمایی است که در کنار جاده ایستاده اید. (افراد پلیس بکمک همین پدیده به اندازه گیری سرعت اتومبیل ها می پردازند) تغییر بسامد(فرکانس) برای تمام انواع امواج ، از جمله فیزیک امواج آب ، امواج فشار یا صوت و نور روی می‌دهد.تغییر بسامد یا فرکانس از لحاظ طیفی برابر است با تغییر منطقه طیفی که جسم در آن دارای تابش است.اگر جسم از مادور شود گفته می شود که طیف ونور آن به سمت قرمز طیف وهرگاه به مانزدیک شود گفته می شود که طیف و نور آن به سمت آبی طیف منتقل شده است.بررسی انبساط عالم از طریق اندازه گیری مقدار انتقال به قرمز اجرام بسیار دور دست به کمک همین پدیده امکانپذیر شده است.بررسی ستاره های دوتایی بررسی حرکات خورشید وبسیاری موارد دیگر از کاربردهای این پدیده هستند. این پدیده ابتدا توسط ریاضیدان و فیزیکدان اتریشی ، یوهان کریستیان دوپلر ، که در وین و پراگ کار می کرد، توصیف و تحلیل شد. دوپلر در سال 1842 ، در مقاله ای با عنوان «درباره نور رنگی ستاره‌های دوتایی و بعضی ستاره های دیگر آسمان» فرمول صحیح حرکت چشم یا ناظر را در امتداد خط واصل آنها بدست آورد.نخستین تحقیق تجربی اثر صوتی دوپلر در سال 1845 توسط بویر بالوت در اوترخت صورت گرفت. اولین تایید آزمایشگاهی اثر اپتیکی را بلو پالسکی ، با ابداع اسبابی ابتکاری با آینه‌های چندگانه چرخان ، بدست آورد. 1 نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 15 اسفند، ۱۳۹۰ کسی سوال نداره؟ چه عجب یکی از بچه های فیزیک این دوروبر پیداش شد 1 نقل قول لینک به دیدگاه
spow 44,195 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 15 اسفند، ۱۳۹۰ چرا نمیشه یک کاغذ رو بیشتر از هفت بار تا کرد؟ چه ربطی به فیزیک داره ؟ 1 نقل قول لینک به دیدگاه
anvil 5,769 اشتراک گذاری ارسال شده در 16 اسفند، ۱۳۹۰ چرا نمیشه یک کاغذ رو بیشتر از هفت بار تا کرد؟ چه ربطی به فیزیک داره ؟ والا جناب اسپاو ربطش با فیزیک نمیدونم ولی فک کنم بیشتر مربوط به ریاضیه تا فیزیک. بستگی به ابعا د کاغذمون داره.چون تا حالا 12 بارم تا شده!! تا وقتی که ضخامت کاغذ از مساحتش بیشتر نشده ما میتونیم تاش کنیم توی هفتمین بار این نسبت 1 به 6 میشه ونمیشه دیگه تاش کرد.چون تابعشم نمایی هست خیلی زیاد افزایش پیدامیکنه. از نظر فیزیکی اگه بهش نگاه کنیم یه کاغذ 1 میلی متری داشته باشیم: 32بار تاش کنیم ضخامتش میشه4294کیلومتر که از قطر ماه بیشتره 97 بار تا کنیم بیشتر از ارتفاع هستی میشه 100 بار تا کردن=10 برابر ارتفاع هستی!! تازه اگه جرمشم حساب کنیم اونقد زیاد میشه که تبدیل به سیاهچاله میشه قطر سیاهچالم صفر هست. اینم تصویر دختری که یه کاغذ 12 بار تا کرد 1 نقل قول لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده
به گفتگو بپیوندید
هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .