حساس‌ترین مغناطیس‌سنج اتمی

پژوهش‌گران با استفاده از سلو‌ل‌های چندگذره، مغناطیس‌سنج اتمی را ساخته‌اند که می‌تواند خارج از حفاظ مغناطیسی با بالاترین دقت عمل کند.

مغناطیس‌سنج اتمی که می‌تواند میدان‌های مغناطیسی یکصد میلیارد بار کوچکتر از میدان زمین را شناسایی کند و به هیچ محافظت‌ خاصی از میدان زمین نیاز ندارد، توسط گروهی از پژوهش‌گران بین‌المللی توسعه داده شده است. این گروه معتقد است که دستگاه آن‌ها مبتنی بر سلول‌های بخار اتمی چند‌گذره (multi-pass atomic vapour cells) بوده و می‌تواند در کاربردهای مختلف سنجش مغناطیسی از جمله اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسیِ بیولوژیکی، پاک‌سازی معادن زمینی و هم‌چنین در آزمایش‌های فیزیک بنیادی و زمین‌شناسی مورد استفاده قرار گیرد.

اگرچه مغناطیس‌سنج‌های اتمی که از گازهای اتمی روبیدیوم یا سزیم تشکیل شده است، از حدود 50 سال پیش وجود داشته‌اند اما تنها به تازگی است که به نمونه‌ای با حساسیت بالا و طراحی جمع‌و جور که به خنک‌کننده‌ی برودتی گران‌قیمت نیاز ندارد، ارتقا پیدا کرده است.

مقیاس‌های حساس

متاسفانه این آشکارسازهای اتمی زمانی که میدان‌های مغناطیسی ضعیفی را اندازه‌گیری می‌کنند، باید از میدان مغناطیسی زمین به خوبی محافظت شوند. اکنون مایک رومالیس (Mike Romalis)، دانگ شنگ (Dong Sheng) و همکارانش از دانشگاه پرینستون آمریکا و دانشگاه علم و صنعت ژجیانگِ چین، مغناطیس‌سنج اتمی را به نمونه‌ای با حساس‌ترین و کوچکترین مقیاس ممکن توسعه داده‌اند که نیازی به حفاظ‌سازی نیز ندارد.

مغناطیس‌سنج‌های اتمی با آشکارسازی چگونگی تغییر سطوح انرژی اتم‌ها به واسطه‌ی میدان مغناطیسی خارجی کار می‌کنند. این همان اثر زیمان معروف است؛ یک اثر کوانتومی که به موجب آن حالت‌های اسپینی مغناطیسی در یک اتم در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی شکافته می‌شوند. این برهم‌کنش بین گشتاور مغناطیسی اتمی و میدان خارجی جهت اندازه‌گیری میدان مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور معمول این کار با استفاده از یک لیزر دمشی (pump laser) جهت قطبی‌کردن اتم‌ها به وسیله‌ی تجمع حالت‌های اسپینی خاصی انجام می‌شود در حالی ‌که یک لیزر پروب (probe laser) حرکت تقدیمی اسپینی را اندازه‌گیری می‌کند که با میدان مغناطیسی متناسب است.

بسامد گذار زیمان مستقل از جهت میدان مغناطیسی است (فقط به اندازه‌ی آن بستگی دارد). و به همین دلیل است که دستگاه به عنوان یک حسگر مقیاسی شناخته شده است. رومالیس توضیح می‌دهد: «این مغناطیس‌سنج در مقایسه با انواع دیگر حسگرهای مغناطیسی، یک نمونه‌ی منحصر به فرد برای آینده به شمار می‌رود. این سودمند است که مغناطیس‌سنج بتواند خارج از حفاظ مغناطیسی عمل کند. زیرا به جهت گیری حسگر نسبت به میدان زمین حساس نیست.» او خاطر نشان می‌کند که این بسامد با دقت بالایی اندازه‌گیری می‌شود و این، امکان رفع تغییرات کوچک در میدان به واسطه‌ی میدان مغناطیسی زمین را فراهم می‌سازد.

ادامه نوشته

تکنولوژی rfid

به کمک فناوری RFID یا Radio Frequency Identification قادر خواهیم بود امواج الکترومغناطیس را شناسایی کنیم. در این تکنولوژی یک چیپست بسیار کوچک به یک مکانی که دارای امواج الکترو مغناطیسی است متصل می شود و قادر است آن امواج ذخیره شده را باز ارسال کند. بعضی از این چیپست ها حتی نیازی به باتری ندارند و خودشان توسط آن امواج الکترومغناطیس شارژ می شوند.

از این چیپست ها می توان برای رهگیری استفاده کرد و یا برای آزمایش های زیستی و پیگیری زندگی گونه ای از حیوانات می توان از آن بهره جست. و یا در بارکد ها نیز کاربرد دارند.

این چیپست ها را حتی پشت کتاب هایی که از کتاب خانه ی مرکزی امانت می گیرید می توانید بیابید! اما آنها نوع دیگری هستند و هنگامی که در معرض میدان مغناطیسی قرار گیرند اگر فعال شده باشند امواج مغناطیسی می فرستند و ما از وجود آنها آگاه می شویم. همچنین در کارتهای هوشمند نیز به نوعی از این تکنولوژی بهره برده شده است.

مقایسه ی یک برچسب یا چیپست RFID با یک دانه برنج

ادامه نوشته

فناوری هارپ

هارپ یک پروژه تحقیقاتی است که در ظاهر برای بررسی و تحقيق درباره لایه ی آیونوسفی(Ionosphere) و مطالعات معادن زير زمينی (با استفاده از امواج راديويیELF/ULF/VLF) تاسيس شده است. ولی در واقع "پروژه ای با تکنولوژی جنگ ستارگارن" به منظور کامل کردن یک سلاح جدید پايه گذاری گرديده است.

سیستم هارپ طوری طراحی شده است که بر روی آیونوسفیر تاثیر مستقیم داشته باشد. از نمونه های این تاثیرات قرمز و گداخته شدن و یا ذره بینی نمودن لایه را میتوان نام برد.

آنتن های هارپ با پرتاب رادیو فرکانس های بالا به آیونوسفیر می توانند ناحیه وسیعی از آیونوسفیر را گرم کرده و در نتیجه این ناحیه به تپش افتاده و در اثر آن امواج پایین و فوق پایین ELF/ULF/VLF تولید و به زمین فرستاده شوند. لازم به توضیح است که از میان تاسیسات مشابه آن در دنیا، هارپ تنها سیستمی است که عملا قادر است جهت و زاویه پرتوها را کاملا در کنترل داشته باشد و هر ناحیه از آیونوسفیر را که بخواهند هدف گیری کنند.

ادامه نوشته

پديده ي جديد ابررسانايي

يافتن راز الکترون سنگین ابررسانا بوسیله ی دانشمند ایرانی

--------------------------------------------------------------------

گروهی از محققان دانشگاه پرینستون به سرپرستی یک فیزیکدان ایرانی به نام پروفسور علی یزدانی، موفق شدند علت یکی از عجیب ترین رفتارهای الکترون را که به مدت بیش از 30 سال ذهن فیزیکدانان را درگیر کرده بود، بیابند: اینکه چرا الکترون ها در بعضی از جامدات در دمای مشخصی به اندازه ی هزاران برابر الکترون های آزاد جرم دارند و در عین حال به عنوان ابررسانا نیز عمل می کنند.

پروفسور یزدانی و گروهش با انجام مشاهدات و اندازه گیری های دقیق و مقایسه ی نتایج آنها با پیش بینی های تئوریک پی بردند که این رفتار الکترون به علت پدیده ی درهم تنیدگی کوانتومی اتفاق می افتد. به این صورت که الکترون در جامداتی که این رفتار را در آنها بروز می دهد، در واقع به عنوان ذره ی مرکبی عمل می کند از دو حالت درهم تنیده ی الکترون تشکیل شده اند. در یکی از این حالت ها الکترون حرکت بسیار کندی داشته و در مجاورت اتم ها باقی می ماند اما در حالت دیگر آزادانه از اتمی به اتم دیگر می جهد و در نتیجه چنین رفتار دوگانه و متناقضی از خود بروز می دهد.

این کشف می تواند تکنولوژی ساخت ابررساناها را متحول کرده و کارآیی شبکه های قدرت و همچنین قدرت پردازشی ابرکامپیوترها را به طور فاحشی افزایش دهد.

اضافه می کنم که دکتر یزدانی در سال ۲۰۰۸ یکی از ۱۰ فیزیکدان برتر از دید مجله ی Popular Science (دانش محبوب) انتخاب شده بودند. 

براي كسب اطلاعات بيشتر رجوع كنيد به:

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120613145418.htm

میدان مغناطیسی

به نظر شما خطوط میدان مغناطیسی یه کم نسبت به هم گسسته نیستن؟؟؟

چه دلیلی داره که اینطوری باشه؟

در فاصله های مساوی از آهنربا مگه نباید میدان یکنواخت باشه؟

اگه خطوط میدان نسبت به هم فاصله داشته باشه (گسسته باشند) یعنی در دو نقطه ی کنار هم که فاصله ی مساوی از منبع میدان مغناطیسی دارند شدت میدان یکنواخت نیست.

اگه هم به گسسته بودن میدان ها شک دارین به عکس های ادامه ی مطلب خوب دقت کنین...

ادامه نوشته

دانلود کتاب های الکترومغناطیسElectromagnetism E-books .Most comprehensive Series

این کتابهایی که این سری برای دانلود گذاشته ایم کاملترین منابع برای یادگیری الکترمغناطیس است که هم اکنون در معتبرترین دانشگاههای سرتاسر جهان تدریس می شوند. این کتابها می توانند مکمل مناسب و مفیدی در کنار درس فیزیک 2 و الکترومغناطیس1و2 برای دانشجویان فیزیک و برق باشند. تقریبا تمام فصل هایی اول تا چهارم قسمت اول کتابها دارای مباحث مشترک با کتابهای مقدماتی در زمینه ی الکترومغناطیس نظیر هالیدی هستند.

در ادامه ی مطلب نیز می توانید قبل از دانلود عنوان های ebook ها یی را که در هر قسمت قرار دارد مشاهده کنید.

قسمت اول

حجم: 40 مگابایت

دانلود

 

پسورد: www.ip90.ir

قسمت دوم

حجم: 40 مگابایت

دانلود

ادامه نوشته

نیروهای بنیادی

مفهوم چهار نیروی بنیادی چیست ؟

بین ذرات بنیادی چهار نوع نیرو عمل می کنند که آنها را نیروهای بنیادی یا اولیه می نامند.

۱) نیروی پر قدرت کوارک :

که نیروی رنگ نیز نامیده می شود از جدا شدن بیش از حد کوارکهای داخل هسته از یکدیگر و یا حتی از پرت شده آنها به خارج جلوگیری می کند . نیرونی پر قدرت کوارک یا نیروق قوی از طریق ذرات مبادله کننده یا به اصطلاح گلوئون ها انتقال می یابدکه بین کوارکها در پرواز هستند این نیرو مانند چسب پیوستگی بین کوارکها را تضمین میکند نیروی هسته ای که پروتونها و نوترونها را در هسته اتم به هم پیوسته نگاه می دارد در واقع نیروی بنیادی نیست بلکه نیرویی است که از نیروی رنگ کوارکها(یعنی قویترین نیرویی که به اشاره می شود) به دست می آید.

۲) نیروی الکترومغناطیسی:

ادامه نوشته