نکته های کوتاه فیزیک 2
- رادار
مخفف و به معنای آشکار سازی و فاصله یابی به کمک امواج رادیویی است.این سیستمکه بر اساس الکترو مغناطیس کار می کند با ارسال شکل موجهای خاص به طرف هدف و در یافتموج بازگشتی اطلاعاتی درباره جهت در اختیار استفاده کننده قرار میدهد.اصول اولیه رادار در سال 1888 م توسط هرتز عرضه شد و آلمانیها پیشگامان این علم بودند.محدوده عمل رادارها به لحاظ تئوری-3MHz 300GHzاست.اما بیشتر رادارها در باند مایکروویو 18GHz-1GHz وUHF_VHF کار میکنند.باندهای رادار به گونه ای مشخص می شود که اثرات منابع و انتشار و انعکاس هدف در هر باند تقریبا یکسان باشد.اصول کلی یک رادار تقریبآ در تمام سیستمها یکسان و به صورت زیر میباشد: آنتن<-->سیرکولاتور<-->*****<-->تقویت کننده <-->پردازش و نمایش<--> فرستنده .کاربردهای رادار نه تنها در استفاده های نظامی است بلکه در مصارف غیر نظامی نیز هست مانند:
پزشکی:سیستمهای تصویر برداری(انعکاس)از بافت های بدن
اجتماعی:کنترل ترافیک هوایی-ناوبری هوایی و دریایی-جلوگیری از تصادفات-فضا
(سنجش اجرام فضایی)-اجرای قانون توسط پلیس(تعیین سرعت اتومبیل ها)-کنترل خط تولید
هواشناسی
زمین شناسی
کشاورزی:(تخمین میزان محصول و اینکه زمان برداشت رسیده یا نه)
انواع رادار
رادارهای پالس
رادارهای موج پیوسته
رادارهای ردیاب
رادارهای پالس دوپلری MTI_AMTI
رادارهای لیزری LADAR
چگونگی گریز از رهگیری رادار
داشتن سطح مقطع موثر و روشهای کاهش آن:
-شکل دهی وتغیر شکل
ـمواد جاذب رادار(کربن)
ـحذف غیر فعال
ـحذف فعال:موج ازلحاظ دامنه و فاز وفرکانس اندازه گیری شده و بازگشتی آن را اکو می کنند.
----------------------------------------------------------------------
- درسال 1654قبل از اختراع ماشین بخار اولین بار اتوفن گواریک فیزیکدان المانی با ازمایش نشان داد که هوا دارای فشار است.وی ابتدا هوای دونیمکره مسی را با پمپ تخلیه هوا از انها خارج نمود وسپس انها را به هم چسباند این نیمکره ها بقدری از هوای بیرون تحت فشار بودند که 8 جفت اسب از طرفین هم نمی توانستند نیمکره ها را از هم جدا سازند. فشار هوا را در سطح تراز دریا یک اتمسفر فرض شده است با بالا رفتن از سطح تراز دریا فشار هوا به علت کاهش چگالی هوا کم می شود از انجایی که شارش هوا از منطقه پر فشار به کم فشار صورت میگیرد کوهنوردان در صعود به کوه دچار مشکل می شوند چون هوای بیرون فشار کمی دارد وبراحتی اکسیژن وارد بدن شخص نمی شود به همین دلیل کوهنوردان در صعود به کوههای مرتفع اکسیژن با خود حمل میکنند.
- آیا میدانستید که هرچه از مرکز زمین فاصله بگیریم نیروی جاذبه کمتر می شود، در نتیجه وزن کاهش می یابد ، وزن فردی که در خط استوا ایستاده از وزن همین شخص در قطب شمال و جنوب کمتر است زیرا در خط استوا زمین بر آمده تر و در قطب هموارتر است این تفاوت وزن حدود پنج درصد است

- ابررسانا ها ، برخی از فلزها ، آلیاژها یا ترکیبهای فلزها هستند که در دماهای پایین نزدیک به صفر مطلق ،مقاوت الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی خود را از دست میدهند و رسانایی الکتریکی آنها بینهایت زیاد میشود ، محدوده دمایی به ماهیت ماده بستگی دارده ، که از حدود 0.5 تا 18 درجه کلوین است ، خاصیت ابر رسانایی در فلزات قلیایی، فلزهای نجیب و مواد فرو مغناطیس مشاهد نشده است ، بلکه به طور عمده در عنصرهایی که اتم آنها 3، 5 یا 7 الکترون در لایه ظرفیت خود دارد و مقاومت الکتریکی آنها در دمای معمولی زیاد است بوجود می آید.
پدیده ابر رسانایی از همان آغاز کشف ، توجه دانشمندان را بخود جلب کرده بود ، اونز اولین کسی بود که هلیم را مایع کرد و نخستین بار خواص ابر رسانایی مواد را در چنین دماهای پایینی اندازه گرفت و معلوم داشت که مقاومت الکتریکی جیوه در دمای 4.2 درجه کلوین به شدت محو میشود ، در طول 75 سال اخیر ، فلزات و آلیاژهای دیگر هم به فهرست ابررسانا ها افزوده شدند . ابر رسانایی در دماهای بالا هم امکان پذیر است ، کوپرات با فرمول شیمیایی YBr2 Cu3O6.9 که در دمای 93 درجه کلوین خواص ابر رسانایی را نشان میدهد. در سال های پایانی دهه 1950 سه فیزیکدان - به نام های دکتر جان باردین، دکتر لئون کوپر و دکتر جان شرایفر - سازوکارهای فیزیکی را که به ابررسانایی منجر می شوند، درک کردند. کار آنها به افتخار این سه دانشمند، تئوری S.C.Bنام گرفت (آنها جایزه نوبل فیزیک در سال 1972 را از آن خود کردند.)در اواخر سالهای 1980 ابر رساناها در دماهای بالا نیز کشف شد.
کاربردها
ابر رساناهای دمای پایین امروزه در ساخت آهنرباهای ویژه طیف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته ، رزونانس مغناطیسی برای مقاصد تشخیص طبی ، شتاب دهنده ذره ها ، ترنهای سریع مغناطیسی و انواع ابزارهای رسانایی الکترونیکی بکار میرود از دیگر کاربردهای انها می توان به دستگاه های عکس برداری تشدید مغناطیسی هسته و قطارهای جدیدی که توسط نیروهای مغناطیسی در هوا معلق هستند و با سرعت 400 کیلومتر بر ساعت حرکت می کنند، اشاره کرد. . اما برای اینکه ابررساناهای دمای بالا در کاربردهای میدان مغناطیسی در دمای بالا رقابت کنند ، هنوز زمان لازم دارد ، این بعلت دشواری در تولید انبوه و با کیفیت بالاست . اگر چه در حال حاضر ، بازار ابررساناهای دمای بالا رونق کمی دارد ، گمان میرود که در خلال دو دهه آینده کاربر د آن فراگیر و پررونق شود .

- ابرمایعات نیز در درجه حرارت بسیار پایین، یعنی تنها کمی بالاتر از صفر مطلق، فعالیت می کنند و هیچ نوع اصطکاکی نشان نمی دهند به طوری که اگر به گردش درآیند متوقف نخواهند شد
--------------------------------------------------------------------------
- منظور از برق گرفتگی چیست ؟
اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممکن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد که در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیکه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوک به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود .
اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
برای جریان متناوب 15 میلی آمپر و برای جریان مستقیم 60 میلی آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقیم 45 ولت است .
چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت کرد ؟ به این منظور باید تمامی گزینه هایی را که سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر کرد . مهترین عاملی که سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بکمک کلید FI یا سیم ارت یا کلید FU یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می کنیم . می توان از دستگاههایی استفاده کرد که بدنه عایقی دارند و امکان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ کار دستگاهها را کمتر از ولتاژ خطرناک برای بدن - کمتر از 65 ولت - بکار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده کرد که باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود
----------------------------------------------------------------------------------
بعد چهارم
صفر: یعنی جایی که هیچ بعدی نداره نه طول نه عرض نه ارتفاع و ... در اون موجودات بدون بعد زندگی میکنن موجوداتی که نمی تونن حرکت بکنن
عالم یک بعدی :دنیایی است که به آن خط میگویند که از نقطه هایی پشت سر هم تشکیل شده
و فقط دارای طول هست و موجودات روی آن فقط میتونند به یک سو حرکت کنندو با توجه به این امکانات یه محدودیتی هم به بعد صفر دارد مو جودات در بعد 1 نمیتونن در کنا هم حرکت بکنند و یا بعبارتی در کنار هم در عرض باشند در بعد صفر به دلیل موجودات بدون بعد این کار ممکن هست صفحه یا فضای 2 :بعدی مجموعه ای خط فقط دارای طول و عرض میباشد
فضای 3 بعدی :یا همون مکعب دارای طول و عرض و ارتفاع (حجم)
بعد چهارم: زمان , نیوتن فکر می کرد که زمان چیزیست که در همه ی عالم یکسان است. یعنی ساعت روی دست شما و ساعتی که در فلان ستاره است یک جور کار می کند. اما انشتین این را عوض کرد. گفت که برای اینکه معادلات فیزیک در دنیا صادق باشد (هم روی زمین و هم در فلان ستاره) پس باید طوری شود که ساعتها در دنیا متفاوت کنند. یعنی زمان حول و حوش ستاره ای که خیلی سنگین است، خیلی تندتر بگذرد و روی یک ستاره ی سبک زمان باید کندتر باشد. پس در جایی که هیچ جرمی نیست (مثل فضای بین ستاره ها) زمان خیلی خیلی کند جلو می رود. نه اینکه ساعتتان خراب باشد. یعنی اینکه اگر با ساعت خود به آنجا برویم چیزی از کندی زمان نمی فهمیم. اما اگر کسی از زمین بتواند ساعت ما را بخواند می فهمد که ساعت ما مثل وقتی که روی زمین بود کار نمی کند. -------------------------------------------------------------------------------------------------------
- ارتباطات رادیویی
خانواده ارتباطات رادیویی بسیار گسترده است . شیوه های مختلف نیز در شبکه سازی بدون سیم مورد استفاده قرار می گیرد که در ذیل به آنها اشاره می کنیم:
1- radio ferequency RF : که به فرکانس امواج رادیویی مشهور است. در این روش شبکه بین محدود 10 کیلو هرتز تا چند گیگابایت قرار می کیرد. آنتن های که این امواج را انتقال می دهند ممکن است بصورت تمام جهتی و یا جهتی خاص استفاده شود. شعاع انتشار این امواج بسیار زیاد است که البته برای نقاط دور تر امواج تقویت می شود. دیتا در این روش با سرعت 1 تا 11 مگابایت در ثانیا انتقال می یابد که ارتباطات در این محدوده نیازی به مجوز ندارد و تجهیزات ارتباطی نیز بصورت گسترده فراهم می باشد.
2- microwave : مایکروویو شیوه دیگری از شبکه های بی سیم می باشد. امواج مایکروویو تنها از یک جهت منتشر می شوند. سرعت انتقال متغیر بوده و از یک تا دو مگابایت بر ثانیه می باشد. مایکروویو شدیداً تحت تاثیر اتمسفر و نوسانات جویی نظیر رعد و برق قرار دارند. این سیستم ها در دو نوع زمینی و ماهواره ای موجود بوده و از آنتن های بشقابی دو طرفه برای رله امواج در نوع زمینی استفاده می شود. برای استفاده از تجهیزات مایکروویو نیاز به اخذ مجوز است.
3- IR :‌یا مادون قرمز نوع دیگری از امواج رادیویی است. این امواج از طریق دیودهای نورگسیل LED‌ و یا لیزری ILD تولید می شوند فرکانس امواج مادون قرمز بالا است لذا سرعت انتقال دیتا از 1 تا 16 مگابایت در ثانیه می باشد.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
- آنتـــــن وسیله ای است ، که در رادیو و تلویزیون مورد استفاده قرار میگیرد ، کار آنتن گیرنده گرفتن امواجی است ، که از دستگاه فرستنده منتشر گشته و بعد از پیمودن راه درازی ضعیف شده است آنتن این امواج ضعیف را میگیرد و به آمپلی فایر دستگاه می سپارد ، تا دوباره قوی شوند ، و به صورت صدا و تصویر در آیند دوازده دســــــامبر سال 1901 میلادی بود که ?مارکنی? در یک اتاق اجاره ای دستگاه فرستنده ای کار گذاشته بود ، که از ساعت 15 تا 18 هر روز علایم رادیویی می فرستاد این پیام فقط ?اس? بود ، که به دنبال هم از دستگاه فرستنده به صورت امواج الکترو مغناطیسی صادر میشد وی تواسته بود ، این امواج را از روی دریای مانش عبور دهد و این کار او با موفقیت قرین بود ولـــــی این بار که می خواست این علایم رادیویی را از فراز اقیانوس اطلس بگذراند با ناکامی روبه رو شد زیرا دستگاه گیرنده او این علایم را دریافت نکرد مارکنی در این موقع فقط بیست و پنج سال داشت وقتی در حضور تماشاگران زیادی آزمایش خود را بی نتیجه دید ، بدون اینکه خودش را ببازد ، یک بادبادک درست کرد یک سیم نازک به آن متصل ساخت و بادبادک را به هوا فرستاد ، در حالی که انتهای پایینی این سیم به دستگاه گیرنده وصل بود وقتی ارتفاع بادبادک از زمین تقریبا" به پنجاه متر رسید ، ناگهان گیرنده به صدا در آمد و علامتهای ?اس? پشت سر هم از آن شنیده شد مارکنی فریادی از خوشحالی برکشید او به وسیله اولین آنتنی که ساخته بود ، موفق شد ، پیامهای رادیویی را بعد از طی مسافت سه هزار و پانصد کیلومتر اخذ کند زیرا بین گیرنده و فرستنده اقیانوس اطلس قرار داشت امروزه نیز گیرنده رادیویی یا تلویزیونی وقتی میتواند نتیجه مطلوب بدهد که آنتن مناسب داشته باشد.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- ایا میدانستید که سرعت گریز سرعتی است که یک شئ باید داشته باشد تا بتواند از سح یک جرم بزرگ ?سیاره? بگریزد.این سرعت را میتوان توسط این معادله بدست اورد:

M جرم سیاره , R شعاع ان و G ثایت جهانی جاذبه است.این سرعت برای کره زمین تقریبا برابر است با 10>4 * 1.2 متر بر ثانیه ?توجه , این سرعت به جرم شئ بستگی ندارد? همین طور که در معادله میبینید اگر جرم کره زیاد و شعاع ان کم شود سرعت گریز ان بسیار زیاد میشود.برای مثال سرعت گریز برای یک شئ در کره ای که جرم ان 3 برابر خورشید و شعاع تنها 10 کیلو متر باشد, تقریبا برابر سرعت نور است.