اشعه گاما!
برد اشعه گاما بسیار زیاد است. مثلاً در هوا چندین متر است. خاصیت ایجاد یونیزاسیون و برانگیختگی در اشعه گاما نیز وجود دارد. ولی به مراتب کمتر از ذرات آلفا و بتا است. مثلاً اگر قدرت یونیزاسیون متوسط اشعه گاما را یک فرض کنیم، قدرت یونیزاسیون متوسط ذره بتا ۱۰۰ و ذره آلفا ۱۰۴ خواهد بود. قدرت نفوذ این اشعه به مراتب بیشتر از ذرات بتا و آلفا است. طیف انرژی اشعه گاما، همانند ذرات آلفا تک انرژی است. یعنی تمام فوتونهای گامای حاصل از یک عنصر رادیواکتیو دارای انرژی یکسانی هستند.وبه علم کمک بسیار اساسی می کند.
این اشعه تنها از یک تکه فلز سرب به طول ۴۰ سانتی متر نمیتواند عبور کند. این پرتو از لحاظ انرژی شباهت بسیاری با اشعه ایکس دارد ولی مهمترین تفاوت این اشعه با اشعه ایکس در این است که اولاً منشا تولیداشعه ایکس یک واکنش اتمی است در حالی که منشا تولید اشعه گاما یک برهمکنش هسته ای است و دوم اینکه طیف اشعه گاما نسبت به اشعه ایکس همدوس تر و متمرکز تر می باشد.اشعه گاما Gamma ray اشعه ای که در انتهای طیف ودر بالاتر از منطقه اشعه ایکس قرار دارد.طول موج امواج گاما کمتر از چهارصدم نانومتر است. انرژی فوتونهای گاما بین ۱۰۰۰۰الکترون ولت تا یک میلیون الکترون ولت است.بر خلاف اشعه ایکس منشاءآن انتقالات بین حالتهای مختلف درون هسته می باشد. تولید این اشعه در پدیدههای اخترفیزیکی به شکل موارد زیر میباشد ۱-واپاشی هستههای رادیو اکتیو در انفجارات ابرنواختری ۲- در واکنشهای اشعه کیهانی ۳-تابش انحناء در میدانهای مغناطیسی بسیار قوی ۴- برخورد ذرات ماده و ضد ماده.قدرت نفوذ اشعه گاما بسیار زیاد است برای جلوگیری از نفوذ آن از فلزاتی مانند سرب وتنگستن استفاده می شود. انفجارات ابرنواختری ،برخورد میان کهکشانها، کوازارها ، تپندهها وواکنشهای نزدیک به سیاهچالهها از منابع اصلی تولید اشعه گاما در طبیعت به حساب می آیند. ماه، منبع پرتو گاما(حتی قویتر از خورشید) در منظومه شمسی ماست. خورشید به تنهایی میزان بسیار اندکی پرتو گاما تولید میکند (البته به جز شرارههای خورشیدی) چرا که انرژی کافی برای شتاب دادن ذرات را ندارد. پرتوهای گامای رصد شده از ماه نیز از برهم کنش مابین امواج کیهانی و سطح ماه تولید و ساطع می شوند. چنین اتفاقی بصورت مشابه در خورشید هم شاید رخ بدهد اما میدان مغناطیسی خورشید، مانع از آن میشود تا این امواج کیهانی به سطح آن برسند. چنین بر هم کنش هایی همچنین باعث می شوند تا جو زمین از لحاظ پرتوهای گاما بسیار درخشان به نظر برسد.هیچ منبع پرتوی گامایی به جز اینها در فواصلی نزدیک به ما (در منظومه شمسی)، تاکنون دیده نشده است
تمامی تصاویر پرتو گاما (و همچنین پرتو X وامواج رادیویی ، مادون قرمز ، ماورای بنفش و ...)بدست آمده از تلسکوپهای فضایی مانند تلسکوپ گلاست و تلسکوپ کامپتون بصورت مجازی رنگ آمیزی می شوند. رنگهای متفاوت نور عادی، برای نمایش دادن میزان قدرت پرتوگاما و یا انرژی آنها به کار می روند. اگر چه دانشمندان در واقع اینگونه تصاویر را برای برقراری ارتباط بیشتر با عموم تولید می کنند، تمامی اطلاعاتی که - از طریق این رصدها - به دست می آید، بصورت عددی است که برای استخراج دادههای علمی، این اعداد و ارقام هستند که پردازش می شوند. حتی زمانی که دانشمندان، تصاویر را آنالیز می کنند، در واقع به بررسی اعدادی مشغولند که چنین تصاویری را ساخته اند.
المپیاد علوم 2
|
نمونه سؤالات المپياد علوم تجربي مرحله 1 سال دوم
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
بخش 1و2
|
بخش اول – ماده و تغييرات آن | ||||||
|
تغيير و انواع آن: درك وقوع يك تغيير هميشه به اين سادگي نيست ممكن است با تغييرويژگي هاي ديگري از ماده همراه باشد. به اين ويژگي ها خواص ماده گفته مي شود. | ||||||
|
خواص فيزيكي و تغيير فيزيكي: | ||||||
|
هنگامي كه يك ورق كاغذ پاره مي شود تنها ابعاد آن (يكي از خواص فيزيكي آن ورقه ي كاغذي) تغيير مي كند. در اين هنگام مي گوئيم كه ورقه ي كاغذ تغيير فيزيكي كرده است. در اين تغيير،جنس ورقه تغييري نمي كند. يعني كاغذ به ماده ي ديگري تبديل نمي شود. | ||||||
|
خواص شيميايي و تغيير شيميايي: | ||||||
|
اگر با پاره شدن ورقه ي كاغذ جنس آن تغيير نمي كند ولي با سوزاندن آن، كاغذ به ماده ي تازه اي تبديل مي شود كه ديگر كاغذ خواص اوليه را ندارد. در اين حالت كاغذ دچار يك تغيير شيميايي شده است. تغييري كه طي آن از يك يا چند ماده، ماده يا مواد شيميايي تازه اي بوجود مي آيد. خواص شيميايي يك ماده به مجموعه خواص گفته مي شود كه تمايل يا عدم تمايل آن ماده براي شركت در تغيير شيميايي بيان مي كند. .
| ||||||
|
فكر كنيد : | ||||||
|
خردكردن ، ساييدن ، ذوب شدن ، تبخير شدن ، آسياب كردن----> تغيير فيزيكي | ||||||
|
2- براي شمع سه خاصيت فيزيكي و يك خاصيت شيميايي مثال بزنيد. | ||||||
|
خاصيت شيميايي :به آساني مي سوزد خاصيت فيزيكي: جامد است – براثر گرما ذوب مي شود – رنگ آن معمولاً سفيد مايل به زرد است. | ||||||
|
3- آيا مي توانيد تغيير شيميايي را به تغيير در ساختار ذره هاي سازنده ي ماده نسبت داد ؟ با توجه به شكل زير پا سخ خود را توضيح دهيد | ||||||
|
بله،چون مولكول هاي سه اتمي گاز NO2 قهوه اي رنگ وقتي سرد مي شود به مولكول هاي چهار اتمي N2O4 بي رنگ است تبديل مي شود پس چون ساختار مولكولي عوض شده تغيير شيميايي است. | ||||||
|
نشانه هاي تغيير شيميايي: | ||||||
|
مي دانيد كه تغيير به دو صورت فيزيكي و شيميايي به وقوع مي پيوندد. اما چگونه مي توان اين دو نوع تغيير را از يكديگر متمايز كرد؟ | ||||||
|
فكر كنيد : | ||||||
|
1- يك مايع بي رنگ بر اثر گرم شدن به مرور ناپديد مي شود. | ||||||
|
اجزاي يك تغيير شيميايي: | ||||||
|
در هر تغيير شيميايي ماده يا مواد تازه اي بوجود مي آيد. به اين ماده يا مواد جديد فرآورده هاي تغيير شيميايي مي گويند . هنگامي كه مقداري گوگرد و آهن با يكديگر واكنش نشان مي دهند آهن سولفيد بدست مي آيد. آهن سولفيد فرآورده اين تغيير شيميايي است. موادي كه آغاز كننده تغيير شيميايي هستند. واكنش دهنده ها يا واكنش گرها گفته مي شوند. در مثال ياد شده آهن گوگرد واكنش دهنده هستند. با كمك يك معادله نوشتاري مي توان رابطه ي ميان واكنش دهنده ها و فرآورده ها در يك تغيير شيميايي را نشان داد. براي نمونه به معادله ي نوشتاري واكنش ميان آهن و گوگرد توجه كنيد: آهن+ گوگرد(واكنش دهنده ها)----> آهن سولفيد(فرآورده) |
|
ادامه بخش اول - سوختن نوعي تغيير شيميايي | |||||||||||||||||||||
|
هنگامي كه به يك شعله ي شمع نگاه مي كنيد يا به يك اجاق خوراك پزي، در حال نگاه كردن به يك تغيير شيميايي هستيد. مي دانيد كه اشتعال پذيري يك خاصيت شيميايي است. در واقع ماده اشتغال پذير طي يك تغيير شيميايي كه سوختن ناميده مي شود، به مواد تازه اي تبديل مي شود. در اين تغيير شيميايي يك ماده اشتغال پذير كه ماده ي سوختني گفته مي شود، با اكسيژن موجود در هوا براي نمونه ، به هنگام سوختن شمع دو عنصر كربن و هيدروژن كه عنصرهاي سازنده ي شمع هستند با اكسيژن هوا تركيب مي شوند و آب و كربن دي اكسيد توليد مي كنند. همان طور كه مشاهده مي شود در اين واكنش نور و گرما نيز آزاد مي شود. | |||||||||||||||||||||
|
فكر كنيد | |||||||||||||||||||||
|
1 – گرماگير : زيرا براي تبديل آب به بخار گرماي زيادي لازم است. | |||||||||||||||||||||
|
انرژي و تغييرهاي فيزيكي و شيميايي: | |||||||||||||||||||||
|
هر تغييري چه فيزيكي و چه شيميايي در ماده با تغيير انرژي – گرفتن يا آزاد ساختن همراه است. يخ بدون گرفتن گرما ذوب نمي شود و گرماي خانه ي ما نيز از انرژي آزاد شده براي سوختن نفت، يا گاز تأمين مي شود. بر اين مبنا تغييرهاي فيزيكي و شيميايي را به دو دسته گرماده و گرماگير تقسيم مي كنند. تغيير گرماده به تغييرهايي گفته مي شود كه با آزاد كردن انرژي – عموماً به صورت گرما – همراه اند. در حالي كه تغييرهاي گرماگير آن دسته تغييراتي هستند كه با گرفتن انرژي عموماً به صورت گرما به وقوع مي پيوندد. | |||||||||||||||||||||
|
سرعت تغييرهاي شيميايي : | |||||||||||||||||||||
|
تغييرهاي شيميايي با سرعت هاي متفاوتي روي مي دهند. در واقع آهسته و برخي تند به پيش مي روند.اگر سرعت يك واكنش شيميايي را سرعت مصرف شدن مواد واكنش دهنده با سرعت توليد فرآورده هاي آن واكنش در نظر بگيريم. در اين صورت واكنشي مانند انفجار مواد منفجره، كه در آن دهها يا صدها كيلوگرم ماده منفجره در كمتر از يك ثانيه مصرف مي شود را مي توان يك واكنش بسيار سريع دانست. اين در حالي است كه روزها طول مي كشد تا فقط سطح يك تيرآهن زنگ آهن پوشيده شود. به اين علت زنگ زدن آهن از جمله واكنش هاي شيميايي آهسته به شمار مي آيد. | |||||||||||||||||||||
|
كاتاليزگرها : | |||||||||||||||||||||
|
يكي ديگر از عواملي كه باعث افزايش سرعت واكنش هاي شيميايي مي شود، افزون موادي به واكنش دهنده هاست. اين مواد كه كاتاليزگرها ناميده مي شوند سرعت يك واكنش شيميايي را افزايش مي دهند. كاتاليزگرها خود دچار تغيير شيميايي نمي شوند و در پايان واكنش بدون تغيير باقي مي ماند. | |||||||||||||||||||||
|
جرم و تغييرهاي شيميايي : | |||||||||||||||||||||
|
از تغييرهاي شيميايي همواره مجموع جرم واكنش دهنده ها برابر مجموع جرم فرآورده هاست.به عبارت ديگر در واكنش شيميايي نه از جرم كم نه بر آن افزوده مي شود. در واقع جرم ثابت باقي مي ماند. اين مطلب قانون بايستگي جرم ناميده مي شود. | |||||||||||||||||||||
|
فكركنيد | |||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||
|
هر دوكفه با هم برابر هستند . چون طبق قانون پايستگي جرم در يك واكنش شيميايي جرم واكنش دهنده ها برابر جرم فرآورده ها مي باشد. | |||||||||||||||||||||
|
بخش دوم ،انرژي زندگي | |||||||||||||||||||||
|
ديدن : | |||||||||||||||||||||
|
تمرين كنيد ص 23 | |||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
|
نور به خط راست منتشر مي شود. | |||||||||||||||||||||
|
دانستيم كه براي ديدن يك جسم بايد از آن جسم نور به چشم ما برسد. به همين دليل حتي اگر جسمي در مقابل ما باشد ولي نوري كه از آن مي تابد به چشم ما نرسد ديده نمي شود.
| |||||||||||||||||||||
|
تشكيل سايه : | |||||||||||||||||||||
|
وقتي نور به جشم هاي غيرمنير مي تابد،چه روي مي دهد به جسم هايي كه نور از آن عبور مي كند جسم شفاف و به جسم هايي كه نور از آن ها عبور نمي كند جسم كدر مي گويند.
| |||||||||||||||||||||
|
خورشيد گرفتگي و ماه گرفتگي : | |||||||||||||||||||||
|
عكس زير :خورشيد گرفتگي سال 1378 در ايران را نشان مي دهد.
| |||||||||||||||||||||
|
براي نشان دادن خورشيد و ماه گرفتگي مي توان از دستگاه شبانه روز استفاده نمود.
| |||||||||||||||||||||
|
مي دانيد كه كره ماه به دور زمين مي گردد و ماه و زمين نيز با هم به دور خورشيد مي گردند. خورشيد چون از خودش نور تابش مي كند يك چشمه ي نور است. در حالي كه ماه و زمين جسم هاي غيرمنير هستند و نورخود را از خورشيد مي گيرند. | |||||||||||||||||||||
|
بازتاب نور : | |||||||||||||||||||||
|
برگشت نور از سطح يك جسم را بازتاب نور مي ناميم. اينكه مي توانيم تصوير جسمي را درون سطح هاي صافي مثل شيشه و آينه، ببينيم به دليل بازتاب منظم نور در آن هاست، در حالي كه درون سطح هاي ناصاف، تصويري ديده نمي شود. | |||||||||||||||||||||
|
در هنگام روز،در اتاق هايي كه پنجره دارند، معمولاً چراغ روشن نمي كنيم. با وجود اين اشياي داخل اتاق را مي بينيم.علت را توضيح دهيد. د فكر كنيد :ص 27 | |||||||||||||||||||||
|
چون نور چشمه ي نوري كه به اجسام غيرمنير تابيده بازتاب پيدا كرده و به چشم ما مي رسد و در نتيجه اجسام غيرمنير ديده مي شوند. | |||||||||||||||||||||
|
قانون بازتاب نور: | |||||||||||||||||||||
|
بازتاب پرتوهاي نور از سطح يك جسم همواره از قاعده معيني پيروي مي كند كه به آن قانون بازتاب نور گفته مي شود. براي آشنايي با اين قانون بايد آزمايش كنيد. در بازتاب نور از سطح يك جسم، همواره زاويه ي تابش و بازتاب برابرند | |||||||||||||||||||||
|
تصوير يك جسم در آينه، مانند همان جسم است. | |||||||||||||||||||||
|
سطح آينه ي تخت صاف و صيقلي است. آينه ي تخت يك قطع شيشه است كه پشت آن را نقره يا جيوه اندود كرده اند به همين دليل مي تواند نور را بازتاب دهد. بازتاب نور از سطح آينه تخت منظم است. | |||||||||||||||||||||
|
آينه هاي كروي : | |||||||||||||||||||||
|
اندازه تصوير يك جسم در آينه ي تخت با اندازه ي خود جسم برابر است. نوع ديگر از اين آينه وجود دارد كه تصوير جسم در آن ها، گاهي از خود جسم بزرگتر است. شكل زير، نمونه اي از اين دو آينه و تصوير كه در آن ها تشكيل مي شود را نشان مي دهد.
| |||||||||||||||||||||
|
كانون آينه : | |||||||||||||||||||||
|
شكل زير طرح فعاليتي را كه شما انجام داده ايد نشان ميدهد. نقطه F محل تشكيل تصوير خورشيد است كه آن را كانون آينه مي گويند. در اين شكل قمستي كه سايه زده شده پشت آينه است. تصوير در آينه هاي كوژ، همواره كوچكتر از جسم و مجاز است. يعني درون آينه ديده مي شود اما آينه هاي كاو مي توانند از يك جسم هم تصوير مجازي و هم تصوير حقيقي ايجاد كنند. تصوير مجازي در درون آينه ديده مي شود. اما تصوير حقيقي، بيرون آينه روي يك صفحه تشكيل مي شود. تشكيل تصوير حقيقي يا مجازي،بستگي به فاصله ي جسم از آينه ي كاو دارد.
| |||||||||||||||||||||
|
شكست نور : | |||||||||||||||||||||
|
وقتي نور به جسم مي تابد، مقداري از آن بازتاب مي كند و ممكن است مقداري از آن نيز از جسم عبور كند.
| |||||||||||||||||||||
|
اما جسم هاي شفاف مانند هوا، شيشه ، آب ، طلق هاي پلاستيكي نور را به خوبي از خود عبور مي دهند. نور در يك محيط معين در مسير مستقيم حركت مي كند. در اين حالت اگر در مسير نور يك قطعه جسم شفاف عمود در مسير نور قرار گيرد،مسير نور در هنگام عبور از جسم هم چنان مستقيم خواهد بود. اما اگر نور در مسير خود، با زاويه اي ديگر به يك جسم شفاف مثلاً شيشه برخورد كند. هنگام ورود به شيشه مسير حركتش مقداري كج مي شود. به اين پديده شكست نور مي گويند. چون در اگر مسير حركت نور را در اين حالت رسم كنيم به صورت يك خط شكسته خواهد بود.
| |||||||||||||||||||||
|
دانستيد كه نور در يك محيط بطور مستقيم حركت مي كند، به همين دليل وقتي شما عقب مي رويد ديگر نور نمي تواند از سكه به چشم شما برسد و آن را نمي بيند،اما وقتي در كاسه آب مي ريزيد، نوري كه از سكه مي آيد، هنگام خروج از آب ورود به هوا،مسيرش كج مي شود و به چشم شما مي رسد در نتيجه مي توانيد سكه را ببيند. | |||||||||||||||||||||
|
منشور : | |||||||||||||||||||||
|
منشور قطعه اي به شكل مقابل است از يك ماده شفاف مثل شيشه يا پلاستيك بي رنگ ساخته مي شود. وقتي پرتوهاي نور به يكي از ديواره هاي منشور برخورد مي كند و به آن وارد مي شود در اثر پديده ي شكست مسيرش تغيير مي كند. اين پرتو هنگام خروج از ديواره ي ديگر منشور نيز، دوباره دچار تغيير مسير مي شود.
| |||||||||||||||||||||
|
عدسي ها : | |||||||||||||||||||||
|
اگر دو منشور را مطابق شكل به هم بچسبانيم و بعد آن سطح آن را به صورت خميده تراش دهيم. به چه شكلي در مي آيد؟
اطلاعات جمع آوري كنيد. ص 38 | |||||||||||||||||||||
|
پرسش و پاسخ متن فصل دوم : | |||||||||||||||||||||
|
نور صوتي از انرژي است كه از منبع توليد جدا شده و با سرعت بسيار زياد در فضا منتشر مي شود. امواج راديويي، اشعه X | |||||||||||||||||||||
|
2 – چرا اجسام غيرمنير ديده مي شوند؟ | |||||||||||||||||||||
|
زيرا نوري كه از چشمه ي نور به آنها برخورد مي كند پس از بازتاب به چشم ما مي رسد | |||||||||||||||||||||
|
3 – چند دليل بيان كنيد كه نور در خط مستقيم سير مي كند؟ | |||||||||||||||||||||
|
الف) ايجاد سايه | |||||||||||||||||||||
|
4 – در چه اجسامي بازتاب نور بيشتر و در چه اجسامي كمتر است؟ | |||||||||||||||||||||
|
در اجسامي كه سطح صاف و براق دارند، بازتاب نور بيشتر است و در اجسامي كه سطح تيره و ناصاف دارند بازتاب كمتر است. |
HHHHH
هیدروژن یا آبزا، یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است که با حرف H و عدد اتمی ۱ نشان داده شدهاست.[۴] هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است. هیدروژن سبکترین و فراوانترین عنصر در جهان بوده و در آب و نیز در تمامی ترکیبات آلی و موجودات زنده یافت میشود. هیدرژن قابلیت واکنش شیمیایی با بیشتر عناصر را دارد. ستارگان در توالی اصلی خود به وفور از هیدروژن در حالت پلاسمایی تشکیل شدهاند. این عنصر در تولید آمونیاک، بهعنوان یک گاز بالا برنده، یک سوخت جایگزین و اخیرا بهعنوان منبع انرژی مورد استفاده پیلهای سوختی قرار میگیرد. در آزمایشگاه، از واکنش اسیدها بر فلزهایی مثل روی، بدست میآید. اما برای تولید در حجم زیاد از الکترولیز آب که معمولترین روش است، استفاده میشود. اکنون دانشمندان سعی دارند تا روشهای جدیدی را بوجود آوردند که از جلبکهای سبز برای تولید هیدروژن استفاده نمایند. محتویات [نهفتن] ۱ ویژگیهای درخور نگرش۲ کاربردها۳ تاریخچه۴ پیدایش۵ ترکیبات۶ حالتها۷ ایزوتوپها۸ جستارهای وابسته۹ منبع ویژگیهای درخور نگرش [ویرایش] هیدروژن سبکترین عنصر شیمیایی بوده با معمولترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز،H۲، دو اتمی با نقطه جوش ۲۰٫۲۷ K و نقطه ذوب ۱۴٫۰۲ K را میسازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در میآید. (رجوع شود به هیدروژن فلزی). اما در فشارهای بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت میشود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتمهای مجزا در آمده؛ ابرهای H۲ (هیدروژنی) تشکیل میشود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط است. این عنصر نقش بسیار حیاتی در تأمین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هستهای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد میکنند.) کاربردها [ویرایش] به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) صنعت، مقدار قابل توجهی برای تولید آمونیاک، هیدروژنه کردن چربیها و روغنها، و تولید متانول نیاز است. سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارتاند از: آلکیل زدایی آبی (هیدرودیلکیلاسیون hydrodealkylation)، گوگردزدایی آبی (هیدرودیسولفوریزاسیون، hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)تولید اسید هیدروکلریک، جوشکاری، سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزیهیدروژن مایع در تحقیقات سرماشناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار میرود.تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید میشود در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار میگیرد.هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بهعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار میگرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.دوتریوم بهعنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیتهای هستهای مورد استفاده قرار میگیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیستشناسی در مطالعات تأثیرات ایزوتوپ، مورد استفاده وافع میشوند.تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیستشناسی است که بهعنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد. هیدروژن میتواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و یا در پیلهای هیدروژنی انرژی بصورت برق تولید کند. تاکنون چند خودرو آزمایشی توست شرکتهای مختلف اتومبیل سازی از جمله BMW(موتور گرمایی) و Mercedes Benz،Toyota،Opel و... (پیل هیدروژنی) تولید شدند. پیلهای سوختی هیدروژنی، بهعنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی، مورد توجه قرار گرفتهاست.[۵][۶] تاریخچه [ویرایش] هیدروژن (فرانسه به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی «آب» و gennen یعنی «تولید کننده») برای اولین بار در سال ۱۷۷۶ بهوسیله هنری کاوندیش بهعنوان یک ماده مستقل شناخته شده، آنتونی لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.[۷] پیدایش [ویرایش] هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است بطوریکه ۷۵٪ جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از ۹۰٪ اتمهای تشکیل دهنده آنها اتمهای هیدروژن است. این عنصر به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت میشود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است(۱ ppm برحسب حجم). متعارفترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (H۲O) ساخته شدهاست. منابع دیگر عبارتاند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال، سوخت فسیلی و گاز طبیعی. متان (CH۴)، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است. هیدروژن از چندین راه مختلف بدست میآید، عبور بخار از روی کربن داغ، تجزیه هیدروکربن بهوسیله حرارت، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم، الکترولیز آب یا از جابجایی آن در اسیدها توسط فلزات خاص. هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولاً بهوسیله تجزیه گاز طبیعی تولید میشود. ترکیبات [ویرایش] هیدروژن سبکترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود میآورد. هیدروژن دارای عدد اکترونگاتیویته ۲٫۲ است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را میسازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهندهها هیدریدها نامیده میشوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای H+ بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در میآیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود دارند. هر دوی اینها تولید اسید میکنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی میتوان یونهایی مثل H۳O+ را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیدهاند. هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب میکند، H۲O، که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد میکند که، باعث انفجار در هوا میگردد. به اکسید دوتریوم یا D۲O، که معمولاً آب سنگین گفته میشود. همچنین هیدروژن با کربن یک سری ترکیبات گستردهای را بوجود میآورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی مینامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی گفته میشود. حالتها [ویرایش] در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترونها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو- و پارا- هیدروژن معروفند. (این مورد با ایزوتوپها فرق میکند به پاراگراف بعد توجه کنید.) در شرایط استاندارد هیدروژن معمولی ترکیبی از ۲۵٪ شکل پاراو ۷۵٪ شکل ارتو است. شکل ارتو را نمیتوان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسیله موجب میگردد، تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد. مثلاً نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریباً ۰٫۱ K ° پایین تر از ارتوهیدروژن است. (به اصطلاح شکل عادی.) ایزوتوپها [ویرایش] پروتیوم، معمولیترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیو اکتیویته دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-۱) و دیتریوم(D، H-۲) هستند. دیتریوم شامل ۰٫۰۱۸۴-۰٫۰۰۸۲٪ درصد کل هیدروژن است (IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام میگردد. تریتیوم(T یا H-۳)، یک ایزوتوپ پرتوزا (رادیواکتیو) دارای یک پرتون و دو نوترون است. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپهای آن اسمی مختلفی دارند.[۸] بیشتر ایزوتوپ هایی که در طبیعت یافت می شوند پایدارند.در واقع تعداد پروتون ها و نوترون های هسته ی اتم های آن ها با گذشت زمان تغییر نمیکند.این در حالی است که برخی ایزوتوپ ها هسته هایی ناپایدار دارند به این معنا که تعداد معینی پروتون دارد تجمع این تعداد ذره با بار مثبت مجموعه ای ناپایدار به وجود می آورد بنابراین به تعدادی نوترون هم نیاز است تا گردهمایی این تعداد پروتون را امکان پذیر سازد و هسته ای پایدار ایجاد کند.اگر هسته ای بیش از اندازه نوترون داشته باشد(بیش از 1/5 برابر تعداد پروتون ها)باز هم ناپایدار میشود و زمینه برای تغییر در آن فراهم می آید NGC 604, a giant region of ionized hydrogen in the Triangulum Galaxy Hydrogen discharge (spectrum) tube Deuterium discharge (spectrum) tube Protium, the most common isotope of hydrogen, has one proton and one electron. Unique among all stable isotopes, it has no neutrons (see diproton for a discussion of why others do not exist).
المپياد علوم تجربي مرحله اول
نمونه سؤالات المپياد علوم تجربي مرحله اول
|
1- در كدام يك از موارد زير ساختار ماده تغيير كرده است؟
|
|
2- در كدام مورد زير مقدار انرژي واكنش دهنده ها از فرآورده ها بيشتر است؟
|
|
3- كدام يك از خواص شيميايي آب محسوب مي شود؟
|
|
4- در يك تغيير شيميايي 14 گرم آهن با 8 گرم گوگرد تركيب شده اند و مقداري آهن سولفيد توليد شده است.
|
|
5- در واكنش گاز نيتروژن با ئيدروژن اگر تعداد مولكول هاي آمونياك 6 باشد تعداد مولكول هاي ئيدروژن و نيتروژن مصرفي به ترتيب چقدر است؟
|
|
6- تصوير يك ساعت در آينه تخت 12:55 را نشان مي دهد. ساعت در واقع چند است؟
|
|
7- اگر باريكه نوري را به آينه طوري بتابانيم كه بين نور و خط عمود زاويه 90 درجه بوجود آيد. زاويه تابش و بازتابش چند درجه است؟
|
|
8- در كدام يك از موارد زير تصوير تشكيل شده برگردان جانبي نيست؟
|
|
9- فاصله كانوني يك آينه ي كاو 20 سانتي متر است دركدام حالت زير تصوير حقيقي از يك جسم ممكن است تشكيل گردد؟
|
|
10- در تجزيه نور به كمك منشور كدام نور بيشترين شكست را دارد؟
|
|
11- جسمي در 2 متري يك آينه ي تخت قرار دارد. جسم را چه اندازه به آينه نزديك كنيم تا فاصله جسم تا تصوير 160 سانتي متر شود؟
|
|
12- فاصله كانوني يك عدسي هم گرا 10 سانتي متر است. اگر با اين عدسي به جسمي نگاه كنيم و آنرا محو و غيرواضح ببينيم فاصله جسم تا عدسي چقدر است.
|
|
13- كداميك از تغييرات زير گرماده است؟
|
|
14- كدام يك از موارد زير نور را متمركز مي كند؟
|
|
15- كداميك از امواج زير در خلاء منتشر نمي شود؟
|
|
16- ?آب مايعي بي رنگ، بي بو، بي مزه كه در 100 درجه سانتي گراد به جوش آمده و در صفر درجه سانتي گراد يخ مي زند، نمي سوزد و چيزي را نمي سوزاند و به وسيله ي برق به دو عنصر اكسيژن و هيدروژن تجزيه مي شود.?
|
|
17- نسبت شكر به نبات مانند........... است.
|
|
18- سنگي كه نفت در آن ها تشكيل مي شود به احتمال زياد ....... است.
|
|
19- تصوير ساعتي در پيراپين تشكيل شده است. اگر با يك آينه تخت به آن نگاه كنيم ساعت را 2:35 مي بينيم ساعت واقعي چند است؟
|
|
20 - سوخت A دماي يك كيلوگرم يخ صفر درجه را به آب 5 درجه ي سانتي گراد افزايش داده است. انرژي اين سوخت چند كيلو ژول بوده است؟
|
|
21- در آينه ي مقعر (كاو) اگر جسم بر روي كانون قرار بگيرد تصوير در كجا تشكيل مي شود؟
|
|
22- يك دياپازون با بسامد 50 هرتز، امواجي بر سطح آب ايجاد مي كند. اگر به جاي آن از يك دياپازون با بسامد 100 هرتز استفاده كنيم.
|
|
23- در كدام نمودار تغيير حالت رخ داده است؟ الف: |
|
24- محلول يد بر روي كدام يك از مواد زير رنگ آبي تيره ايجاد مي كند؟
|
|
25- براي آنكه غذاي داغ ديرتر سرد شود، كدام ظرف مناسب تر است؟
|
|
26- اگر زاويه ي بين پرتو تابش و آينه ? زاويه تابش باشد، زاويه بازتابش چند درجه است؟
|
|
27- در واكنش شيميايي درون بدن كدام ماده كاتاليزگر محسوب مي شود؟
|
|
28- كدام يك از امواج زير با بقيه متفات است؟
|
|
29- انرژي دروني كدام يك از گزينه هاي زير با بقيه متفاوت است؟
|
|
30- كدام كاني زير جزء كاني هاي اوليه محسوب نمي شود؟
|
|
بخش پنجم
فراتر از زمين
دانش اختر شناسي از جمله قديمي ترين رشته هاي علم است كه اجداد ما در چند هزار سال پيش تا حدودي به آن آگاهي داشتند و از روي تغيير محل اجرام آسماني پيش بيني هايي را داشته و دريا نوردان از روي حركت ستارگران راه خود را پيدا مي كردند.
منظومه شمسي:
به خورشيد و نه سياره اي كه به دور آن مي چرخند منظومه شمسي گويند.
منظومه شمسي چگونه تشكيل شده است؟
در حدود 5 ميليارد سال پيش توده عظيم ابر مانندي تحت تاثير نيروي گرانش شروع به چرخيدن و متراكم شدن كرد و پس از مدتي در وسط آن خورشيد تشكيل شد و موادسنگين تر در اطراف سيارات را بوجود آورد.
نكته: حركت سيارات به دور خورشيد بر خلاف جهت حركت عقربه ساعت است فقط دو سياره زهره و پلوتون برخلاف بقيه سيارات از شرق به غرب مي چرخند.
خورشيد:
ستاره اي است كه 73 درصد حجم آن هيدروژن 25 درصد هليم و بقيه از گازهاي ديگر دماي مركز خورشيد حدود 15 ميليون درجه و چگالي آن 160 برابر چگالي آب است.
منشا گرماي خورشيد انرژي هسته اي كه از تبديل اتم هاي هيدروژن به هليم آزاد مي گردد.
لكه هاي خورشيدي: در سطح خورشيد قسمت هاي تيره و سردتري وجود دارد بنام لكه هاي خورشيدي كه دوام آن ها بين چند روز تا چند ماه است.
اجزاء ديگر منظومه شمسي:
الف: سيارك ها
اجرام آسماني هستند كه دانشمندان معتقدند از متلاشي شدن سياره اي كه بين مريخ و مشتري بوده ايجاد شده اند بزرگي آن ها از يك متر تا چند كيلومتر است.
ب: شهاب
تكه هايي از سيارك ها كه بر اثر برخورد به جو زمين و اصطكاك بين آن ها شعله ور مي شوند.
ج: شهاب سنگ
تكه سيارك هايي كه از جو زمين عبور كرده و قبل از سوختن به زمين مي رسند.
د: دنباله داره
اين اجرام از جنس غبار و يخ هستند تا حدودي به گلوله برف گل آلود شباهت دارند وقتي دنباله دارها به خورشيد نزديك مي شوند يخ آن به بخار تبديل شده و دم درازي به طول هزاران كيلومتر مخالف جهت خورشيد توليد مي كند.
ه: قمرها
اجزاء ديگر منظومه شمسي هستند كه به دور سيارات مي چرخند به جزء عطارد و زهره بقيه سيارات داراي قمر هستند.
كره ماه(قمر زمين)
تنها قمر زمين و يكي از بزرگترين قمرها است قطر آن
قطر زمين است حركت ماه از سمت غرب به شرق در مدار بيضي شكلي به دور زمين مي چرخند مدار ماه و زمين در حركت به درو خورشيد در يك صفحه قرار ندارند و ميان آن دو زاويه اي معادل 5 درجه وجود دارد اين واقعيت از نظر پيش بيني زمان وقوع خسوف و كسوف اهميت دارد.
ستارگان
اختر شناسان به كمك تلسكوپ و ابزارهاي علمي مختلف اطلاعات زيادي را درباره ستارگان دريافت كرده اند.
الف: نور
اندازه و فاصله يك ستاره از زمين بر مقدار نور آن تاثير دارد مثلا اگر ستاره اي پر نور باشد معنايش آن است كه ستاره يا بزرگتر و يا فاصله كمي از زمين دارد و جرم آن نيز زياد است.
ب: دما
ستاره ها از دور به صورت يك نقطه نوراني ديده مي شوند كه معمولا به رنگ آبي – قرمز و زرد ديده مي شوند.
اخترشناسان از روي رنگ نور آن ها مي توانند دماي آن ها را حدس بزنند مثلا:
ستاره زرد رنگ نسبتا داغ محسوب مي شود و دماي آن حدود 6000 درجه است
ستاره قرمز رنگ سردتر است و دماي آن حدود 3000 درجه است
ستاره آبي رنگ بسيار داغ است و دماي آن حدود 20 تا 35 هزار درجه است
ج: تركيب
به وسيله تجزيه نور اطلاعاتي درباره تركيب آن حاصل مي شود براي اين كار از دستگاهي بنام طيف نگار استفاده مي كنند با مشاهده طيف جذيي ستاره مي توان درباره تركيب اتمسفر آن قضاوت كرد.
د: بزرگي
بزرگي ستارگان بسيار متفاوت است بزرگترين ستاره اي كه تا كنون شناخته شده است اپسيلون اوريك با قطر 2/3 ميليارد كيلومتر و سنگين ترين ستاره كوتوله سفيد است كه يك سانتي متر مكعب آن يك تن وزن دارد.
ه: فاصله
تعيين فاصله ستارگان يكي از مشكلات بزرگ اختر شناسان است و قتي نمي توانند به ستاره اي سفر كرد چگونه مي توان فاصله آنرا مشخص كرد فقط با يك روش قابل اندازه گيري است به مثلث بندي معروف است.
چرا آسمان آبي است؟
براثر برخورد نور خورشيد به زمين, در هنگام عبور از جو پراكندهمي شود اندازه قطر مولكول هاي جو طوري است كه بيش تر نور آبي را پراكنده مي كنند به همين دليل آسمان آبي به نظر مي رسد.
صورت هاي فلكي:
قدما ستارگان را در گروههاي بخصوصي قرار مي دادند و آن ها را به شكل معين تصور مي كردند كه به آن ها صورت فلكي مي گفتند.
براي صورت هاي فلكي يونانيان – روميان – مصريان – چيني ها و اعراب نامگذاري كرده اند. حدود 88 صورت فلكي شناخته شده كه معروفترين آن ها « دب اكبر » است.
صورت هاي فلكي نيمكره شمالي در تابستان
يك نمونه صورت فلكي:

با توجه به مطالب گذشته به سوالات زير پاسخ دهيد.
يكي از سرنشينان آپلو 11 يك قطعه سنگ آسماني در كره ماه پيدا كرد به وزن 100 نيوتن يكي از دوستان او سنگ را همانجا از او خريد 1000 دلار، يعني هر نيوتن 10 دلار، اما چون پول همراه نداشت قرار شد در زمين پول را پرداخت كند. پس از مراجعه به زمين فروشنده تقاضاي 6000 دلار كرد. با توجه به اينكه قيمت هر نيوتن سنگ تغيير نكرده او چرا پول بيش تري تقاضا كرد؟
رضا مي خواهد با يك سفينه به سياره پلوتو مسافرت كند. در سر راهش از كدام سياره ها بايدعبور كند؟
پاسخ كوتاه دهيد.
الف: سياره است كه تمام شبانه روز با چشم غير مسلح ديده مي شود. (زمين)
ب: سلطان جنگل و يكي از صورت هاي فلكي مي باشد. (اسد)
ج: اين سياره به عروس منظومه شمسي معروف است.( زحل )
د: بزرگترين سياره منظومه شمسي است.(مشتري)
به پرسش هاي طنز پاسخ دهيد.
الف: هم در منظومه شمسي و هم درون فروشگاه رفاه مي باشد. (مشتري)
ب: از اجرام آسماني كه اگر سرش را ببريد منفجر مي شود. (زمين)
ج: هم در امتحان و هم در سنگ كره زمين مي باشد. (ورقه)
د: عطارد ندارد – زحل يكي دارد – سيارك دو تا و مريخ سه تا دارد. (نقطه)
زنگ تفريح:
مريم: راستي نادر وقتي ماه نو مي شود ماه قديمي و كهنه را چكار مي كنند؟
نادر: نمي دانم، فكر مي كنم آنرا به كرات ديگر مي فروشند.
رضا: بابا، قمر در عقرب است يعني چه؟
بابا: يعني مادرت عصباني است و بايد هرچه مي گويد قبول كنيم.
روزي ساده لوحي به ميهماني رفت. ميخ افسار خرش را وسط حيات صاحب خانه كوبيد. گفتند چرا اينجا؟ او گفت : اينجا مركز زمين است. باور نداريد اندازه بگيريد.
بخش چهارم
|
زمين ساخت ورقه اي در سال 1912 ميلادي دانشمند آلماني بنام وگنر اظهار داشت كه حدود 200 ميليون سال پيش تمام خشكي ها به هم متصل و يك تكه بوده اند اين خشكي رفته رفته به دو قسمت تقسيم شده و پس از آن هر قسمت نيز قطعه قطعه شده و قاره هاي امروزي را بوجود آمده اند سپس وگنر نظريه زمين ساخت ورقه اي را مطرح كرد.
بر اثر حركت پليت ها در حاضيه ورقه ها زلزله ايجاد مي شود.
نكته انرژي زمين لرزه اي كه شدت آن يك ريشتر است برابر انرژي حاصل از انفجار 170 گرم تي ان تي (TNT) است. به ازاي افزايش هر درجه ريشتر شدت زمين لرزه 31 برابر عدد قبلي است.
بيش تر محل ورقه هاي دور شونده در ميان اقيانوس ها قرار دارند در اين مناطق مواد مذاب از بين دو ورقه خارج شده و بين دو ورقه سخت مي شود و پوسته جديد حاصل مي گردد.
2- ورقه ها هاي نزديك شونده:
|
بخش سوم
زمين شناسي علمي است كه درباره ساختمان زمين و موقعيت آن در فضا و علت تغييرات آن تحقيق مي كند در اين علم ساختها، فرآيندها و تاريخ گذشته زمين مورد مطالعه واقع مي شود. فرآيندهايي كه موجب بوجود آمدن تغييرات در زمين مي شوند و رويدادهاي گذشته زمين و شكل هاي زندگي از زمان پيدايش تا امروز همه در محدوده علم زمين شناسي است.

علم زمين شناسي شاخه هاي گوناگوني دارد كه هر شاخه كارشناسان مخصوص دارد.
بعضي از شاخ هاي زمين شناسي عبارتنداز:
1- اقيانوس شناسي:
درباره اقيانونس ها ، لايه هاي تشكيل دهنده آن ها، جانوران موجود در آنها مطالعه مي كند.
2- هواشناسي:
علم مطالعه پوشش گاز در اطراف زمين (هواكره) است.
3- اخترشناسي:
علم مطالعه ستارگان و كليه اجرام آسماني و به آن علم نجوم نيز مي گويند.
4- ژئوفيزيك:
علم كاربرد قوانين فيزيك در حل مسائل مربوط به زمين
5- ژئوشيمي:
علم شناسايي مواد سازنده زمين مثل سنگ، خاك، كاني و ... است.
6- ديرين شناسي:
علم مطالعه فسيل ها و ارتباط آنها با علم زيست شناسي است. ديرين شناسي در تعيين موقعيت مخازن نفتي نقش مهمي دارد.
7- چينه شناسي:
علمي كه با استفاده از لايه هاي رسوبي و فسيل ها دورن زمين شناسي را مشخص مي كند.
سرگذشت زمين:

الف: لايه هاي رسوبي ساده ترين راه براي تعيين تاريخ گذشته زمين است اما اگر دچار چين خوردگي شده باشند بايد از منابع ديگر استفاده كرد.
در هنگام چين خوردگي لايه هاي زيرين و بالايي به خوبي قابل تشخيص نيست در اين صورت بايد جنس لايه ها را مورد مطالعه قرار دارد.
ب: بهترين راه مطالعه تاريخ زمين استفاده از فسيل يا سنگواره است.
فسيل چيست؟
آثار و بقاياي گياهان و جانوراني كه در دروه هاي گذشته زمين زندگي مي كردند.

در بعضي شرايط يك جاندار به طور كامل به فسيل تبديل مي شود.

وقتي جاندار به طور ناگهاني در يك محيط قرار بگيرد كه عوامل مخرب و تجزيه كننده به آن دست رسي نداشته باشند فسيل كامل از آن باقي مي ماند.
مثال: قرار گرفتن حشره در شيره هاي گياهي - فيل هاي ماموت در يخچال هاي قطبي
بسياري از عوامل موجب تجزيه بدن جاندار و مانع تشكيل فسيل مي شوند.

مكانهاي تشكيل فسيل
الف: مناطق آبي (درياها - درياجه ها - و ..... )
بهترين منطقه براي تشكيل فسيلل محيط هاي كم عمق است زيرا در اين مناطق جانداران آبزي و زيادي زندگي مي كنند و عمل رسوبگذاري شديد است.

ب: مناطق خشكي عبارتنداز


تغيير گونه هاي جانداران:
در مورد بروز تغيير در جانداران فرضيه هاي متعددي وجود دارد اگر چه اين فرضيه ها قابل آزمايش نيستند اما با دلايل و شواهد مي توان آنها را قبول يا رد كرد.
1- نظريه لامارك:
استعمال يا عدم استعمال از يك اندام موجب بروز تغيير در جاندار مي شود اندامي كه زياد مورد استفاده قرار بگيرد قوي تر مي شود و اندامي كه كار نكند رشد زيادي ندارد.
مثلا زرافه برای خوردن برگ درختان ناچار گردن خود را بالا کشانده در نتیجه گردن آن نسل به نسل درازتر شده است.

2- نظريه داروين:
طبيعت در محيط افراد سازگارتر را انتخاب مي كند و آنهايي كه براي زندگي در يك محيط مناسب نيستند از بين مي روند.
مثال: زرافه ها داراي اندازه هاي متفاوتي بوده اند. آنهايي كه قد بلند داشته دسترسي به غذا داشته و زنده مانده اند اما زرافه هاي كوتاه قد بر اثر كمبود غذا از بين رفته اند.

فكر انتخاب طبيعي چگونه در ذهن داروين ريشه گرفت؟
او مشاهده كرد كه تعداد اولاد جانداران از والدين بيشتر است اما جمعيت انواع گونه ها هميشه ثابت است.
داروين از اين فرضيه سه نتيجه گرفت:
1- در يك محيط خاص فقط تعداد معيني از جانداران مي توانند زندگي كنند.
2- بين افراد يك نوع تفاوت فردي وجود دارد همه از نظر سازگاري مشابه نيستند.
3- افرادي كه سازگاري بيش تري دارند از شانس بيش تري براي زنده ماندن برخوردار هستند.
جهش:
به صفاتي كه به طور ناگهاني در يك فرد ظاهر مي شوند و قابل ارثي شدن هستند جهش مي گويند.
نظريه دووريس در مورد جهش:
او جهش را عامل ايجاد كننده صفات ثانويه در جانداران دانست.
چگونگي بروز جهش:
جهش بر اثر تغيير مولكول هاي DNA كه ماده اصلي كروموزوم است بوجود مي آيد اين ماده بسيار با ثبات است و كمتر دچار تغيير مي شود به همين دليل طي ميليون ها سال انواع گونه جانداران بدون تغيير باقي مانده اند.

بخش دوم
اتم ها و تركيب هاي شيميايي
تنوع در تركيب هاي شيميايي:
فرمول شيميايي
از كنارهم قرار گرفتن نمادهاي شيميايي فرمول شيميايي حاصل مي شود.
مثلا H2 فرمول شيميايي ئيدروژن، O2 فرمول شيميايي اكسيژن، H2O فرمول شيميايي آب، CH4 فرمول شيميايي گاز شهري (گاز متان) و C12H22O11 فرمول شيميايي شكر است.

مثلا H2SO4 فرمول شيميايي سولفوريك اسيد است. اين فرمول نشان مي دهد كه اين ماده از سه عنصر ئيدروژن، گوگرد و اكسيژن تشكيل شده است و در هر مولكول آن دو اتم ئيدروژن،يك اتم گوگرد و چهار اتم اكسيژن وجود دارد.

پيوند ميان اتم ها:
شايد از خود پرسيده باشيد كه چرا دستتان در آب فرو مي رود اما در يخ فرو نمي رود؟ چرا بنزين فراٌر است اما قير چنين نيست؟ چرا از تركيب سديم و كلر جسم سخت نمك طعام اما از تركيب اكسيژن و ئيدروژن آب حاصل مي شود؟
پاسخ اينگونه سوالات را در پيوند بين اتمها جستجو كنيد.
الف) پيوند كوالانس
هر اتم تعداد معيني الكترون دارد كه اين الكترونها طبق نظريه بور در مدارهاي متحدالمركزي بدور هسته مي چرخند. در مدار اول دو الكترون,در مدار دوم 8, الكترون و در مدارهاي بعدي ..... قرار مي گيرد حال اگر در مدار آخر كمتر از حد معمول الكترون وجود داشته باشد آن اتم ميل تركيب شدن با اتم هاي ديگر را دارد تا الكترونهاي لايه آخر خود را تكميل كند.

پيوند كووالانس:
جاذبه اي است كه اتمهاي يك مولكول را كنار هم نگه مي دارد.
در اين نوع پيوند دو نافلز هر كدام با به اشتراك گذاشتن الكترون لايه آخر خود را كامل مي كنند. الكترونهاي اشتراكي به هر دو اتم تعلق دارد.
مثلا مولكول ئيدروژن 2 اتمي است. هر اتم ئيدروژن با به اشتراك گذاشتن تنها الكترون خود الكترونهاي لايه خود را كامل مي كند
پيوند بين مولكولهاي نيتروژن، اكسيژن، گاز متان ، الكل، كربن دي اكسيد و ...... از نوع كووالانس است.
ب) پيوند يوني:
در واكنش هاي شيميايي فلزات تمايل به از دست دادن الكترون دارند در اين صورت به يون مثبت يا كانيون تبديل مي شوند غير فلزات هم مايل به گرفتن الكترون و تبديل شدن به يون منفي يا آنيون هستند.
توجه داشته باشيد كه يون به اتمهاي باردار گفته مي شود. در يونها تعداد الكترونها و پروتونها برابر نيست. به مثالهاي زير توجه كنيد:


تمرين: در شكل مقابل مدل بور براي دو اتم نشان داده شده است.


الف) عدد جرمي و عدد اتمي هر يك را مشخص كنيد.
ب) كدام ذره يك يون است؟ منفي يا مثبت؟ چرا؟
ج) كدام ذره سنگين تر است؟ چرا؟
بنابر آنچه گفته شد هنگامی که يك اتم فلز و يك اتم نافلز مثل سديم و كلر كنارهم قرار مي گيرند يك الكترون از سديم به كلر منتقل مي شود در نتيجه هر دو اتم به يون با بار مخالف تبديل مي شوند. جاذبه بين بارهاي مخالف سبب كنار هم ماندن اين دو يون مي شود.
به جاذبه اي كه يونها را كنار هم نگه مي دارد پيوند يوني مي گويند.
در جدول زير تركيبات يوني و كووالانسي با هم مقايسه شده اند.
|
تركيبات يوني |
تركيبات مولكولي |
|
با انتقال الكترون تشكيل مي شوند |
با به اشتراك گذاشتن الكترون تشكيل مي شوند |
|
نقطه ذوب و جوش بالا دارند |
نقطه ذوب و جوش كمتري دارد |
|
اكثرا در آب حل مي شوند |
اكثرا درآب حل نمي شوند |
|
در حالت محلول يا مذاب رسانا هستند |
هادي الكتريسيته نیستند |
|
نيروي بين ذرات تشكيل دهنده آن قوي تر است |
جاذبه بين اتمهاي مولكول قوي اما جاذبه بين مولكول ها ضعيف است. |
اسيدها، بازها و مواد خنثي
اسيدها
اسيد از كلمه اسيدوس به معناي ترش گرفته شده است. برخي اسيدها مانند آبليمو، سركه اسيد فرميك از موجودات زنده و بسياري از آنها مانند جوهر نمك، سولفوزيك اسيد و نيتريك اسيد و ....... بطريقه مصنوعي ساخته مي شوند در جدول زير برخي از اسيدهاي معروف و كاربرد آنها را مي بينيد.
راه شناسايي اسيدها:
اسيدها رنگ كاغذ تورنسل را قرمز مي كنند محدود PH اسيدها بين 0 تا 7 مي باشد بسته به قدرت اسيد رنگ كاغذ PH در اسيدها از نارنجي تا قرمز قهوه اي متغيير است هر چه PH كمتر باشد اسيد قويتر است.
| نام اسيد | نام شيمياي | فرمول شيمياي | برخي كاربردها |
| جوهر نمك | هيدروكلريك اسيد | HCL | جرم گيري سطوح- در معده |
| جوهر گوگرد | سولفوريك اسيد | H2so4 | باتري اتومبيل - صنايع مس |
| جوهر شوره | نيتريك اسید | HNO3 | مهمات سازي و توليد مواد منفجره |
كاغذ تورنس بسازيد:
مقداري از كلم بنفش را در آب ميوه گيري يا هاون خرد كنيد و عصاره آن را درون بشقابي بريزيد آنگاه تكه های باریک كاغذ را براي لحظاتي درون عصاره كلم قرار داده سپس باريكه ها كاغذ خشك را كنيد و با آنها اسيد يا باز بودن جوش شيرين – شامپو - آبليمو – آب پرتقال – دوغ و ..... را بيازمائيد.
باز يا قليا:
بازها معمولا مزه تلخ دارند و با اسيدها واكنش نشان داده، اثر آنها را از بين مي برند(خنثي مي كنند) و دراثر تماس با پوست آن را ليز و صابوني مي كنند.
گرد كيك پزي – جوش شيرين، ماده لوله بازكني، اغلب شوينده ها و حتي آب درون پوست پرتقال باز هستند. در جدول زير بازهاي معروف و برخي كاربردهاي آنها را ببينيد.
جدول
شناسايي بازها:
بازها تورنس را آبي، و فنل فتالئين را ارغواني و محدوده PH آنها بين 7 تا 14 است. هر چه PH بازي به 14 نزديك تر باشد آن باز قويتر است.

مواد خنثي موادي هستند كه نه خاصيت اسيدي و نه خاصيت بازي دارد.
آب مقطر، نمك طعام ، نفت و ...... خنثي هستند.
مواد خنثي رنگ تورنسل و كاغذ PH را تغيير نمي دهند . PH آنها حدود 7 است.
توجه داشته باشيد كه هرگاه اسيد و بازي بر هم اثر كنند نمك و آب بوجود مي آيد به اين واكنش، واكنش خنثي شدن اسيد و باز مي گويند.
![]()
بازي با اسيد و باز:
كمي محلول بي رنگ فنل فقاشين درون يك ليوان يا لوله آزمايش بريزيد و دوباره آن را خالي كيند. اكنون مقدار كمي آب آهك يا محلول جوش شيرين درون لوله بريزيد و آرام آرام بر روي آن جوهر نمك اضافه کنید علت آنچه را مشاهده مي كنيد تفسير كنيد.
جذاب و ديدني:
مقدار كمي (2 قاشق غذاخوري) پودر آلومينيم را درون يك ارلن يا بطري شير بريزيد. بر روي آن حدود 15 سي سي جوهرنمك اضافه كنيد. بلافاصله بادكنكي به دهانه آن ببنديد پس از لحظاتي دهانه بادكنك را با نخ ببنديد و آن را رها كنيد آنچه را مشاهده مي كنيد تفسير كنيد.
توجه: هنگام انجام اينگونه آزمايشات دقت و احتياط را فراموش نكنيد و حتي الامكان زير نظر افراد مطلع انجام دهيد.
بخش اول
|
مدل هاي اتمي
الکترونها در کره ای از بارهای مثبت پراکنده اند
در مدل بور تعداد الكترونهاي هر مدار ثابت از مداري به مدار ديگر تغيير مي كند.
به مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي يك اتم عدد جرمي گفته مي شود.
عدد جرمي در گوشه بالا و سمت چپ نماد شيميايي نوشته مي شود مثلا اتم كربن در هسته خود 6 پروتون و 6 نوترون دارد پس عدد جرمي آن 12 است. 12C
ايزوتوپ ها اتمهاي يك عنصر هستند كه در تعداد نوترون و در نتيجه عدد جرمي با هم تفاوت دارند اما عدد اتمي آنها يكسان است.
ايزوتوپ هاي يك عنصر خواص فيزيكي (جرم و چگالي) متفاوت اما خواص شيميايي يكسان دارند (چون الكترونهاي آنها برابر است)
توجه داشته باشيد كه تعداد نوترونهاي در هر اتم از رابطه زير محاسبه مي شود.
|
Genus
Genus
From Wikipedia, the free encyclopedia
"Genera" redirects here. For the operating system, see Genera (operating system).
For other uses, see Genus (disambiguation).
This article needs additional citations for verification.
Please help improve this article by adding reliable references. Unsourced material may be challenged and removed. (August 2006)
In biology, a genus (plural: genera) is a low-level taxonomic rank used in the classification of living and fossil organisms, which is an example of definition by genus and differentia. The term comes from Latin genus "descent, family, type, gender",[1] cognate with Greek: γένος – genos, "race, stock, kin".[2]
The hierarchy of biological classification's eight major taxonomic ranks, which is an example of definition by genus and differentia. A family contains one or more genera. Intermediate minor rankings are not shown.
The composition of a genus is determined by a taxonomist. The standards for genus classification are not strictly codified, and hence different authorities often produce different classifications for genera. In the hierarchy of the binomial classification system, genus comes above species and below family.
Contents
[hide]
[edit] Generic name
The scientific name of a genus may be called the generic name or generic epithet: it is always capitalized. It plays a pivotal role in binomial nomenclature, the system of biological nomenclature.
[edit] Binomial nomenclature
The rules for scientific names are laid down in the Nomenclature Codes; depending on the kind of organism and the Kingdom it belongs to, a different Code may apply, with different rules, laid down in a different terminology. The advantages of scientific over common names are that they are accepted by speakers of all languages, and that each species has only one name. This reduces the confusion that may arise from the use of a common name to designate different things in different places (example elk), or from the existence of several common names for a single species.
It is possible for a genus to be assigned to a kingdom governed by one particular Nomenclature Code by one taxonomist, while other taxonomists assign it to a kingdom governed by a different Code, but this is the exception, not the rule.
[edit] Pivotal in binomial nomenclature
The generic name often is a component of the names of taxa of lower rank. For example, Canis lupus is the scientific name of the Gray wolf, a species, with Canis the generic name for the dog and its close relatives, and with lupus particular (specific) for the wolf (lupus is written in lower case). Similarly, Canis lupus familiaris is the scientific name for the domestic dog.
Taxonomic units in higher ranks often have a name that is based on a generic name, such as the family name Canidae, which is based on Canis. However, not all names in higher ranks are necessarily based on the name of a genus: for example, Carnivora is the name for the order to which the dog belongs.
[edit] The problem of identical names used for different genera
A genus in one kingdom is allowed to bear a scientific name that is in use as a generic name (or the name of a taxon in another rank) in a kingdom that is governed by a different Nomenclature Code. Although this is discouraged by both the International Code of Zoological Nomenclature and the International Code of Botanical Nomenclature, there are some five thousand such names that are in use in more than one kingdom. For instance, Anura is the name of the order of frogs but also is the name of a genus of plants (although not current: it is a synonym); Aotus is the genus of golden peas and night monkeys; Oenanthe is the genus of wheatears and water dropworts, Prunella is the genus of accentors and self-heal, and Proboscidea is the order of elephants and the genus of devil's claws.
Within the same kingdom one generic name can apply to only one genus. This explains why the platypus genus is named Ornithorhynchus—George Shaw named it Platypus in 1799, but the name Platypus had already been given to a group of ambrosia beetles by Johann Friedrich Wilhelm Herbst in 1793. Names with the same form but applying to different taxa are called homonyms. Since beetles and platypuses are both members of the kingdom Animalia, the name Platypus could not be used for both. Johann Friedrich Blumenbach published the replacement name Ornithorhynchus in 1800.
[edit] Types and genera
Because of the rules of scientific naming, or "binomial nomenclature", each genus should have a designated type, although in practice there is a backlog of older names that may not yet have a type. In zoology this is the type species (see Type (zoology)); the generic name is permanently associated with the type specimen of its type species. Should this specimen turn out to be assignable to another genus, the generic name linked to it becomes a junior synonym, and the remaining taxa in the former genus need to be reassessed.
See scientific classification and Nomenclature Codes for more details of this system. Also see type genus.
[Guidelines
There are no hard and fast rules that a taxonomist has to follow in deciding what does and what does not belong in a particular genus. This does not mean that there is no common ground among taxonomists in what constitutes a "good" genus. For instance, some rules-of-thumb for delimiting a genus are outlined in Gill.[3] According to these, a genus should fulfill three criteria to be descriptively useful:
- monophyly – all descendants of an ancestral taxon are grouped together;
- reasonable compactness – a genus should not be expanded needlessly; and
- distinctness – in regards of evolutionarily relevant criteria, i.e. ecology, morphology, or biogeography; note that DNA sequences are a consequence rather than a condition of diverging evolutionary lineages except in cases where they directly inhibit gene flow (e.g. postzygotic barriers).
[edit] Nomenclature
...difficulties occurring in generic nomenclature: similar cases abound, and become complicated by the different views taken of the matter by the various taxonomists.
Prof. C. S. Rafinesque. 1836[4]
None of the Nomenclature Codes require such criteria for defining a genus, because these are concerned with the nomenclature rules, not with taxonomy. These regulate formal nomenclature, aiming for universal and stable scientific names.
| This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding reliable references. Unsourced material may be challenged and removed. (August 2006) |
In biology, a genus (plural: genera) is a low-level taxonomic rank used in the classification of living and fossil organisms, which is an example of definition by genus and differentia. The term comes from Latin genus "descent, family, type, gender",[1] cognate with Greek: γένος – genos, "race, stock, kin".[2]
The composition of a genus is determined by a taxonomist. The standards for genus classification are not strictly codified, and hence different authorities often produce different classifications for genera. In the hierarchy of the binomial classification system, genus comes above species and below family.
Contents[hide] |
[edit] Generic name
The scientific name of a genus may be called the generic name or generic epithet: it is always capitalized. It plays a pivotal role in binomial nomenclature, the system of biological nomenclature.
[edit] Binomial nomenclature
The rules for scientific names are laid down in the Nomenclature Codes; depending on the kind of organism and the Kingdom it belongs to, a different Code may apply, with different rules, laid down in a different terminology. The advantages of scientific over common names are that they are accepted by speakers of all languages, and that each species has only one name. This reduces the confusion that may arise from the use of a common name to designate different things in different places (example elk), or from the existence of several common names for a single species.
It is possible for a genus to be assigned to a kingdom governed by one particular Nomenclature Code by one taxonomist, while other taxonomists assign it to a kingdom governed by a different Code, but this is the exception, not the rule.
[edit] Pivotal in binomial nomenclature
The generic name often is a component of the names of taxa of lower rank. For example, Canis lupus is the scientific name of the Gray wolf, a species, with Canis the generic name for the dog and its close relatives, and with lupus particular (specific) for the wolf (lupus is written in lower case). Similarly, Canis lupus familiaris is the scientific name for the domestic dog.
Taxonomic units in higher ranks often have a name that is based on a generic name, such as the family name Canidae, which is based on Canis. However, not all names in higher ranks are necessarily based on the name of a genus: for example, Carnivora is the name for the order to which the dog belongs.
[edit] The problem of identical names used for different genera
A genus in one kingdom is allowed to bear a scientific name that is in use as a generic name (or the name of a taxon in another rank) in a kingdom that is governed by a different Nomenclature Code. Although this is discouraged by both the International Code of Zoological Nomenclature and the International Code of Botanical Nomenclature, there are some five thousand such names that are in use in more than one kingdom. For instance, Anura is the name of the order of frogs but also is the name of a genus of plants (although not current: it is a synonym); Aotus is the genus of golden peas and night monkeys; Oenanthe is the genus of wheatears and water dropworts, Prunella is the genus of accentors and self-heal, and Proboscidea is the order of elephants and the genus of devil's claws.
Within the same kingdom one generic name can apply to only one genus. This explains why the platypus genus is named Ornithorhynchus—George Shaw named it Platypus in 1799, but the name Platypus had already been given to a group of ambrosia beetles by Johann Friedrich Wilhelm Herbst in 1793. Names with the same form but applying to different taxa are called homonyms. Since beetles and platypuses are both members of the kingdom Animalia, the name Platypus could not be used for both. Johann Friedrich Blumenbach published the replacement name Ornithorhynchus in 1800.
[edit] Types and genera
Because of the rules of scientific naming, or "binomial nomenclature", each genus should have a designated type, although in practice there is a backlog of older names that may not yet have a type. In zoology this is the type species (see Type (zoology)); the generic name is permanently associated with the type specimen of its type species. Should this specimen turn out to be assignable to another genus, the generic name linked to it becomes a junior synonym, and the remaining taxa in the former genus need to be reassessed.
See scientific classification and Nomenclature Codes for more details of this system. Also see type genus.
[Guidelines
There are no hard and fast rules that a taxonomist has to follow in deciding what does and what does not belong in a particular genus. This does not mean that there is no common ground among taxonomists in what constitutes a "good" genus. For instance, some rules-of-thumb for delimiting a genus are outlined in Gill.[3] According to these, a genus should fulfill three criteria to be descriptively useful:
- monophyly – all descendants of an ancestral taxon are grouped together;
- reasonable compactness – a genus should not be expanded needlessly; and
- distinctness – in regards of evolutionarily relevant criteria, i.e. ecology, morphology, or biogeography; note that DNA sequences are a consequence rather than a condition of diverging evolutionary lineages except in cases where they directly inhibit gene flow (e.g. postzygotic barriers).
[edit] Nomenclature
...difficulties occurring in generic nomenclature: similar cases abound, and become complicated by the different views taken of the matter by the various taxonomists.
None of the Nomenclature Codes require such criteria for defining a genus, because these are concerned with the nomenclature rules, not with taxonomy. These regulate formal nomenclature, aiming for universal and stable scientific names.
Water Crystal of the Month
تاریخچه ی بازی های استقلال و پرسپولیس
تاریخچه ی بازی های استقلال و پرسپولیس
جدول مجموع بازیهای دو تیم
|
ردیف |
تیم |
بازی |
برد |
مساوی |
باخت |
گل زده |
گل خورده |
امتیاز |
|
1 |
استقلال |
۷۰ |
۲۲ |
3۱ |
۱۷ |
۷۰ |
۶۵ |
۹۷ |
|
2 |
پرسپولیس |
۷۰ |
۱۷ |
3۱ |
۲۲ |
۶۵ |
۷۰ |
۸۲ |
mud
| This section requires expansion. |
Mud can provide a home for numerous types of animals, including varieties of worms, frogs, snails, clams, and crayfish. Other animals, such as pigs and elephants, bathe in mud in order to cool off and protect themselves from the sun. Humans have also used mud as a building material, or a sealant material.
[edit] Problems
Clay soil can pose problems for traffic when moisture is present. A road built upon such soil may become stable over time as the packing of the soil will make it more water-resistant. However, any attempt to grade it can be disastrous, since excess water can then enter the surface and will be worked in by traffic, transforming portions of the road into a mud bog that can trap vehicles. The typical solution in road building is to add layers of crushed stone. The stone particles will interlock and distribute the weight of a vehicle over a larger surface area. Proper drainage is also essential when low spots are encountered by the road, usually requiring the addition of culverts to pass water underneath the elevation of the street.
Buildings constructed upon clay soil must also be properly drained around their perimeter, particularly where a perimeter foundation (rather than a monolithic slab) is used. As clay will expand and soften when moisture is added, the resultant mud will squeeze out from underneath the foundation, however, in the next dry cycle it will contract, but the clay squeezed out will not return. Over a number of such cycles the foundation can sink in the moisture-cycled locations, possibly causing both wall and foundation cracks. Maintaining a constant moisture level in firm soil is important and can be effected by appropriate landscaping and landscaping maintenance. Where drainage is toward a building a French drain may be installed to route water around the building.
[edit] As food
Haiti consumes a large variety of different non-traditional foods in an attempt to quelch hunger pains. Mud cakes are traditionally fashioned and consumed, but items such as clay and chalk can also be eaten. Due to recent increases in food prices and growing starvation in Haiti, this habit has been extended and received much media attention.[1]
Outside of hunger, mud and dirt can be consumed accidentally during sports and other outdoor activities. This has led to dysphemisms for poor-tasting food such as "tastes like dirt", based on the experience of getting mud, dirt, etc. in one's teeth.
There also exist children's recipes for "mud", which is generally a chocolate or cornstarch-based sludge used more for visual appeal than actual taste. Never does this confectionery mud actually contain real mud.[2]
10
غذا و سلامتي
يكي از مهم ترين خصوصيات موجودات زنده غذا خوردن آنهاست جانوران از جمله انسان مصرف كننده مواد غذايي هستند. سلول هاي بدن ما براي فعاليت خود به غذا نياز دارند و براي اينكه سالم و تندرست باشيم و سلول ها در ست كار كنند بايد انرژي و مولكول هاي لازم را بدست آوريم.
غذا مواد ضروري آن
مواد غذايي ضروري بدن عبارتنداز:
- كربوهيدرات ها
- ليپيدها
- پروتئين ها
- ويتامين ها
- مواد معدني
- آب
نوع اين مواد، همچنين مقدار اين مواد در غذايي كه مي خوريم اهميت دارد. كم يا زياد بودن هر يك از آنها موجب بيماري مي شود.
دستگاه گوارش بعضي از مولكول هاي اين مواد را مي شكند و به مولكول هاي ساده تر تبديل مي كند.
- كربوهيدرات ها:
بيشتر مواد غذايي ما را كربوهيدرات ها يا قندها تشكيل مي دهند. مثلا بيشتر غذاي سلول هاي مغز را مولكول گلوكز تشكيل مي دهد. كه نوعي كربوهيدرات است و در خون وجود دارد.
نشاسته و سلولز هم كربوهيدرات اند.
نشاسته در دانه هايي مانند گندم، برنج، ذرت و سيب زميني وجود دارد.
مولكول نشاسته از تعداد زيادي مولكول قند ساخته شده است.
- سلولز:
سلولز كربوهيدراتي است كه در ديواره سلول هاي گياهي وجود دارد. سلولز در بدن ما تجزيه نمي شود.
سلولز از تعداد زيادي مولكول قند ساخته شده است اما بدن ما آنزيم لازم براي تجزيه آن را ندارد. نوع پيوندهاي بين مولكول هاي سلولز و نشاسته با هم متفاوت است.
براي شناسايي نشاسته از محلول يد استفاده مي شود. نشاسته در مقابل محلول يد آبي تيره مي شود.
- پروتئين ها:
مهمترين مولكول هاي سازنده ي بدن موجودات زنده پروتئين ها هستند. پروتئين ها موجب رشد و تنظيم فعاليت هاي بدن مي شوند. هر مولكول پروتئين از اجتماع مولكول هاي كوچكتري به نام آمينواسيد ساخته شده است.
تا كنون 20 نوع آمينواسيد شناخته شده است. با توجه به گوناگوني تعداد و ترتيب آمينواسيدهاي مولكول پروتئين، انواع پروتئين ها به وجود مي آيد.
در غذاهايي مانند تخم مرغ ، شير، پنير، گوشت و نخود و لوبيا و سويا آمينواسيدهاي لازم بدن فراوانند.
شناسايي پروتئين:
در اين آزمايش ابتدا ماده ي غذايي را درون لوله آزمايش مي ريزيم.
سپس 20 تا 30 قطره سديم هيدرواكسيد رقيق اضافه مي كنيم و سپس 20 تا 30 قطره محلول مس سولفات كه آبي رنگ است اضافه مي كنيم در صورت وجود نشاسته رنگ مخلوط بنفش مي شود.
- ليپيد ها:
ليپيدها يا چربي ها ماده ي اصلي ساختمان غشاء سلول ها هستند اين مواد در زير پوست و اطراف اندام هاي بدن ذخيره مي شوند.
و به صورت عايق و ضربه گير عمل مي كنند ليپيدها در مقايسه با كربوهيدات ها مقدار انرژي بيشتري دارند. مصرف زياد ليپيد ها براي سلامتي انسان مضر است. در غذاهايي مانند گوشت، تخم مرغ، پنير، كره ، دانه هاي روغني انواع ليپيدها وجود دارد.
فسفوليپيدها از چربي هاي مهم غشاي سلول هستند.
فسفوليپيدها ، مولكول هايي هستند كه يك سر آنها قطبي (باردار) و آبدوست است و سر ديگر آنها با دو اسيد چرب غير قطبي(بدون بار) آب گريز است.
شناسايي چربي در مواد غذايي
براي شناسايي چربي در مواده غذايي مراحل زير انجام مي شود.
- ويتامين ها:
ويتامين ها موادي هستند كه به مقدار كم براي بدن لازمند و كارهاي مهمي را انجام مي دهند.
ويتامين ها موجب تنظيم فعاليت هاي بدن مي شوند. با كمك آنها استفاده از ساير مواد غذايي كامل تر و ساده تر مي شود. مثلاً كمبود ويتامين D موجب مي شود كه سلول هاي استخواني نتوانند از كلسيم استفاده كنند.
ويتامين ها به دو گروه محلول در آب و محلول در چربي تقسيم بندي مي شوند.
- مواد معدني:
در غذاي انسان بايد عناصر مختلف به صورت تركيبات شيميايي گوناگون وجود داشته باشد. غير از اكسيژن، هيدورژن، كربن و نيتروژن كه در ساختار كروهيدرات ها، ليپيدها و پروتئين ها وجود دارند حدود 20 عنصر ديگر هم وجود دارند كه براي تغذيه انسان ضروري هستند مانند آهن، يد ، كلسيم، فسفر، فلوئور، سديم، پتاسيم و...
اين عناصر به صورت مواد معدني، بدن مي رسند.
- آب:
بعد از هوا آب لازم ترين ماده براي بدن است اغلب مواد غذايي فقط به صورت محلول وارد خون و از آنجا وارد سلول ها مي شوند. آب در واكنش هاي شيميايي سلول ها شركت مي كند و مواد زايد و سلول ها به كمك آب از آنها دور مي شود.
گرماي بدن نيز توسط آب تنظيم مي شود.
بخشي از آب بدن از طريق عرق كردن، دفع، ادرار و مدفوع و انجام واكنش هاي شيميايي و تنفس از دست مي رود.
رژيم غذايي
گوناگوني غذاها بسيار است و رژيم غذايي براي هر فرد معيني نوشيدني ها و خوراكي ها است كه فرد به طور معمول مصرف مي كند. داشتن رژيم غذايي صحيح و مناسب براساس ويژگي هاي زير است.
1- كافي بودن (از شش دسته مواد ضروري به بدن برساند)
2- متعادل بودن (از همه انواع مواد غذايي مصرف شود تا مواد ضروري به بدن برسد)
3- مقدار انرژي (انرژي آن كالري لازم را به بدن برساند)
4- محدوديت داشتن (مواد لازم را به اندازه به بدن برساند و زيادتر نباشد)
5- تنوع داشتن (گوناگوني غذاها نيازهاي بدن را تأمين مي كند)
گروه هاي غذايي :
متخصصين علوم تغذيه همه غذاها را در 6 گروه غذايي قرار داده اند اگر در شبانه روز از اين 6 نوع ماده غذايي به اندازه كافي بخوريم غذايي متعادل داريم.
هرم راهنماي غذايي
امروزه متخصصين علوم تغذيه براي انتخاب غذاي روزانه افراد از هرم راهنماي غذايي استفاده مي كنند. در اين هرم وعده هاي صرف غذا در روز، از پايين به بالا كاهش مي يابد. مصرف غذاهاي گروه نان و غلات در پايين بيشتر از بقيه است با توجه به شكل در رديف دوم ميوه و سبزي و سوم گوشت و شير و در رأس هرم قند چربي و روغن قرار دارند. هر چه از پايين هرم به رأس هرم نزديك مي شويم ميزان مصرف اين نوع غذاها بايد كاهش يابد. مثلاً از غذاهاي رأس هرم به مقدار كمي بايد استفاده شود.
غذا و مشكل جهاني
درصد زيادي از مردم يا غذاي كافي نمي خورند و يا در غذاي آنها مواد لازم و ضروري وجود ندارد.

اين وضع موجب ايجاد بيماري هاي مختلف و حتي كاهش فعاليت هاي ذهني مي شود. امروزه تهيه غذاي پروتئين دار مشكل اغلب كشورهاي جهان است. و يكي از علل آن هم افزايش جمعيت اين كشورهاست با افزايش جمعيت محيط زيست تخريب مي شود و مهاجرت روستائيان به شهرها و حاشيه نشيني و كاهش توليد مواد غذايي و بي كاري و مشكلات آن دامن گير جوامع مي شود.
غذايي و بي كاري و مشكلات آن دامن گير جوامع مي شود.
Petroleum{ زبان اصلی1 }
Petroleumthe temperature t is in Celsius and d is the specific gravity at 15 °C.[15]
[edit] Formation
Structure of vanadium porphyrin compound extracted from petroleum by Alfred E. Treibs, father of organic geochemistry. Treibs noted the close structural similarity of this molecule and chlorophyll a.
According to generally accepted theory, petroleum is derived from ancient biomass.[16] It is a fossil fuel derived from ancient fossilized organic materials. The theory was initially based on the isolation of molecules from petroleum that closely resemble known biomolecules.
More specifically, crude oil and natural gas are products of heating of ancient organic materials (i.e. kerogen) over geological time. Formation of petroleum occurs from hydrocarbon pyrolysis, in a variety of mostly endothermic reactions at high temperature and/or pressure.[17] Today's oil formed from the preserved remains of prehistoric zooplankton and algae, which had settled to a sea or lake bottom in large quantities under anoxic conditions (the remains of prehistoric terrestrial plants, on the other hand, tended to form coal). Over geological time the organic matter mixed with mud, and was buried under heavy layers of sediment resulting in high levels of heat and pressure (diagenesis). This process caused the organic matter to change, first into a waxy material known as kerogen, which is found in various oil shales around the world, and then with more heat into liquid and gaseous hydrocarbons via a process known as catagenesis.
There were certain warm nutrient-rich environments such as the Gulf of Mexico and the ancient Tethys Sea where the large amounts of organic material falling to the ocean floor exceeded the rate at which it could decompose. This resulted in large masses of organic material being buried under subsequent deposits such as shale formed from mud. This massive organic deposit later became heated and transformed under pressure into oil.[18]
Geologists often refer to the temperature range in which oil forms as an "oil window"[19]—below the minimum temperature oil remains trapped in the form of kerogen, and above the maximum temperature the oil is converted to natural gas through the process of thermal cracking. Sometimes, oil which is formed at extreme depths may migrate and become trapped at much shallower depths than where it was formed. The Athabasca Oil Sands is one example of this.
[edit] Abiogenic origin
|
|
An editor has expressed a concern that this section lends undue weight to certain ideas relative to the section as a whole. Please help to discuss and resolve the dispute before removing this message. (January 2011) |
A small number of geologists adhere to the abiogenic petroleum origin hypothesis and maintain that hydrocarbons of purely inorganic origin exist within Earth's interior. Chemists Marcellin Berthelot and Dmitri Mendeleev, as well as astronomer Thomas Gold championed the theory in the Western world by supporting the work done by Nikolai Kudryavtsev and Vladimir Porfiriev in the 1950s. It is currently supported primarily by Jack F. Kenney, Vladilen Krayushkin, and Vladimir Kutcherov.[20][21]
The abiogenic origin hypothesis has not yet been ruled out, but it has little support among modern petroleum geologists.[22] Its advocates consider that it is "still an open question"[21] Extensive research into the chemical structure of kerogen has identified algae as the primary source of oil. The abiogenic origin hypothesis fails to explain the presence of these markers in kerogen and oil, as well as failing to explain how inorganic origin could be achieved at temperatures and pressures sufficient to convert kerogen to graphite. It has not been successfully used in uncovering oil deposits by geologists, as the hypothesis lacks any mechanism for determining where the process may occur.[23] More recently scientists at the Carnegie Institution for Science have found that ethane and heavier hydrocarbons can be synthesized under conditions of the upper mantle.[24]
[edit] Crude oil
[edit] Crude oil reservoirs
Three conditions must be present for oil reservoirs to form: a source rock rich in hydrocarbon material buried deep enough for subterranean heat to cook it into oil; a porous and permeable reservoir rock for it to accumulate in; and a cap rock (seal) or other mechanism that prevents it from escaping to the surface. Within these reservoirs, fluids will typically organize themselves like a three-layer cake with a layer of water below the oil layer and a layer of gas above it, although the different layers vary in size between reservoirs. Because most hydrocarbons are lighter than rock or water, they often migrate upward through adjacent rock layers until either reaching the surface or becoming trapped within porous rocks (known as reservoirs) by impermeable rocks above. However, the process is influenced by underground water flows, causing oil to migrate hundreds of kilometres horizontally or even short distances downward before becoming trapped in a reservoir. When hydrocarbons are concentrated in a trap, an oil field forms, from which the liquid can be extracted by drilling and pumping.
The reactions that produce oil and natural gas are often modeled as first order breakdown reactions, where hydrocarbons are broken down to oil and natural gas by a set of parallel reactions, and oil eventually breaks down to natural gas by another set of reactions. The latter set is regularly used in petrochemical plants and oil refineries.
Wells are drilled into oil reservoirs to extract the crude oil. "Natural lift" production methods that rely on the natural reservoir pressure to force the oil to the surface are usually sufficient for a while after reservoirs are first tapped. In some reservoirs, such as in the Middle East, the natural pressure is sufficient over a long time. The natural pressure in many reservoirs, however, eventually dissipates. Then the oil must be pumped out using “artificial lift” created by mechanical pumps powered by gas or electricity. Over time, these "primary" methods become less effective and "secondary" production methods may be used. A common secondary method is “waterflood” or injection of water into the reservoir to increase pressure and force the oil to the drilled shaft or "wellbore." Eventually "tertiary" or "enhanced" oil recovery methods may be used to increase the oil's flow characteristics by injecting steam, carbon dioxide and other gases or chemicals into the reservoir. In the United States, primary production methods account for less than 40% of the oil produced on a daily basis, secondary methods account for about half, and tertiary recovery the remaining 10%. Extracting oil (or “bitumen”) from oil/tar sand and oil shale deposits requires mining the sand or shale and heating it in a vessel or retort, or using “in-situ” methods of injecting heated liquids into the deposit and then pumping out the oil-saturated liquid.
[edit] Unconventional oil reservoirs
Oil-eating bacteria biodegrades oil that has escaped to the surface. Oil sands are reservoirs of partially biodegraded oil still in the process of escaping and being biodegraded, but they contain so much migrating oil that, although most of it has escaped, vast amounts are still present—more than can be found in conventional oil reservoirs. The lighter fractions of the crude oil are destroyed first, resulting in reservoirs containing an extremely heavy form of crude oil, called crude bitumen in Canada, or extra-heavy crude oil in Venezuela. These two countries have the world's largest deposits of oil sands.
On the other hand, oil shales are source rocks that have not been exposed to heat or pressure long enough to convert their trapped hydrocarbons into crude oil. Technically speaking, oil shales are not really shales and do not really contain oil, but are usually relatively hard rocks called marls containing a waxy substance called kerogen. The kerogen trapped in the rock can be converted into crude oil using heat and pressure to simulate natural processes. The method has been known for centuries and was patented in 1694 under British Crown Patent No. 330 covering, "A way to extract and make great quantityes of pitch, tarr, and oyle out of a sort of stone." Although oil shales are found in many countries, the United States has the world's largest deposits.[25]
[edit] Classification
The petroleum industry generally classifies crude oil by the geographic location it is produced in (e.g. West Texas Intermediate, Brent, or Oman), its
Crude Oil
| نفت خام به انگلیسی Crude Oil و به روسی Naphra نامیده میشود که درحالت طبیعی به صورت مایع بوده و رنگ آن قهوهای زرد مایل به سیاه است و دربرابر نور انعکاسی ، رنگ سبز بخصوصی از خود نشان میدهد. |
مشخصات نفت
نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط میگردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شدهاند.| عنصر | حداقل درصد وزنی | حداکثر درصد وزنی |
| کربن | 82.2 | 87.1 |
| هیدروژن | 11.8 | 14.7 |
| گوگرد | 0.1 | 5.5 |
| اکسیژن | 0.1 | 4.5 |
| نیتروژن | 0.1 | 1.5 |
جدول ازسلی (1985)
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت میشود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان میدهند.قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده میشوند.
خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوهای ، قهوهای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن میباشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر میباشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم میدانند.ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر میباشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی میباشد.گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons)
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :- هیدروکربنهای پارافینی (پارافینها)
- هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )
- هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن میباشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V میباشد.وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده میشود، وزن مخصوص آن میباشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه میکنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه میکنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر میباشد.
| |
سنجش وزن مخصوص نفت خام
سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده میشود و مقدار آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه Baume میدهد.
= درجه A.P.I امریکائی
= درجه Baume اروپاییبدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 میباشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.
تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام
از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام میشوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده میشود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام میگذارد.انواع مختلف نفت برحسب A.P.I
- نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
- نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
- نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I
ضریب انبساط نفت خام
ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش مییابد.ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام
ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده میشود.نقطه اشتعال نفت
نقطه اشتعال نفت نیز به مقدار مواد زود جوش آن مربوط است، و میتواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوشها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا میبرند.نقطه سفت شدن نفت خام
نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام میرسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.پالایش نفت خام
از تصفیه یا پالایش نفت خام میتوان فرآوردههای زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارتهای زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکولهای نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود میآورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را میتوان نام برد.آینه كوژ (محدب)
آینههای كوژ (محدب)، آینههای كروی هستند، كه قسمت خارجی و برآمده آنها صیقلی و بازتابنده نور است.

مركز _ محور اصلی
) مینامند خطی كه از مركز آینه و وسط آینه (نقطه
) میگذرد ، محور اصلی آینه نامیده میشود.كانون آینه محدب (كوژ)


است. چون شعاع همیشه بر سطح كره عمود است، خط
در نقطه
بر سطح آینه عمود خواهد بود.
، كه محور آینه،
، موازی است و در
بر آینه فرود میآید، بنابر قانون بازتابش چنان بازمیتابد كه مطابق شكل ،
با توجه به شكل نتیجه میگیریم كه مثلث
متساویالساقین است، یعنی
و همچنین با توجه به این نكته كه
(
خیلی كوچكتر از
)، در این صورت زاویههای
و
كوچكاند، و
. تمام این پرتوهای موازی با محور آینه، پس از بازتاب به نظر میرسد كه از نقطه
یعنی كانون آینه كه در وسط آینه و مركز انحنای آن قرار دارد تابیده میشوند. اگر شعاع انحنای آینه را
بگیریم داریم:
فاصله كانونی آینه است.رسم پرتوهای بازتاب در آینه كوژ (محدب)
چگونگی تشكیل تصویر در آینههای محدب
روش رسم تصویر در آینههای محدب
را در یك آینه محدب رسم میكنیم.
مدل ریاضی
و فاصلهی تصویر تا مركز آینه
و فاصله كانونی آینه
بیابیم: شكل زیر را در نظر بگیرید:
را اضافه كردهایم. این پرتو از نقطه
به مركز آینه، یعنی
میتابد چون آینه در نقطه
بر خط
عمود است قانون بازتاب ایجاب میكند
و
با هم برابر باشند. چون در مثلث
و
قائمالزاویهاند و دو زاویه
و
با هم برابرند، این دو مثلث متشابه نیز هستند لذا : 
و
نشانه ارتفاعهای شیء و تصویرند.
و مثلث
را در نظر میگیریم، كه خط
خطی است كه از
عمود بر
رسم شده است. چون
است لذا این دو مثلث متشابه نیز میباشند، لذا خواهیم داشت:
كه در مقایسه با فاصله كانونی
كوچك است، چشم پوشیدهایم. از تركیب دو معادله بالا میرسیم به:
و
و
، اندازهشان در نظر گرفته شده است، معمولاً این رابطه را به صورت كلی 
و
را با علامت منفی در رابطه قرار میدهند. كه در نتیجه این رابطه با رابطه (3) فرقی نمیكند. بلكه باید دقت شود كه علامت مجازی بودن یا در فرمول رعایت شود و یا در مقدار دادن به
و
.
همیشه كوچكتر یا برابر
میباشد. چون مقدار
مثبت است.
برود،
میشود. و با نزدیك شدن
به
، مقدار
كم میشود.بزرگنمایی در آینهی محدب
عبارت است از نسبت ارتفاع تصویر به شیء. یعنی 

، امتداد پرتو بازتاب
است و از آنجا كه دو مثلث
و
قائمالزاویهاند، لذا این دو مثلث متشابهاند، پس:

و
را در نظر نگرفتهایم و فقط اندازه
و
را منظور داشتهایم. لذا در هنگام حل مسئله باید توجه شود كه مقدار
یك عدد مثبت میباشد و لذا اگر مقادیر
و
را با علامتشان در رابطه (2) قرار داده شود باید آن را از یك قدرمطلق عبور داد.پیوند های خارجی
http://Olympiad.roshd.ir/physics/content/pdf/0262.pdfمحاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر
|
محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر : زمان انتشار: 21 آبان 1389 - 20:15:49 موضوع: علوم |
|
محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر :
HTML clipboard
هر گاه فاصله ي تصوير تا آينه معلوم نباشد، در رابطه (4-3) به جاي pو f عدد مربوط را قرار مي دهيم و q را محاسبه مي كنيم. پس از محاسبه اگر عدد بدست آمده مربوط به q مثبت باشد، تصوير حقيقي است و در صورتي كه عدد بدست آمده منفي باشد معلوم مي شود تصوير مجازي است. در صورتي كه فاصله ي تصوير تا آينه معلوم و تصوير مجازي باشد اين فاصله را با علامت منفي به جاي q قرار ميدهيم.
|
![]() |
|
|
بخش7و8
|
كاربرد سنگ ها و كاني ها
كاني ها و سنگ ها كاربردهاي گوناگوني دارند براي ساختن وسايل زندگي ، زيورآلات، وسايل ساختماني و در صنعت كاربرد فراواني دارند. بطور كلي سنگ ها و كاني ها به سه منظور استخراج مي شوند. پرسش: نفت چگونه تشكيل مي شود؟
1- در صنايع ساختماني: براي تزئين نماي ساختمان ها- مصالح ساختماني در نماي ساختمان بيش تر از گرانيت – مرمر- تراورتن و سنگ هاي چيني در تهيه مصالح بيش تر سنگ گچ – سنگ آهك نكته: براي تهيه سيمان سنگ آهنك را با رس در كوره حدود 1400 درجه حرارت داده تا پودر سيمان توليد شود.
6- صنايع الكتريكي- الكترونيكي: براي انتقال جرايان برق و ساختن ترانزيستورها
ج) در جواهر سازي: بعضي از كاني ها به علت رنگ و جلاي زيبا ب عنان جواهر از آن ها استفاده مي كنند مثل فيروزه- الماس- ياقوت- زمرد |
بخش5و6
ساختار زمين
بشر از دير باز به فكر مطالعه درباره زمين و ساختمان دروني آن بوده است از آنجا كه مطالعه مستقيم اعماق زمين غير ممكن است بيش تر مطالعات درباره زمين به روش غير مستقيم است.
عميق ترين چاهي كه جهت مطالعه مستقيم حفر شده است در شوروي سابق حدود 13 كيلومتر است در صورتي كه شعاع كره زمين در حدود 6400 كيلومتر است
رههاي مطالعه غير مستقيم زمين:
آتشفشانها – چشمه هاي آب گرم – امواج زلزله – سنگهايي كه از ساير نقاط منظومه شمسي به زمين رسيده اند.
لايه هاي زمين:
- هسته
- گوشته
- پوسته

الف:هسته: داغ ترين قسمت زمين كه از دولايه تشكيل شده است لايه داخلي حالت جامد لايه خارجي حالت مايع است.
هسته زمين بيش تر از عناصر آهن و نيكل ساخته شده است.
خاصيت مغناطيسي زمين به خاطر همين دو عنصر در هسته مي باشد.
ب:گوشته: در اطراف هسته قراردارد كه از دو قسمت
نرم كره(خميري شكل) و سنگ كره(قسمت سنگي)
مواد سازنده گوشته: سيلسيم – اكسيژن- آهن منيزيم-كلسيم
ج:پوسته: خارجي ترين لايه زمين است كه سطح آن داراي برجستگي(كوهها) و فرو رفتگي ها(اقيانوسها) مي باشد ضخامت آن متفاوت است.
در زير قاره ها 20 تا 60 كيلومتر – در زير اقيانوسها 8 تا 12 كيلومتر است.
پوسته در زير اقيانوسها شبيه لايه پايين پوسته قاره اي مي باشد.


نرم كره: قسمت خميري شكل گوشته را نرم كره گويند.
سنگ كره: پوسته سنگي و سخت زمين همراه با قسمت سنگي گوشته را سنگ كره گويند
سنگ كره بر روي نرم كره قراردارد و گاهي به آرامي جابه جا مي شود كه موجب وقوع زلزله مي شود.

سوالات نور
جاهاي خالي را با استفاده از كلمات داخل پرانتز كامل كنيد.
|
1) جسم هايي كه نور از آن ها عبور مي كند |
نام دارد. | |
|
2) اگر زمين بين ماه و خورشيد واقع شود |
روي مي دهد. | |
|
3) در شكل مقابل، زاويه بازتاب |
درجه است. | |
|
| ||
|
4) درهنگام تجزيه نور خورشيد، نور |
بيش تر از همه ي رنگ ها تغيير مسير مي دهد. | |
|
5) هر پرتويي كه موازي محور اصلي به آينه كاو بتابد، پرتو بازتاب آن از |
آينه مي گذرد. | |
|
6) تصوير در آينه ي |
همواره مجازي، كوچك تر و مستقيم خواهد بود. | |
|
7) سرعت نور در شيشه |
از آب است. |
عبارات درست و غلط را مشخص كنيد.
صحيح غلط
|
1) قطر سايه به فاصله چشمه ي نور تا جسم كدر بستگي دارد. |
|
|
2) در بازتاب نامنظم همواره تصويري واضح و روشن ايجاد مي شود. |
|
|
3) از امتداد پرتوهاي واگرايي كه از سطح آينه بازتاب مي شود، تصويري مجازي تشكيل مي گردد. |
|
|
4) آينه ي كوژ مي تواند از يك جسم هم تصوير حقيقي و هم تصوير مجازي ايجاد كند. |
|
|
5) اگر پرتو تابش از محيط رقيق وارد محيط غليظ شود، پرتو شكست از خط عمود دورتر مي شود. |
|
|
6) علت شكست نور، متفاوت بودن سرعت نور در محيط هاي مختلف است. |
|
|
7) تصوير در عدسي همگرا، همواره مجازي و كوچكتر از خود جسم است. |
|
براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.
|
الف) خورشيد گرفتگي – تشكيل سايه |
|
|
ب) تشكيل رنگين كمان – بالاتر ديده شدن ماهي |
|
|
ج) تشكيل تصوير در آينه تخت |
|
|
د) روشنايي قبل از طلوع خورشيد(فلق) |
براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.
|
الف) آب زلال – هوا شيشه |
|
|
ب) شيشه طرح دار- كاغذ كالك |
|
|
ج) آجر – پارچه – كتاب |
|
|
د) آينه تخت – سطوح فلزات |
|
|
ه) شمع روشن – لامپ روشن – ستاره |
در جدول مقابل، اجسام منير و غير منير را مشخص كنيد.
|
|
ستاره قطبي |
گياه سبز |
ماه |
سياره مريخ |
لامپ روشن |
|
منير
غيرمنير |
براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.
|
الف) تصوير در آن همواره كوچك تر از جسم و مجازي است. |
|
|
ب) آينه اي كه هم تصوير حقيقي و هم تصوير مجازي ايجاد مي كند. |
|
|
ج) ضخامت وسط آن بيش تر از ضخامت كناره هاي آن است. |
|
|
د) تصوير همه ي اجسام از پشت آن كوچك تر از خود جسم است. |
گزينه صحيح را انتخاب كنيد.
1) اگر جسمي با سرعت 4 متر بر ثانيه از آينه ي تختي دور شود، تصوير آن با چه سرعتي و در كدام جهت حركت خواهد نمود؟
|
الف) 4 متر بر ثانيه- به آينه نزديك مي شود. | |
|
ب) 4 متر بر ثانيه – از آينه دور مي شود. | |
|
ج) 8 متر بر ثانيه – به آينه نزديك مي شود. | |
|
د) 8 متر بر ثانيه – از آينه دور مي شود. |
2) يك آينه تصويري حقيقي و هم اندازه با جسم تشكيل داده است، اين آينه از چه نوعي است؟
|
الف) كاو | |
|
ب) كوژ | |
|
ج) كاو - تخت | |
|
د) تخت |
3) در آينه ي تخت، دسته پرتوهاي موازي نور طوري به آينه مي تابند كه با آينه زاويه 20 درجه مي سازند، زاويه بين پرتو تابش و بازتابش چند درجه است؟
|
الف) 70 | |
|
ب) 90 | |
|
ج) 140 | |
|
د) 180 | |
4) در شكل مقابل، زوايه ي تابش و زاويه شكست به ترتيب عبارتند از:
|
الف)20و10 | |
|
ب)10و70 | |
|
ج)10و20 | |
|
د)70و10 | |
5) كدام پرتو هنگام عبور از منشور بيش تر منحرف مي شود؟
|
الف) زرد | |
|
ب) سبز | |
|
ج) آبي | |
|
د) نارنجي |
6) دو آينه ي تخت مطابق شكل قرار گرفته اند. اگر پرتو نوري با زاويه تابش 40 درجه به يكي از آينه ها بتابد و با زاويه 20 درجه از روي ديگري بازتاب شود، زاويه بين دو آينه چقدر است؟
|
الف)20 | |
|
ب) 50 | |
|
ج) 60 | |
|
د) 90 | |
7) جسمي مطابق شكل زير عمود بر محور اصلي يك عدسي همگرا قرار دارد. اگر جسم را از A تا B تغيير مكان دهيم تصوير آن ..........
|
الف) از عدسي دور تر و بزرگتر مي شود. | |
|
ب) از عدسي دور تر و كوچكتر مي شود. | |
|
ج) به عدسي نزديك تر و بزرگتر مي شود. | |
|
د) به عدسي نزديك تر و كوچكتر مي شود. | |
8) كدام پديده ي زير دليل خوبي براي جمله زير است.« نور به خط راست منتشر مي شود»
|
الف) ماه گرفتگي | |
|
ب) تشكيل رنگين كمان | |
|
ج) شكسته ديده شدن مداد | |
|
د) بازتاب نامنظم از سطح مقوا |
9) اگر نوري به طور عمود بر سطح آينه بتابد، زاويه بازتاب چند درجه خواهد بود؟
|
الف) 180 | |
|
ب) 90 | |
|
ج) 45 | |
|
د) صفر |
10) حامد مقابل آينه ي تختي ايستاده است.
اگر فاصله او تا آينه 1 متر باشد، فاصله تصوير حامد تا خود او چند متر است؟
|
الف) 5/0 | |
|
ب) 1 | |
|
ج) 2 | |
|
د) 5/2 |
آینه کاو (مقعر)
آینههای مقعر، آینههای کروئی هستند که قسمت خارجی آن نقرهای شده و قسمت داخلی آن یک آینه مقعر است.

مرکز- محور اصلی
) مینامند. خطی که از مرکز آینه و وسط آینه (نقطه
) میگذرد، محور اصلی آینه نامیده میشود.کانون آینه کاو
سؤال.

است. چون شعاع همیشه بر سطح کره عمود است، خط
در نقطه
بر سطح آینه عمود خواهد بود.
، که با محور آینه،
، موازی است و در
بر آینه فرود میآید، بنابر قانون بازتابش چنان بازمیتابد که مطابق شکل،
. پس نتیجه میگیریم که مثلث
متساویالساقین است، یعنی
و همچنین با توجه به این نکته که
(
خیلی کوچکتر از
) در این صورت زاویههای
و
کوچکند و
. تمام این پرتوها موازی با محور آینه، پس از بازتاب از نقطه
یعنی کانون آینه که در وسط آینه و مرکز انحنای آن قرار دارد میگذرند. اگر شعاع انحنای آینه را
بگیریم، داریم:
فاصله کانونی آینه است.چگونگی تشکیل تصویر در آینههای مقعر (کاو)
روش رسم تصویر در آینههای کروی
رسم پرتوهای بازتاب در آینه کاو
را در یک آینه کاو و در محلهای مختلف رسم میکنیم.الف.شیء در فاصلهای دورتر از مرکز آینه

تصویر حقیقی و وارونه است. کوچکتر از جسم است و در فاصله بین مرکز و کانون قرار دارد.
ب.شیء بین مرکز و کانون

پ.شیء روی کانون

پرتوهای بازتاب با هم موازیند و در فاصله خیلی دور (بینهایت) یکدیگر را قطع میکنند، در این حالت میگوییم تصویر در بینهایت است.
ت.شیء بین کانون و آینه

مدل ریاضی
و فاصله تصویر تا مرکز آینه
و فاصله کانونی آینه
بیابیم: شکل زیر را در نظر بگیرید. 
را اضافه کردهایم. این پرتو از شیء
به مرکز آینه، یعنی
میتابد و از آنجا به
بازمیتابد چون آینه در نقطه
بر خط
عمود است، قانون بازتاب ایجاب میکند که زاویههای
و
مساوی باشند. به علاوه، هر دو مثلث
و
قائمالزاویه هستند. چون زوایههای این دو مثلث قائمالزاویه برابرند، دو مثلث متشابهند. در نتیجه:
و
نشانه ارتفاعهای شیء و تصویرند.
و
را در نظر میگیریم، که
خطی است که از
عمود بر
رسم شده است. چون زاویههای
و
برابرند، این دو مثلث نیز متشابهند و میتوان نوشت:
، که در مقایسه با فاصله کانونی
کوچک است، چشم پوشیدهایم. از ترکیب دو معادله بالا میرسیم به:

و
و
رابطه برقرار میکند و همانطوریکه از برگشتپذیری انتظار میرود، این عبارت ریاضی نسبت به جابجا شدن فواصل شیء و تصویر متقارن است. با توجه به معادله
به چند نکته میتوان اشاره کرد.
داریم
و با نزدیک شدن
به
، مقدار
زیاد میشود که با بحث کیفی سازگار است.
میبینیم که
باید منفی باشد تا در معادله (1) صدق کند؛ در این صورت
همیشه بزرگتر از
خواهد بود. مقدار منفی
یک نشانه ظاهری است که نشان میدهد که تصویر مجازی است و به جای جلوی آینه در پشت آن تشکیل میشود.بزرگنمایی در آینه مقعر
عبارت است از نسبت ارتفاع تصویر به شیء یعنی
. شکل زیر را در نظر میگیریم:
، بازتابش پرتو
است بنابراین
و از آنجایی که دو مثلث
،
قائمالزاویه هستند، این دو مثلث متشابهند پس:

و
را در نظر نگرفتهایم و فقط اندازه
و
را منظور داشتهایم. لذا در هنگام حل مسئله باید توجه شود که مقدار
یک عدد مثبت میباشد و لذا دیگر مقادیر
و
را با علامتشان در رابطه (3) قرار داده شود، باید آن را از یک قدرمطلق عبور داد.جدول تناوبی
| گروه | ۱ | ۲ | ۳ | ۴ | ۵ | ۶ | ۷ | ۸ | ۹ | ۱۰ | ۱۱ | ۱۲ | ۱۳ | ۱۴ | ۱۵ | ۱۶ | ۱۷ | ۱۸ | ||
| ردیف | ||||||||||||||||||||
| ۱ | ۱ H |
۲ He | ||||||||||||||||||
| ۲ | ۳ Li |
۴ Be |
۵ B |
۶ C |
۷ N |
۸ O |
۹ F |
۱۰ Ne | ||||||||||||
| ۳ | ۱۱ Na |
۱۲ Mg |
۱۳ Al |
۱۴ Si |
۱۵ P |
۱۶ S |
۱۷ Cl |
۱۸ Ar | ||||||||||||
| ۴ | ۱۹ K |
۲۰ Ca |
۲۱ Sc |
۲۲ Ti |
۲۳ V |
۲۴ Cr |
۲۵ Mn |
۲۶ Fe |
۲۷ Co |
۲۸ Ni |
۲۹ Cu |
۳۰ Zn |
۳۱ Ga |
۳۲ Ge |
۳۳ As |
۳۴ Se |
۳۵ Br |
۳۶ Kr | ||
| ۵ | ۳۷ Rb |
۳۸ Sr |
۳۹ Y |
۴۰ Zr |
۴۱ Nb |
۴۲ Mo |
۴۳ Tc |
۴۴ Ru |
۴۵ Rh |
۴۶ Pd |
۴۷ Ag |
۴۸ Cd |
۴۹ In |
۵۰ Sn |
۵۱ Sb |
۵۲ Te |
۵۳ I |
۵۴ Xe | ||
| ۶ | ۵۵ Cs |
۵۶ Ba |
* |
۷۱ Lu |
۷۲ Hf |
۷۳ Ta |
۷۴ W |
۷۵ Re |
۷۶ Os |
۷۷ Ir |
۷۸ Pt |
۷۹ Au |
۸۰ Hg |
۸۱ Tl |
۸۲ Pb |
۸۳ Bi |
۸۴ Po |
۸۵ At |
۸۶ Rn | |
| ۷ | ۸۷ Fr |
۸۸ Ra |
** |
۱۰۳ Lr |
۱۰۴ Rf |
۱۰۵ Db |
۱۰۶ Sg |
۱۰۷ Bh |
۱۰۸ Hs |
۱۰۹ Mt |
۱۱۰ Ds |
۱۱۱ Uuu |
۱۱۲ Uub |
۱۱۳ Uut |
۱۱۴ Uuq |
۱۱۵ Uup |
۱۱۶ Uuh |
۱۱۷ Uus |
۱۱۸ Uuo | |
| * لانتانیدها | ۵۷ La |
۵۸ Ce |
۵۹ Pr |
۶۰ Nd |
۶۱ Pm |
۶۲ Sm |
۶۳ Eu |
۶۴ Gd |
۶۵ Tb |
۶۶ Dy |
۶۷ Ho |
۶۸ Er |
۶۹ Tm |
۷۰ Yb | ||||||
| ** آکتینیدها | ۸۹ Ac |
۹۰ Th |
۹۱ Pa |
۹۲ U |
۹۳ Np |
۹۴ Pu |
۹۵ Am |
۹۶ Cm |
۹۷ Bk |
۹۸ Cf |
۹۹ Es |
۱۰۰ Fm |
۱۰۱ Md |
۱۰۲ No | ||||||
| قلیایی فلزیها | قلیایی خاکیها | لانتانیدها | آکتینیدها | فلزات انتقالی |
| فلزات ضعیف | شبه فلزات | غیر فلزات | هالوژنها | گازهای کامل |
کد رنگ برای اعداد اتمی:
- عناصر شماره گذاری شده با رنگ آبی ، در دمای اتاق مایع هستند؛
- عناصر شماره گذاری شده با رنگ سبز ، در دمای اتاق بصورت گاز میباشند؛
- عناصر شماره گذاری شده با رنگ سیاه، در دمای اتاق جامد هستند.
- عناصر شماره گذاری شده با رنگ قرمز ترکیبی بوده و بطور طبیعی یافت نمیشوند(همه در دمای اتاق جامد هستند).
- عناصر شماره گذاری شده با رنگ خاکستری ، هنوز کشف نشدهاند (و بصورت کم رنگ نشان داده شدهاند تا گروه شیمیایی را که در آن قرار میگیرند، مشخص نماید).
امواج الکترومغناطیسی !
دید کلی
در مکانیک کلاسیک و ترمودینامیک تلاش ما بر این است که کوتاهترین وجمع و جورترین معادلات یا قوانین را که یک موضع را تا حد امکان بطور کامل تعریف میکنند معرفی کنیم. در مکانیک به قوانین حرکت نیوتن و قوانین وابسته به آنها ، مانند قانون گرانش نیوتن، و در ترمودینامیک به سه قانون اساسی ترمودینامیک رسیدیم. در مورد الکترومغناطیس ، معادلات ماکسول به عنوان مبنا تعریف میشود. به عبارت دیگر میتوان گفت که معادلات ماکسول توصیف کاملی از الکترومغناطیس بدست میدهد و علاوه برآن اپتیک را به صورت جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری میکند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد داد تا ثابت کنیم که سرعت نور در فضای آزاد طبق رابطه (C = 1/√μ0 ε0) به الکترومغناطیس|کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی مربوط میشود.یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم طیف الکترومغناطیسی است که حاصل کشف تجربی موج رادیویی است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمههای ماورای زمین دریافت میکنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما میرسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترومغناطیسی خارج از زمین در گسترده نور مرئی از آغاز خلقت بشر مشاهده شدهاند.
|
تعریف امواج الکترومغناطیسی
امواج الکترومغناطیسی یک رده از امواج است که دارای مشخصات زیر است:- امواج الکترومغناطیسی دارای ماهیت و سرعت یکسان هستند و فقط از لحاظ فرکانس ، یا طول موج باهم تفاوت دارند
- در طیف امواج الکترومغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. یعنی هر فرکانس دلخواه را میتوانیم تولید کنیم.
- برای مقیاسهای بسامد یا طول موج ، هیچ حد بالا یا پائین تعیین شدهای وجود ندارد.
- از جمله منابع زمینی امواج الکترومغناطیسی میتوان به امواج دستگاه رله تلفن ، چراغهای روشنایی و نظایر آن اشاره کرد.
- این امواج برای انتشار خود نیاز به محیط مادی ندارند.
- قسمت عمده این فیزیک امواج دارای منبع فرازمینی هستند.
- امواج الکترومغناطیسی جزو امواج عرضی هستند.
گستره امواج الکترومغناطیسی
امواج الکترومغناطیسی از طولانیترین موج رادیویی ، با طول موجهای معادل چندین کیلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج رادیویی متوسط و کوتاه تا نواحی کهموج ، فروسرخ و مرئی امتداد مییابد. بعد از ناحیه مرئی فرابنفش قرار دارد که خود منتهی به نواحی اشعه ایکس ، اشعه گاما و اشعه کیهانی میشود. نموداری از این طیف که در آن نواحی قراردادی طیفی نشان داده میشوند در شکل آمده است که این تقسیم بندیها جز برای ناحیه دقیقا تعریف شده مرئی لزوما اختیاریاند. |
یکاهای معروف فیزیک امواج الکترومغناطیسی
- طول موج λ بنا به تناسب مورد ، برحسب متر و همچنین میکرون یا میکرومتر μm ، واحد آنگستروم A و واحد ایکس XU نشان داده میشود.
- با بکار بردن متر به عنوان واحد طول ، طول موجهای نوری بایستی بنا به تناسب برحسب ، nm سنجیده شوند، ولی هنوز آنگستروم یک واحد رسمی بوده و به عنوان متداول ترین واحد در طیف نمایی بکار برده میشود.
- واحد XU ابتدا به شکل مستقل طوری تعریف شده بود که رابطه آن با آنگستروم به صورت 1A = XU 1002.060بود. این واحد اکنون دقیقا معادل 10-10 یا m 10-13 تعریف شده است.
- علی رغم طبقه بندی عمومی تابش با طول موج ، کمیت مهم از نظر ساختار اتمی و مولکولی فرکانس <ν = c/λvacΔE = hv به اختلاف انرژی ΔE بین دو حالت ساکن دستگاه مربوط است. در طول موجهای کوتاهتر مناسبتر آن است که به جای ν واحد متناسب با آن یعنی عدد موجی δ = 1/λvac = c/v جایگزین شود. مؤلفین مختلف واحدهای مختلفی را برای عدد موجی مانند ΄ν ، K و δ بکار میبرند که همگی یکساناند، در این بحث علامت δ انتخاب شده است، زیرا امکان اشتباه آن با خود ν و یا سایر ثابتها کم است.
- واحد عدد موجی یک بر سانتیمتر است که گاهی کایزر (K) نامیده میشود. واحد کوچکتر آن میلی کایزر است که (mk) واحد مناسبی برای ساختار فوق ریز و کارهای مربوط به عرض خطی است. هر چند که متخصصین طیف نمایی فرکانس رادیویی برای این قبیل کمیتها واحد فرکانس یعنی MHz را بکار میبرند (MHz 29.979=mk 1 ).
- انرژی موج را بر حسب واحد الکترون ولت (ev) بیان میکنند که انرژیهای فوتونی خیلی بالا (مربوط به طول موجهای خیلی کوتاه) یک الکترون ولت معادل 1.6x10-19J است.
طیف نمایی و امواج الکترومغناطیسی
- ناحیه مرئی یا نور مرئی (4000-7500 آنگستروم) توسط نواحی فروسرخ از طرف طول موجهای بلند ، فرابنفش از طرف طول موجهای کوتاه ، محصور شده است. معمولا این نواحی به قسمتهای فروسرخ و فرابنفش دور و نزدیک ، با محدودههایی به ترتیب در حدود 30 میکرومتر و 2000 آنگستروم تقسیم میشوند که نواحی مزبور دارای شفافیت نوری برای موادی شفاف از جمله منشورها و عدسیها میباشند.
- تا این اواخر ناحیه مرئی متشکل از فروسرخ تا فرابنفش نور توسط گافهایی از نواحی رادیویی و اشعه ایکس سوا میشدند که در آنها بر انگیزش و آشکار سازی تابش با طول موجهای متناسب ممکن نبوده است. اختراع رادار در سالهای جنگ (45 - 1938) راه ورود به نواحی امواج خیلی کوتاه رادیویی یا کهموج را باز کرد، در حالی که در همان زمان طیف شناسان فروسرخ دامنه فعالیت خود را تا به نواحی طول موجهای بلندتر توسعه میدادند. این دو ناحیه هم اکنون ابعاد کوچکتر از میلیمتر روی هم میافتند.
- گاف طول موج کوتاه ، بخاطر جالب بودنش برای متخصصین فیزیک پلاسما و اختر فیزیک به خوبی پر شده است. هم اکنون حدود طیف نمایی نوری به زیر 2 آنگستروم رسیده است در حالی که مرز پرتوهای ایکس نرم تا 50 آنگستروم میرسند. تشخیص بین پرتو نوری و پرتو ایکس ، در ناحیه پوشش فوق الذکر بر منشأ خطوط طیفی مبتنی است.
- طیف نمایی نوری با گذارهای الکترونهای خارجی یا ظرفیتی و طیف نمایی اشعه ایکس با گذارهای الکترونهای داخلی مربوط میکند. طیفهای نوری ، طول موجهای خیلی کوتاه از الکترونهای خارجی عناصری با درجه یونش بسیار بالا بوجود میآیند.
کاربردهای امواج الکترومغناطیسی
- کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در مخابرات: از این جمله میتوان فیبرنوری ، دستگاه رله تلفن ، موجبرها ، ماهواره و ... اشاره کرد.ر
- کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در نظامی: مانند بمب الکترومغناطیسی ، انواع رادار ، ردیابهای موشک و ... .
- کاربردهای امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی: از قبیل عکسبرداری مغناطیسی ، رادیولوژی ، سونوگرافی با لیزر ، کاربرد اشعه ایکس و گاما در فیزیک پزشکی و ... .
- کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در صنعت: انواع برشکاریهای لیزری ، قطار الکترومغناطیسی و صندلی مغناطیسی و ... .
- کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی: با مطاله طیف الکترومغناطیسی گسیل شده از جو میتوان به ساختار اجرام آسمانی پیبرد.
امواج زلزله !
بطور کلی پس از اینکه در داخل زمین زلزله ای به وجود آمد و انرژی زمین آزاد شد، این انرژی آزاد شده به صورت امواج ارتعاشی در کلیه جهات منتشر شده و انرژی زلزله را با خود منتقل مینمایند.
انواع امواج زلزله
امواج زمین لرزه با توجه به حرکتشان در داخل یا سطح زمین به دو دسته تقسیم میشوند:- امواج داخلی یا پیکری
- دسته ای از امواح لرزه ای هستند که در درون زمین حرکت کرده و در تمامی جهات منتشر میشوند و با سرعتی بیش از موجهای سطحی حرکت می نمایند. امواج داخلی نیز به دو گروه امواج طولی یا اولیه و امواج عرضی یا ثانویه قابل تقسیم هستند.
- امواج سطحی
- سرعت امواج سطحی از امواج عرضی کمتر است وشدت آن نسبت به عمق و نسبت به فاصله از مرکز به سرعت کاهش می یابد . این امواج درتحت شرایط خاص ودر فصل مشترک دو محیط گازی ومایع ،در اثر ارتعاشات ناشی از زلزله بوجود می آید .

بیشترین انرژی ناشی از تکانهای کم عمق را دارا بوده و عامل اصلی خرابی های ناشی از زمین لرزه بخصوص در مناطق مسکونی میباشند. این گروه از امواج پس از تداخل موجهای داخلی در امتداد حدفاصلها، شروع به ارتعاش کرده و عمق نفوذ محدودی دارند، از این رو همواره در نزدیکی سطح های ناپیوستگی متمرکز میشوند. بدین جهت در محیطهای همگن موجهای سطحی نخواهیم داشت. این امواج که به نامهای موجهای محدود شده و یا موجهای هدایت شده نیز معروفند خود به گروههای مختلفی چون موج لاو و امواج رایلی تفکیک میگردند. حرکت این دو موج بسیار پیچیده و قدرت تخریبی این امواج و موج S بسیار زیادتر از امواج P است .
این امواج توسط ویژگیهایی چون سرعت، دامنه، طول موج، دوره تناوب و فرکانس از یکدیگر تمییز داده میشوند.
در فاصله ای در حدود 120 کیلومتری مرکز زلزله ،اولین موجی که ازکانون زلزله ( با عمق 18 کیلومتر ) به ایستگاه زلزله نگار می رسد موج P است . سرعت این موج 6 تا 6.5 کیلومتر است . بعداز آن موج sوسپس موجهای L و R می رسند . سرعت امواج P در حدود 1.73 برابر امواج S است.
بررسی انواع موج زلزله
در زیر به تفصیل به بررسی این چهار نوع موج می پردازیم:امواج طولی(P) :
این امواج باعث کشش ها و انقباضهای متوالی درامتداد حرکت موج می شود . سرعت انتشار این امواج زیادتر ازامواج دیگر است و اولین امواجی هستند که به ایستگاه لرزه نگار می رسد .امواج تراکمی از همه محیطهایی که توان تحمل فشار را دارند از جمله گازها، جامدات و مایعات عبور می کنند. ذراتی که تحت تاثیر موج P قرار میگیرند در جهت انتشار موج به جلو یا عقب نوسان میکنند. در صورتی که بخشی از یک فنر را جمع کرده و به طور ناگهانی رها کنیم، فشردگی تمام طول فنر را طی خواهد کرد تا به انتهای آن برسد. در این مثال فنر در راستای حرکت موج به ارتعاش درآمده است که بسیار شبیه به نحوه انتشار امواج P است. دلیل نامگذاری این امواج به نام امواج اولیه سرعت بالای این امواج میباشد، چرا که اولین موجی که از زلزله احساس میشود امواج P میباشد. این امواج با وجود سرعت بالای انتقال، چون بسیار سریعتر از سایر امواج دیگر میرا میشوند (یعنی انرژی خود را از دست میدهند) باعث ایجاد خرابی زیادی در زلزله نمیشوند.
امواج برشی(S) :
این امواج باعث می شود که سنگ خم شود و شکل خود را از دست بدهد . این امواج فقط ازجامدات می گذر ند. .تقریباً اثر تخریبی تمام زلزله ها بر اثرامواج برشی است و به این معنی که وقتی لحظه شکستن سنگ فرا برسد سنگ شکاف بر میدارد ونقاط مجاور شکاف بطور جانبی نسبت بهم حرکت می نمایند . در این زمان است که دو نوع موج P وS ایجاد می شوند.
این امواج تنها در محیطهایی که میتوانند در برابر تغییر شکل جانبی مقاومت کنند - مانند محیطهای جامد - منتشر میگردند. این امواج در مایعات و گازها نمیتوانند منتقل شوند. در صورتی که یک طناب را به دیواری متصل کرده و سر دیگر آن را در دست گرفته و به صورت قائم حرکت دهیم، در طناب موجی ایجاد میشود شبیه امواج S میباشد. در این امواج ارتعاش ذرات محیط عمود بر جهت حرکت موج میباشد (همانطور که مثال طناب دیده میشود، موج در امتداد طول طناب حرکت میکند در حالی که ذرات طناب در جهت عمود بر طول طناب ارتعاش میکنند
امواج لاو (love) :
حرکت زمین توسط موج لاو، تقریبا شبیه موج S است با این تفاومت که ذرات ماده به موازات سطح زمین و در جهت عمود بر انتشار موج حرکت کرده و ذرات در صفحه قائم حرکت ندارند. انتشار این امواج مانند تکانهایی است که بر اثر حرکت طناب به سمت چپ یا راست ایجاد میشود. موجهای لاو قدری سریعتر از امواج رایلی حرکت کرده و زودتر بر روی لرزه نگاشت ظاهر میشوند.امواج رایلی LR
این امواج به نحو خاصی حرکت می کنند. بدین ترتیب که حرکت ذرات در امتداد مدارهای دایره ای (یا بیضوی) صورت میگیرد. درست مانند حرکت امواج در سطح اقیانوس البته جهت حرکت دایره ها برخلاف حرکت امواج اقیانوس است به عبارتی حرکات ذرات سنگ، مدار بیضوی پسگرد را در صفحه قائمی به طرف منشاء زمین لرزه طی میکنند.چگونه سونامی به وجود میاید ؟
کلمه سونامی(tsunami) از کلمات ژاپنی tsu (بندر) و nami (امواج) تشکیل شده است. سونامی موج یا رشتهای از امواج است که در اقیانوس به دنبال زلزله های دریایی بوجود میآید.
این امواج ممکن است صدها کیلومتر پهنا داشته باشد و هنگام رسیدن به ساحل به ارتفاع آن به 10.5 برسد.این "دیوارهای آب" با سرعتی تندتر از یک هواپیمای جت پهنه اقیانوس را میپبمایند،به ساحل کوبیده میشوند و تخریب وسیعی را باعث میشوند.
برای درک سونامی باید ساختمان موج را شناخت. امواج معمولی ما در کنار ساحل دریا یا در حوضچههای آب میبینیم، از یک ستیغ(بالاترین نقطه موج) (crest)و یک ناوه (پایینترین نقطه موج)(trough)تشکیل میشوند.
امواج را به دو طریق اندازه میگیرند:
*ارتفاع موج (wave heigth):فاصله بین ستیغ و ناوه.
*طول موج(wave length): فاصله افقی بین ستیغ دو موج متوالی.
بسامد یا فرکانس امواج بر حسب زمانی کف طول میکشد تا دو موج متوالی از یک نقطه بگذرند – که به آن دوره موج میگویند- اندازهگیری میشود.

هم سونامیها و هم امواج معمولی دارای این بخشها هستند و به طریق مشابهی اندازهگیری میشوند. اما تفاوتهای زیادی میان آن دو از لحاظ اندازه، سرعت، و منشا وجود دارد:
|
خصوصیت موج |
موج ناشی از باد |
موج سونامی |
| سرعت موج | 8 تا 100 کیلومتر در ساعت | 800 تا 1000 کیلومتر در ساعت |
| دوره موج | 5 تا 20 ثانیه | 10 دقیقه تا 2 ساعت |
| طول موج | 100 تا 200 متر | 100 تا 200 کیلومتر |
امواج در اقیانوسها به علل مختلفی مانند فعالیتهای زیرآبی، فشار جوی، و کشش جاذبه رخ میدهند، اما شایعترین علت آنها باد است.
باد منبع انرژی موج حاصل است و اندازه سرعت باد به قدرت باد وابسته است. نکته مهمی که باید به خاطر داشت این است که امواج نشاندهنده حرکت آب نیستند، بلکه حرکت انرژی از طریق آب را نشان میدهند.
تولد سونامی
شایعترین علت سونامیها زلزلههای زیردریایی هستند. برای اینک بدانیم این زلزلهها گونه رخ میدهند، باید "تکتونیک صفحهای" را بشناسیم.
نظریه تکتونیک صفحهای بین می کند که لیتوسفر یا بخش فوقانی کره زمین از چندین صفحه عظیم تشکیل شده است. این صفحات قارهها و کف دریاها را میسازند.
این صفحات بر روی یک لایه زیرین چسبناک نیمهجامد به نام آستنوسفر قرار دارند. یک پای سیب بریدهشده را در نظر بگیرید، قشر بیرونی کیک لیتوسفر و بخش داخلی داغ پرکننده آن آستنوسفر است.
این صفحات مدواما روی کره زمین با سرعتی در حد 2.5 تا 5 سانتیمتر در سال در حال حرکتند.
این حرکت بیش از همه در طول خطوط گسل( خط برش کیک را در نظر بگیرید) رخ میدهد. حرکت این صفحات باعث بروز زلزلهها و آتشفشانها میشود که در کف اقیانوس ها هم ممکن است رخ دهند و دو منشا احتمالی سونامی هستند.
هنگامی که دو صفحه د ر ناحیهای که مرز صفحهای نامیده میشود در تلاقی با یکدیگر قرار می گیرند، صفحه سنگینتر به زیر صفحه سبکتر مِیلغزد. این پدیده را لغزش به پایین(subduction) مینامند. بروز پدیده لغزش به پایین زیرآبی اغلب جاگذاریهای فراوانی به شکل گودالهای عمیق اقیانوسی در کف دریا ایجاد میکند.
در برخی مواردهنگام بروز این پدیده بخشی از کف دریا که به صفحه سبکتر متصل است ممکن است به علت فشار صفحه به زیررونده ناگهان به سمت بالا جابجا شود. نتیجه این وضعیت بروز زلزله است. کانون زلزله نقطهای درون زمین است که برای اولین بار شکست در آن رخ میدهد، صخره میشکنند و اولین امواج لرزهای بوجود میآیند.
اپیسنتر یا مرکز سطحی زلزله نقطهای از سطح دریاست که مستقیما روی کانون زلزله قرار دارد.

هنگامی که این قطعه از صفحه به بالا میپرد، میلیونها تن صخره با نیرویی عظیم به بالا فرستاده میشوند، انرژی این نیرو به آب منتقل میشود.این انرژی آب را به بالاتر از سطح معمول دریا میراند.به این ترتیب سونامی زاده میشود.
دینامیک سونامی
هنگامی که آب به سمت بالا رانده میشود، جاذبه بر روی آن عمل میکند، وانرژی را به طور افقی به موازات سطح آب هدایت میکند. سپس انرژی از میان اعماق آب از مرکز اولیه جنبش به اطراف گسترش مییابد.
نیروی عظیمی که بوسیله جنبش لرزهای ایجاد میشود سرعت باورنکردنی سونای را ایجاد میکند.
سرعت واقعی سونامی با اندازهگیری عمق آب در نقطهایی که سونامی از آن میگذرد، محاسبه میشود.این سرعت مساوی ریشه دوم حاصلضرب شتاب جاذبه در میزان عمق آب است.
توانایی سونامی برای حفظ سرعتش مستقیما نحت تاثیر عمق آب قرار دارد.سونامی درآبهای عمیقتر سریعتر حرکت میکند و در ابهای کمعمقتر سرعتش کند میشود.
بنابراین برخلاف امواج معمولی، انرژی راننده سونامی نه روی سطح آب بلکه از میان آب حرکت میکند. ارتفاع سونامی معمولا تا هنگامی که به کنار ساحل برسد بیش از یک متر نیست و معمولا قابل تشخیص نیست.
برخورد سونامی به ساحل
هنگامی که سونامی به ساحل میرسد، به شکل آشنای مرگبارش بدل میشود.هنگامی که سونامی به خشکی میرسد، به آب کم عمق کنار ساحل ضربه میزند.آب کم عمق و خشکی ساحلی باعث متراکمشدن انرژی میشود که آب منتقل میکند.این امر تغییرشکل سونامی را آغاز میکند.
توپوگرافی کف دریا در این محل و شکل ساحل بر ظاهر و رفتار سونامی تاثیر میگذارد.
همچنانکه سرعت موج کاهش مییابد، ارتفاع آن به طور قابلتوجهی بالا می رود- انرژی متراکمشده آب را به سمت بالا میراند.
سرعت یک سونامی معمول که به خشکی نزدیک می شود تا 50 کیلومتر در ساعت کاهش مییابد، و در مقابل ارتفاع آن تا 30 متر بالای سطح دریا میرسد. با افزایش ارتفاع موج حین این فرآیند طول موج به شدت کاهش مییاید.( فشرده شدن یک آکاردئون را در نظر بگیرید.)
شاهدی که در کنار ساحل قرار دارد، بالا و پایینرفتن شدید آب را هنگامی که سونامی قریبالوقوع است، مشاهده خواهد کرد.به دنبال آن ناوه واقعی سونامی به ساحل میرسد. سونامیها اغلب به صورت رشتههایی طغیانهای قدرتمند و سریع آب و نه به صورت یک موج منفرد غولآسا تظاهر میکنند.
البته ممکن است یک اُشترک (Bore) که یک موج عمودی بزرگ است با جبههای زیروروکننده ظاهر شود.اُشترکها اغلب با طغیانهای سریع آب دنبال میشوند، که به خصوص باعث تخریب ساحل میشود. پنج تا 90 دقیقه پس از ضربه اولیه ممکن است امواج دیگری به دنبال آید- قطار موج سونامی، پس از حرکت به صورت رشتهای از امواج در فواصلی طولانی، خود را به ساحل می کوبد.
سونامی به خصوص اگر بدون هشدار قبلی به ساحلی برخورد کند، تلفات بسیاری به بار میآورد، و خط ساحلی با خاک یکسان میکند و همه چیز را با خود به دریا میکشاند.
منطقهای که در معرض بیشترین خطر تخریب قرار دارند، نواحی در حد فاصل 1.6 کیلومتری خط ساحلی، به خاطر طغیان آب و آوار پراکندهشده، و با ارتفاع کمتر از 15 متر از سطح دریا به خاطر ارتفاع امواج ضربهزننده است.
سونامی حتی میتواند به علت خصوصیات متفاوت بستر دریا و ساحل به پناهگاههای دور از ساحل هم برسد. برای مثال یک منطقه حفاظتشده ساحلی با ورودی باریک یک مسیر "شیپوری" ایجاد میکند، که باعث تشدید قدرت مخرب امواج میشود. یا کانال رودخانهای راه را برای نفوذ بیشتر سونامی به مناطق داخلیتر میگشاید.
تا زمانی که یک سونامی به ساحل برخورد نکند، مشکل است نحوه تعامل آن را با خشکی پیشبینی کرد.
المپیاد علوم 1
نمونه سؤالات المپياد علوم تجربي مرحله اول
|
1- در كدام يك از موارد زير ساختار ماده تغيير كرده است؟
|
|
2- در كدام مورد زير مقدار انرژي واكنش دهنده ها از فرآورده ها بيشتر است؟
|
|
3- كدام يك از خواص شيميايي آب محسوب مي شود؟
|
|
4- در يك تغيير شيميايي 14 گرم آهن با 8 گرم گوگرد تركيب شده اند و مقداري آهن سولفيد توليد شده است.
|
|
5- در واكنش گاز نيتروژن با ئيدروژن اگر تعداد مولكول هاي آمونياك 6 باشد تعداد مولكول هاي ئيدروژن و نيتروژن مصرفي به ترتيب چقدر است؟
|
|
6- تصوير يك ساعت در آينه تخت 12:55 را نشان مي دهد. ساعت در واقع چند است؟
|
|
7- اگر باريكه نوري را به آينه طوري بتابانيم كه بين نور و خط عمود زاويه 90 درجه بوجود آيد. زاويه تابش و بازتابش چند درجه است؟
|
|
8- در كدام يك از موارد زير تصوير تشكيل شده برگردان جانبي نيست؟
|
|
9- فاصله كانوني يك آينه ي كاو 20 سانتي متر است دركدام حالت زير تصوير حقيقي از يك جسم ممكن است تشكيل گردد؟
|
|
10- در تجزيه نور به كمك منشور كدام نور بيشترين شكست را دارد؟
|
|
11- جسمي در 2 متري يك آينه ي تخت قرار دارد. جسم را چه اندازه به آينه نزديك كنيم تا فاصله جسم تا تصوير 160 سانتي متر شود؟
|
|
12- فاصله كانوني يك عدسي هم گرا 10 سانتي متر است. اگر با اين عدسي به جسمي نگاه كنيم و آنرا محو و غيرواضح ببينيم فاصله جسم تا عدسي چقدر است.
|
|
13- كداميك از تغييرات زير گرماده است؟
|
|
14- كدام يك از موارد زير نور را متمركز مي كند؟
|
|
15- كداميك از امواج زير در خلاء منتشر نمي شود؟
|
|
16- ?آب مايعي بي رنگ، بي بو، بي مزه كه در 100 درجه سانتي گراد به جوش آمده و در صفر درجه سانتي گراد يخ مي زند، نمي سوزد و چيزي را نمي سوزاند و به وسيله ي برق به دو عنصر اكسيژن و هيدروژن تجزيه مي شود.?
|
|
17- نسبت شكر به نبات مانند........... است.
|
|
18- سنگي كه نفت در آن ها تشكيل مي شود به احتمال زياد ....... است.
|
|
19- تصوير ساعتي در پيراپين تشكيل شده است. اگر با يك آينه تخت به آن نگاه كنيم ساعت را 2:35 مي بينيم ساعت واقعي چند است؟
|
|
20 - سوخت A دماي يك كيلوگرم يخ صفر درجه را به آب 5 درجه ي سانتي گراد افزايش داده است. انرژي اين سوخت چند كيلو ژول بوده است؟
|
|
21- در آينه ي مقعر (كاو) اگر جسم بر روي كانون قرار بگيرد تصوير در كجا تشكيل مي شود؟
|
|
22- يك دياپازون با بسامد 50 هرتز، امواجي بر سطح آب ايجاد مي كند. اگر به جاي آن از يك دياپازون با بسامد 100 هرتز استفاده كنيم.
|
|
23- در كدام نمودار تغيير حالت رخ داده است؟ الف: |
|
24- محلول يد بر روي كدام يك از مواد زير رنگ آبي تيره ايجاد مي كند؟
|
|
25- براي آنكه غذاي داغ ديرتر سرد شود، كدام ظرف مناسب تر است؟
|
|
26- اگر زاويه ي بين پرتو تابش و آينه ? زاويه تابش باشد، زاويه بازتابش چند درجه است؟
|
|
27- در واكنش شيميايي درون بدن كدام ماده كاتاليزگر محسوب مي شود؟
|
|
28- كدام يك از امواج زير با بقيه متفات است؟
|
|
29- انرژي دروني كدام يك از گزينه هاي زير با بقيه متفاوت است؟
|
|
30- كدام كاني زير جزء كاني هاي اوليه محسوب نمي شود؟
|
|














