فیزیک جهانی
 
 

دانيم كه براي ماده سه حالت جامد ، مايع و گاز در نظر گرفته ميشود. اما در مباحث علمي معمولا يك حالت چهارم نيز براي ماده فرض ميشود. حدوث طبيعي پلاسما در دماهاي بالا ، سبب تخصيص عنوان چهارمين حالت ماده به آن شده است. يك نمونه بسيار طبيعي از پلاسما آتش است بنابراين خورشيد نمونهاي از پلاسماي داغ بزرگ است.

تعريف پلاسما

پلاسما گاز شبه خنثايي از ذرات باردار و خنثي است كه رفتار جمعي از خود ارائه ميدهد. به عبارت ديگر ميتوان گفت كه واژه پلاسما به گاز يونيزه شدهاي اطلاق ميشود كه همه يا بخش قابل توجهي از اتمهاي آن يك يا چند الكترون از دست داده و به يونهاي مثبت تبديل شده باشند. يا به گاز به شدت يونيزه شدهاي كه تعداد الكترونهاي آزاد آن تقريبا برابر با تعداد يونهاي مثبت آن باشد، پلاسما گفته ميشود.

حدود پلاسما

اغلب گفته ميشود كه 99% ماده موجود در طبيعت در حالت پلاسماست، يعني به شكل گاز الكتريسته داري كه اتمهايش به يونهاي مثبت و الكترون منفي تجزيه شده باشد. اين تخمين هر چند ممكن است خيلي دقيق نباشد ولي تخمين معقولي است از اين واقعيت كه درون ستارگان و جو آنها، ابرهاي گازي و اغلب هيدروژن فضاي بين ستارگان بصورت پلاسماست. در نزديكي خود ما ، وقتيكه جو زمين را ترك ميكنيم بلافاصله با پلاسمايي مواجه مي شويم كه شامل كمربندهاي تشعشعي وان آلن و بادهاي خورشيدي است.

در زندگي روزمره نيز با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه ميشويم. جرقه رعد و برق ، تابش ملايم شفق قطبي ، گازهاي داخل يك لامپ فلورسان يا لامپ نئون و يونيزاسيون. مختصري كه در گازهاي خروجي يك موشك ديده ميشود. بنابراين مي توان گفت كه ما در يك درصدي از عالم زندگي ميكنيم كه در آن پلاسما بطور طبيعي يافت نميشود.

آيا كلمه پلاسما يك كلمه بامسما است؟

كلمه پلاسما ظاهرا بيمسما به نظر ميرسد. اين كلمه از يك لغت يوناني آمده است كه هر چيز به قالب ريخته شده يا ساخته شده را گويند. پلاسما به علت رفتار جمعي كه از خودشان نشان ميدهد، گرايشي به متاثر شدن در اثر عوامل خارجي ندارد، و اغلب طوري عمل ميكند كه گويا داراي رفتار مخصوص به خودش است.

حفاظ دباي

يكي از مشخصات اساسي رفتار پلاسما ، توانايي آن براي ايجاد حفاظ در مقابل پتانيسيلهاي الكتريكي است كه به آن اعمال ميشوند. فرض كنيد بخواهيم با وارد كردن دو گلوله بارداري كه به يك باتري وصل شدهاند يك ميدان الكتريكي در داخل پلاسما بوجود آوريم. اين گلوله ها ، ذرات يا بارهاي مخالف خود را جذب ميكنند و تقريبا بلافاصله ، ابري از يونهاي اطراف گلوله منفي و ابري اطراف گلوله مثبت را فرا ميگيرند.

اگر پلاسما سرد باشد و هيچگونه حركت حرارتي وجود نداشته باشد، تعداد بار ابر برابر بار گلوله ميگردد، در اين صورت عمل حفاظ كامل ميشود و هيچ ميدان الكتريكي در حجم پلاسما در خارج از ناحيه ابرها وجود نخواهد داشت. اين حفاظ را اصطلاحا حفاظ دباي مي گويند.

معيارهاي پلاسما

طول موج دباي (لانداي دي) بايد خيلي كوچكتر از ابعاد پلاسما ( L ) باشد.

تعداد ذرات موجود در يك كره دباي (ND ) بايد خيلي بزرگتر باشد.

حاصلضرب فركانس نوسانات نوعي پلاسما ( W ) در زمان متوسط بين برخوردهاي انجام شده با اتمهاي خنثي ( t ) بايد بزرگتر از يك باشد.

كاربردهاي فيزيك پلاسما

- تخليه هاي گازي :

قديميترين كار با پلاسما ، مربوط به لانگمير ، تانكس و همكاران آنها در سال 1920 ميشود. تحقيقات در اين مورد ، از نيازي سرچشمه ميگرفت كه براي توسعه لوله هاي خلائي كه بتوانند جريانهاي قوي را حمل كنند، و در نتيجه ميبايست از گازهاي يونيزه پر شوند احساس ميشد.

- همجوشي گرما هستهاي كنترل شده:

فيزيك پلاسماي جديد ( از حدود 1952 كه در آن ساختن راكتوري بر اساس كنترل همجوشي بمب هيدروژني پيشنهاد گرديد، آغاز ميشود.

- فيزيك فضا:

كاربرد مهم ديگر فيزيك پلاسما ، مطالعه فضاي اطراف زمين است. جريان پيوستهاي از ذرات باردار كه باد خورشيدي خوانده ميشود، به مگنتوسفر زمين برخورد ميكند. درون و جو ستارگان آن قدر داغ هستند كه ميتوانند در حالت پلاسما باشند.

- تبديل انرژي مگنتو هيدرو ديناميك ( MHD ) و پيشرانش يوني:

دو كاربرد عملي فيزيك پلاسما در تبديل انرژي مگنتو هيدرو ديناميك ، از يك فواره غليظ پلاسما كه به داخل يك ميدان مغناطيسي پيشرانده ميشود، ميباشد.

- پلاسماي حالت جامد :

الكترونهاي آزاد و حفرهها در نيمه رساناها ، پلاسمايي را تشكيل ميدهند كه همان نوع نوسانات و ناپايداريهاي يك پلاسماي گازي را عرضه مي دارد.

- ليزرهاي گازي:

عاديترين پمپاژ ( تلمبه كردن ) يك ليزر گازي ، يعني وارونه كردن جمعيت حالاتي كه منجر به تقويت نور ميشود، استفاده از تخليه گازي است.

- شايان ذكر است كه كاربردهاي ديگري مانند چاقوي پلاسما ، تلويزيون پلاسما ، تفنگ الكتروني ، لامپ پلاسما و غيره نيز وجود دارد كه در اينجا فقط كاربردهاي پلاسما در حالت كلي بيان شده اس


ارسال شده در تاریخ : پنج شنبه 2 خرداد 1392برچسب:, :: 10:45 :: توسط : fatemeh karimi

یزیك پزشكی (Medicale Physics)
فیزیك پزشكی به معنی كاربرد فیزیك در حرفه پزشكی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بینایی‌سنجی و غیره. چون بیوفیزیك به معنی فیزیك حیات است، فیزیك پزشكی درباره فیزیك حیات بشر بحث می‌كند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بكارگیری اصول و قوانین این گروههای علمی در طرح‌ریزی و یا ساختن یك سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشكی و بیومهندسی نامیده می‌شود.

تاسیس دوره‌های آموزشی مهندسی پزشكی و بیومهندسی از ضروریات یك جامعه پشرفته است. از طرف دیگر ، آموزش فیزیك و بیوفیزیك پزشكی ، مقدم بر آموزش تكنولوژی و یا مهندسی پزشكی است. به عبارت دیگر ، می‌توان چنین بیان كرد كه فیزیك پزشكی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است كه می‌تواند در اختیار پزشكان و مهندسان پزشكی قرار گیرد. در واقع در سایر رشته‌های مهندسی نیز تقریبا همین شرایط حاكم است. به‌عنوان مثال ، در فیزیك الكترونیك ساختار قطعات الكترونیكی به ‌دقت مورد بررسی قرار می‌گیرد. حال آنكه در مهندسی الكترونیك بیشتر كاربرد این قطعات مورد تاكید قرار می‌گیرد.

ضرورت آشنایی با فیزیك پزشكی

امروزه به ‌واسطه پیشرفت سریع تكنولوژی و افزایش روزافزون دستگاهها در بیمارستانها و كلینیكها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشكی در جامعه ما مورد نیاز است، بلكه پزشكان و پیراپزشكان باید در زمینه نگهداری از دستگاهها نیز توانا باشند و لازمه این امر نیز آشنایی با فیزیك پزشكی است.

عواقب بی‌‌توجهی به فیزیك پزشكی

بی‌توجهی به اصول فیزیكی حاكم بر كار تشخیص و درمان ، باعث تشدید بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به ‌عنوان مثال ، می‌توان از بی‌دقتی در اندازه‌گیری مواد رادیواكتیو مصرفی در بخش پزشكی هسته‌ای یاد كرد كه گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد آزمایش می‌شود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاری‌های حاصل از ناآگاهی از فیزیك پزشكی را بیان كنیم، شاید چندین مقاله نیز كفایت نكند.

فواید آشنایی پزشكان و پیراپزشكان با فیزیك پزشكی

برای انجام صحیح كارهای تشخیصی و درمانی و جلوگیری از آسیبهای وارده به بیماران و حفظ و حراست دستگاهها ، باید به فیزیك مربوطه تسلط داشته‌ باشیم. بدین معنی كه همه فارغ‌التحصیلان رشته‌های پزشكی و پیراپزشكی باید به اصول فیزیك پزشكی آشنایی كافی پیدا كنند، تا به نگهداری از دستگاهها و انجام صحیح كار با آنها توانایی داشته ‌باشند. در این صورت نه‌ تنها احتیاج ما به مهندسی پزشكی بصورت روزافزون احساس نمی‌شود، بلكه از آسیب‌دیدن دستگاهها و خرید دستگاههای ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

چگونه فیزیك پزشكی بخوانیم؟

فیزیك پزشكی یكی از گرایشهای فیزیك در مقطع كارشناسی ارشد می‌باشد. به ‌بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیك بعد از اخذ مدرك كارشناسی در این رشته ، می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیك پزشكی شده و مدرك فوق لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذكر است كه در كشور ما ، در مقایسه با سایر گرایش‌های رشته فیزیك كه در بیشتر دانشگاهها ارائه می‌گردد، گرایش فیزیك پزشكی در تعداد كمی از دانشگاهها وجود دارد.

ارتباط فیزیك پزشكی با سایر علوم

می‌توان گفت كه رشته فیزیك تقریبا با بیشتر شاخه‌های علوم ارتباط دارد. رابطه فیزیك با پزشكی نیز از طریق فیزیك پزشكی برقرار می‌شود. به ‌بیان دیگر ، فیزیك پزشكی مانند پلی است كه بین شاخه‌های مختلف فیزیك و پزشكی وجود دارد. به ‌عنوان مثال ، فیزیك پزشكی با گرایش‌های لیزر و فیزیك هسته‌ای ارتباط تنگاتنگ دارد.

آینده فیزیك پزشكی

با توجه به كاربردی كه علوم در بهینه‌سازی زندگی بشر دارد، توجه اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخه‌های مختلف علمی معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تكنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید و پیشرفته‌تری ساخته می‌شوند كه نسبت به وسایل قبلی از كارایی بیشتری برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفته‌ای در علم پزشكی بوجود می‌آیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و ... چند نمونه از این موارد فوق‌العاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از صدمات جانبی آنها كه جان بیمارانی را كه بوسیله این ابزار مورد درمان قرار می‌گیرند، وجود متخصصین فیزیك پزشكی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید در این زمینه سرمایه‌گذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودكفایی برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.
 


ارسال شده در تاریخ : پنج شنبه 2 خرداد 1392برچسب:, :: 10:33 :: توسط : fatemeh karimi

شت موضوع شگفت انگیز از زندگی آلبرت انیشتین که شما هیچ گاه آنان را نمی دانستید. بله، همگی ما می دانیم که

 انیشتین این فرمول (e=mc2) را کشف کرد. اما واقعیت آن است که چیز های کمی در مورد زندگی خصوصیش می دانیم، خودتان

 را با این هشت مورد، شگفت زده کنید!

1- او با سر بزرگ متولد شد

وقتی انیشتین به دنیا آمد او خیلی چاق بود و سرش خیلی بزرگ تا آنجایی که مادر وی تصور می کرد، فرزندش ناقص است، امابعد از چند ماه سر و بدن او به اندازه طبیعی باز گشت.

2- حافظه اش به خوبی آنچه تصور می شود، نبود

مطمئناً انیشتین می توانسته کتاب های مملو از فرمول و قوانین را حفظ کند، اما برای به یاد آوری چیز های معمولی واقعاً حافظه ضعیفی داشته است. او یکی از بدترین اشخاص در به یاد آوردن سالروز تولد عزیزان بود و عذر و بهانه اش برای این فراموشکاری،مختص دانستن آن ( تولد ) برای بچه های کوچک بود.

3- او از داستان های علمی- تخیلی متنفر بود

انیشتین از داستان های تخیلی بیزار بود. زیرا که احساس می کرد، آنها باعث تغییر درک عامه مردم از علم می شوند و در عوض به آنها توهم باطلی از چیزهایی که حقیقتاً نمی توانند اتفاق بیفتند می دهد.

به بیان او "من هرگز در مورد آینده فکر نمی کنم، زیرا که آن به زودی می آید." به این دلیل او احساس می کرد کسانی که به طور مثال بشقاب پرنده ها را می بینند باید تجربه هایشان را برای خود نگه دارند.

4- او در آزمون ورودی دانشگاه اش رد شد

در سال 1895 در سن 17 سالگی، انیشتین که قطعاً یکی از بزرگترین نوابغی است که تاکنون متولد شده، در آزمون ورودیدانشگاه فدرال پلی تکنیک سوئیس رد شد.

در واقع او بخش علوم و ریاضیات را پشت سر گذاشت ولی در بخش های باقیمانده، مثل تاریخ و جغرافی رد شد. وقتی که بعد ها در این رابطه از او سوال شد؛ او گفت: آنها بینهایت کسل کننده بودند، و او تمایلی برای پاسخ دادن به این سوالات را در خود احساس نمی کرد.

5- علاقه ای به پوشیدن جوراب نداشت

انیشتین در سنین جوانی یافته بود که شصت پا با عث ایجاد سوراخ در جوراب می شود. سپس تصمیم گرفت که دیگر جوراب به پا نکند و این عادت تا زمان مرگش ادامه داشت.

علاوه بر این او هرگز برای خوشایند و عدم خوشایند دیگران لباس نمی پوشید، او عقیده داشت یا مردم او را می شناسند یا نمی شناسند. پس این مورد قبول واقع شدن ( آن هم از روی پوشش ) چه اهمیتی می تواند داشته باشد؟


6- او فقط یک بار رانندگی کرد

انیشتین برای رفتن به سخنرانی ها و تدریس در دانشگاه ، از راننده مورد اطمینانش کمک می گرفت. راننده وی نه تنها ماشین اورا هدایت می کرد ، بلکه همیشه در طول سخنرانی ها در میان شنوندگان حضور داشت.

انیشتین، سخنرانی مخصوص به خود را انجام می داد و بیشتر اوقات راننده اش، به طور دقیقی آنها را حفظ می کرد.

یک روز انیشتین در حالی که در راه دانشگاه بود، با صدای بلند در ماشین پرسید: چه کسی احساس خستگی می کند؟

راننده اش پیشنهاد داد که آنها جایشان را عوض کنند و او جای انیشتین سخنرانی کند، سپس انیشتین به عنوان راننده او را به خانه بازگرداند.

(عدم شباهت آنها مسئله خاصی نبود. انیشتین تنها در یک دانشگاه استاد بود، و در دانشگاهی که وقتی برای سخنرانی داشت،کسی او را نمی شناخت و طبعاً نمی توانست او را از راننده اصلی تمیز دهد.)

او قبول کرد ، اما کمی تردید در مورد اینکه اگر پس از سخنرانی سوالات سختی از راننده اش پرسیده شود ، او چه پاسخی خواهد داد، در درونش داشت.

به هر حال سخنرانی به نحوی عالی انجام شد، ولی تصور انیشتین درست از آب در آمد . دانشجویان در پایان سخنرانی انیشتین جعلی شروع به مطرح کردن سوالات خود کردند.

در این حین راننده باهوش گفت:"سوالات به قدری ساده هستند که حتی راننده من نیز می تواند به آنها پاسخ گوید" سپس انیشتین از میان حضار برخواست و به راحتی به سوالات پاسخ داد به حدی که باعث شگفتی حضار شد.


7- الهام گر او یک قطب نما بود

انیشتین در سنین نوجوانی یک قطب نما به عنوان هدیه تولد از پدرش دریافت کرده بود.

وقتی که او طرز کار قطب نما را مشاهده می نمود، سعی می کرد طرز کار آن را درک کند. او بعد از انجام این کار بسیار شگفت زده شد. بنابراین تصمیم گرفت علت نیروهای مختلف در طبیعت را درک کند.

8- راز نهفته در نبوغ او

بعد از مرگ انیشتین در 1955 مغز او توسط توماس تولتز هاروی برای تحقیقات برداشته شد.

اما این کار به صورت غیر قانونی انجام شد. بعدها پسر انیشتین به او اجازه تحقیقات، در مورد هوش فوق العاده پدرش را داد.

هاروی تکه هایی از مغز انیشتین را برای دانشمندان مختلف در سراسر جهان فرستاد. از این مطالعات دریافت می شود که مغز

 انیشتین در مقایسه با میانگین متوسط انسان ها، مقدار بسیار زیادی سلول های گلیال که مسئول ساخت اطلاعات هستندداشته است. همچنین مغز انیشتین مقدار کمی چین خوردگی حقیقی موسوم به شیار سیلویوس داشته، که این مسئله امکان ارتباط آسان تر سلول های عصبی را با یکدیگر فراهم می سازد.

علاوه بر این ها مغز او دارای تراکم و چگالی زیادی بوده است و همینطور قطعه آهیانه پایینی دارای توانایی همکاری بشتر با بخش تجزیه و تحلیل ریاضیات است.


 


ارسال شده در تاریخ : پنج شنبه 2 خرداد 1392برچسب:, :: 10:27 :: توسط : fatemeh karimi

درباره وبلاگ
به وبلاگ من خوش آمدید
موضوعات
آخرین مطالب
آرشيو وبلاگ
نويسندگان
پيوندها

تبادل لینک هوشمند
برای تبادل لینک  ابتدا ما را با عنوان فیزیک جهانی و آدرس fizik.jahani.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.






ورود اعضا:

نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 2
بازدید دیروز : 0
بازدید هفته : 2
بازدید ماه : 8
بازدید کل : 3155
تعداد مطالب : 4
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1