ستارگان
ستارگان، گویهای بزرگ حاوی گازهای داغ و تابندهاند. خصوصیات ستاره نظیر رنگ، دما، اندازه و تابندگی توسط جرم آن (مقدار ماده موجود در آن) تعیین میشوند.
خصوصیات ستارگان بسیار متفاوت میباشند زیرا جرم ستارگان متنوع است. خصوصیات هر ستاره منفرد نیز متغیر است. زیرا در چرخه حیاتش دچار تغییرات درونی میشود. هنگامی که شبها به آسمان مینگرید به نظر میآید که ستارگان سوسو میزنند یا درخشندگی آنها لحظه به لحظه تغییر میکند.
این سوسو زدن از حرکت هوا در جو زمین حاصل میشود. همانگونه که شیشه نور را خم میکند، هوا نیز نور ستاره را میشکند. چون مناطق مختلف هوا با حجم گوناگون حرکت میکنند. نور ستاره به مقادیر مختلف خم میشود، بدین ترتیب قدرت نور ستارهای که به چشمتان میخورد تغییر میکند و چنین به نظر میرسد که ستاره سوسو میزند. ستارگان بنا به خصوصیات طیفیشان طبقهبندی میشوند. طیف ستاره از طریق تجزیه تشعشع آن به عناصری که شدت تشعشع طول موجهای مختلف را نشان میدهند، حاصل میگردد.
با این اطلاعات دما، رنگ و ساختار شیمیایی ستاره استنتاج میشود. با چشم غیر مسلح در یک شب تاریک و بدون ماه و در هوای صاف میتوان حدود 2500 ستاره را در آسمان شناسایی کرد، با دوربین یا تلسکوپ میتوان میلیونها ستاره را تشخیص داد. تمامی این ستارگان دور دست خورشید یا به عبارت دیگر گلولههای گازی پر حرارتی هستند که در سطح خود میتوانند تا هزاران درجه و درون خود تا میلیونها درجه حرارت داشته باشند.
در حقیقت بعضی از آنها با شدتی ده هزار برابر خورشید میدرخشند و برخی هم خیلی کم نورتر از ستاره مرکزی منظومه ما هستند؛ ولی تمام ستارگان در یک مورد مشترک میباشند آن ها در ژرفای درون خود از طریق تبدیل هیدروژن به هلیم انرژی هستهای تولید میکنند. این چشمه جوشان انرژی به ستارگان کمک میکند که عمری بسیار طولانی داشته باشند.
مثلاً خورشید با مواد سوختنی که دارد 10 میلیارد سال عمر خواهد کرد. انرژی ایجاد شده در مرکز ستاره به خارج منتقل میشود و از سطح ستاره به شکل پرتوهای ماورای بنفش، رونتگن، ذرهای، نوری، گرمایی و امواج رادیویی انتشار مییابد. برخی از ستارگان در پایان عمر خود از طریق انفجارهای بسیار عظیم از بین میروند. آنگاه از آنها فقط گویهای مادی کوچک و کاملاً در هم فشردهای باقی میماند که در علم ستارهشناسی، کوتولههای سفید، ستاره نوترونی و یا سیاهچاله نامیده میشوند. خورشید هم روزی تبدیل به یک کوتوله سفید خواهد شد.
رنگ ستاره به دمای سطحی آنها بستگی دارد. ستارگان آبی داغ ترین ستارگانند و ستارگان سفید، سردترند. بعد از اینها ستارگان زرد و نارنجی قرار دارد و سردترین ستارگان قرمزند. شاید دمای ستارگان آبی رنگ به 50 هزار درجه سانتیگراد برسد، حال آن که دمای سطح ستارگان قرمز تا 2 هزار درجه سانتیگراد پایین است. اصطلاح درخشندگی به پرتوافکنی ستاره با هر طول موجی دلالت میکند.
مثلاً با افزایش درخشندگی ستاره ممکن است ستاره علاوه بر نور مرئی بیشتر پرتو مادون قرمز و ماوراء بنفش بیشتری ساطع کند، ولی قدرتهای مطلق و ظاهری معیار درخشش نور مرئی ستارهاند. جرم ستاره نمایانگر میزان ماده موجود در آن است. واحد اندازهگیری جرم ستارگان میتواند جرم خورشیدی باشد. جرم اکثر ستارگان دیگر بین 08/0 تا 60 برابر جرم خورشید است، هر چند که جرم محدودی از ستارگان به 120 برابر خورشید میرسد. اگر جرم ستارهای از ستاره دیگر بیشتر باشد، ضرورتاً قطرش بزرگتر نیست زیرا اندازه ستاره به میزان تراکم موادش بستگی دارد.
درخشندگی ستاره
درخشندگی ستاره شدت پرتوافکنی آن است. درخشندگی نور مرئی آن بر اساس قدر اندازهگیری میشود. هر چقدر عدد قدر کمتر باشد، ستاره درخشانتر است. قدر ظاهر درخشندگی جرم سماوی را از دید ناظر زمینی میسنجد. هر چقدر جرم سماوی دورتر باشد، نورش بیشتر سیر میکند، بیشتر پراکنده میشود و کم نورتر به نظر میرسد. قدر مطلق درخشندگی جرم سماوی را در حالتی میسنجند که اگر در فاصله معین 6/32 سال نوری قرار داشته باشد نورش با همان شدت مشاهده میگردد.
ماده میان ستارهای
فاصلههای بین ستارگان هر کهکشان، با محیط میان ستارهای پر شده که عمدتاً حاوی گازهای هیدروژن و هلیم مقداری از سایر گازها و غبار است. توزیع و دمای این ماده نامساوی است و چگالیاش میلیاردها بار کمتر از هواست. اکثر محیط میان ستارهای شامل ابرهایی است که برخی از آنها را میتوانیم در صورت انتشار یا انعکاس نور ستارگان در داخل یا اطراف آنها و یا انسداد نور اجرام سماوی دورتر به صورت سحابی شناسایی کنیم.
محیط میان ستارهای با ذرات بادهای ستارهای و مواد خارج شده از ستارگان در حال مرگ غنی میشود. محیط میان ستارهای حدود 10 درصد جرم کهکشان راه شیری را تشکیل میدهد و این رقم از سایر ویژگی های کهکشان های مار پیچی است. اکثر مواد میان ستارهای کهکشان های مارپیچی در بازوها و محل تشکیل ستارگان قرار دارد. کهکشان های بیضوی، ماده میان ستارهای اندکی دارند، زیرا همه آن را برای تشکیل ستارگان مصرف کردهاند. اشعههای کیهانی ذرات اتمی پر انرژی هستند که تقریباً با سرعت نور در فضا حرکت میکنند.
اندازهگیری قطر ستارهها
1- قطر ستارهها را معمولاً با استفاده از قانون استفان ـ بولتزمن از روی درخشندگی و دمای سطحیشان اندازه میگیرند بر طبق این قانون ستارهای كه تابش و دمای سطحی دارد میباید مساحت مشخصی داشته باشد پس از به دست آوردن مساحت ستاره میتوان قطر آن را تعیین كرد.
2- روش اختفا توسط ماه؛ در این روش زمانی كه اختفا شروع میشود تا زمانی كه پایان میگیرد مدت زمان آن را اندازه میگیرند و هرچه جسم بزرگتر باشد مدت بیشتر و هرچه کوچکتر باشد مدت زمان كمتر است. به این ترتیب قطر زاویهای ستاره را به دست میآوردند و فاصله ستاره را نیز با اختلاف منظر اندازه گرفته و سپس با استفاده از قطر زاویهای و فاصله ستاره قطر واقعی را بدست میآوریم. البته این روش برای ستارگانی موثر است كه از ما فاصله زیادی نداشته باشند.
طیف ستارهها اطلاعات زیادی درباره تركیبات مواد آنها به اخترشناسان میدهد كه در اینجا با دو مسئله مواجهیم:
1- چه موادی در ستاره وجود دارد؟
2-نسبت این مواد در ستاره چقدر است؟
روی طیف هر ستاره خطوط جذبی و نشری خاصی وجود دارد كه هر یک متناظر با یكی از عناصر شناختهشده است. بدین ترتیب از مقایسه این خطوط با خطوط به دست آمده از طیف عناصر مختلف (در آزمایشگاه) میتوان فهمید كه ستاره از چه عناصری تشكیل شده است. اینكه چه میزانی از هر عنصر در ستاره وجود دارد میتوان از روی شدت خطوط طیفی تعیین كرد. معمولاً هرچه خطوط جذبی تیرهتر و پهنتر باشد نشان دهنده اینست كه اتمهای بیشتری از آن عنصر در ستاره وجود دارد.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
زمین، سیاره ما
در میان نه سیاره موجود در منظومه شمسی، زمین سیاره ما رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص میدهد. قطر آن حدود 13.000 کیلومتر است. مشتری، بزرگ ترین سیاره منظومه شمسی قطری 11 برابر قطر زمین را دارد و پلوتو به عنوان کوچکترین سیاره دارای قطری کمتر از یک پنجم زمین میباشد.
زمین نیز مانند بقیه سیارهها در مداری با فاصله 150 میلیون کیلومتر به دور خورشید در گردش است و هر دور خود را در مدت 365 روز تکمیل میکند. فاصله پلوتون، دورترین سیاره از خورشید 40 برابر فاصله زمین از خورشید است و در هر 248 روز زمینی یک بار دور خود را تکمیل مینماید.
حرکت زمین
زمین دارای سه نوع حرکت است:
1) حرکت وضعی حول محوری فرضی که از دو قطب شمال و جنوب آن عبور میکند.
2) حرکت انتقالی در مداری به دور خورشید.
3) حرکت در راه شیری به همراه خورشید و دیگر اجرام منظومه شمسی.
24 ساعت زمان لازم است تا زمین یک دور وضعی خود را تکمیل کند. این زمان را روز خورشیدی میگویند. در طی یک روز خورشیدی، زمین مقداری نیز در مدار خود حرکت میکند بنابر این مکان ستارگان در آسمان هر شب دچار اندکی تغییر میشود. مدت زمان واقعی یک دور حرکت وضعی زمین معادل 23 ساعت و 56 دقیقه و 09/4 ثانیه میباشد. این زمان را روز نجومی زمین مینامند. روز نجومی از روز خورشیدی کوتاه تر است بنابراین ستارگان هر روز 4 دقیقه زودتر در آسمان دیده میشوند.
گردش زمین به دور خورشید 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 54/9 ثانیه به طول می انجامد. این دوره زمانی سال نجومی خوانده میشود. از آنجایی که حرکت وضعی زمین در انتهای هر سال به یک عدد کامل نمیرسد، ترتیب تقویم در هر سال معادل 6 ساعت نسبت به ترتیب فصول متفاوت میشود. برای هماهنگی تقویم و فصول، هر چهار سال یک بار 1 روز به تقویم اضافه میشود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهایی که یک روز اضافی دارند سال کبیسه نامیده میشوند. در تقویم میلادی یک روز اضافه در آخر دومین ماه سال یعنی فوریه قرار میگیرد و در تقویم خورشیدی یک روز به آخر اسفند ماه اضافه میگردد.
مسافت مدار زمین به دور خورشید 940میلیون کیلومتر است و زمین این مسافت را با سرعت 107.000 کیلومتر در ساعت و یا 30 کیلومتر در ثانیه طی میکند.
محور طولی زمین به شکل عمودی، صفحه مداری را قطع نمیکند بلکه نسبت به آن زاویهای حدود5/23 درجه دارد. این شیب و حرکت زمین به دور خورشید باعث پدیدار گشتن فصول میشوند. در دی ماه، نیمکره شمالی زمین، به دلیل شیب محور طولی، دورتر از خورشید قرار میگیرد. نور خورشید با شدت کمتری به نیمکره شمالی میرسد و در این هنگام این بخش از زمین، زمستان را پشت سر میگذراند.
در خرداد ماه وضعیت شیب زمین تغییر میکند و این بار نیمکره جنوبی در قسمتی از شیب قرار میگیرد که از خورشید دورتر است در نتیجه نوبت به این نیمکره میرسد که زمستان را تجربه نماید.
مدار زمین دایره کامل نیست. در اوایل دی ماه زمین به خورشید نزدیکتر و در خرداد ماه کمی دورتر است. فاصله زمین از خورشید در ماه دی 1/147 میلیون کیلومتر و در ماه خرداد 1/152 میلیون کیلومتر میباشد. تأثیر این پدیده در سرما یا گرمای زمین بسیار کمتر از پدیده شیب زمین است.
زمین و منظومه شمسی عضو یک صفحه ستارهای وسیع به نام کهکشان راه شیری میباشند. درست همان گونه که ماه به دور زمین و سیارات به گرد خورشید در چرخشند، خورشید و دیگر ستارگان به دور مرکز راه شیری در گردش میباشند. منظومه شمسی حدوداً در فاصله دو پنجم از مرکز راه شیری قرار گرفته و با سرعت 249 کیلومتر در ثانیه حول مرکز آن در گردش است. منظومه شمسی در هر 220 میلیون سال یک بار حول مرکز کهکشان گردش میکند.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
مطالعه تاریخچه زمین(1)
انسانها تنها جزء کوچکی از تاریخ میلیارد ساله زمین به شمار میروند، از این رو همچنان در حال تکمیل دانش خود درباره گذشته زمین هستند. این تقویم زمینی تعدادی از مهم ترین رویدادهایی را که منجر به شکلگیری زمین امروزی شده به نمایش میگذارد. روش دیگری که به جز تاریخهای تقویمی، برای تقسیمبندی تاریخ زمین مورد استفاده میگیرد، استفاده از دورههای زمینشناسی است. برای مثال دوره 545 تا 495 میلیون سال پیش به دوران کامبرین شهرت دارد.
تولد زمین
حدود 10 میلیارد سال قبل، ستاره که از هیدروژن اولیه زاده شده بود منفجر گردید و بقایای اتمهای هیدروژن و هلیم و سایر عناصر سنگین آن ستاره در فضا آزاد شد. پنج میلیارد سال بعد خورشید و بیش از یکصد تریلیون اجرام کوچک و بزرگ آسمانی متشکل از مواد مختلف گازی، جامد و یخ در مدارهای مختلف به دور خورشید به گردش درآمدهاند و تدریجاً نه سیاره به طور مستقل (در اثر افزایش قدرت جاذبه و وزن و حجم) در منظومه شمسی شامل عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، سیاره اورانوس، نپتون و پلوتون و قمرهای آنها به وجود آمدند.
حرارت کره زمین پس از تولد، به تدریج رو به کاهش نهاد و جو زمین به حد و نقطه بحرانی رسید که دیگر نتوانست بر تراکم خود بیفزاید و ابرها به جای ضخیمتر شدن، رطوبت خود را به صورت باران بر زمین سرازیر نمودند. بارندگیها تا میلیونها سال ادامه یافت تا سرانجام نواحی ژرف و عمیق زمین را پر کرد که به آسانی در آب حل میشود، در آب دریاها حل گردید و موجب تشکیل رسوبات آهکی گردید و بدین ترتیب به طور مداوم دیاکسید کربن از جو زمین به اقیانوس منتقل گردید.
حیات اولیه زمین (ورود اکسیژن به اتمسفر)
زمان آغاز اولین شکل از حیات روی زمین به اجداد باکتری های مدرن بر میگردد که هنوز موضوعی برای بحث و جدل است، اما شواهد موجود نشان میدهند این رویداد از 3/5 میلیارد سال پیش آغاز شدهاست. حیات اولیه باکتریایی منجر به ورود اکسیژن به درون اتمسفر شد.
با آزادسازی اولین اکسیژن آزاد درون اتمسفر به واسطه فوتوسنتز سیانوباکترها، این اکسیژن توسط آهن حل شده درون اقیانوسها جذب شده و دیاکسید آهن سرخ رنگ در بستر دریاها شکل گرفتند. با گذشت زمان، صخرههای رسوبی مجزایی به واسطه این رسوبات اکسید آهنی به وجود آمدند. زمانی که آهن موجود درون اقیانوسها مصرف شدند، اکسید آهن رسوب کردن را متوقف کرد و اکسیژن در حدود 2/4 میلیارد سال پیش در اتمسفر آغاز به تولید شدن کرد.
برچسبها:
مطالعه تاریخچه زمین(2)
تقویم زمین شناسی
از مدتها قبل زمین شناسان با توجه به ترتیبی که در ته نشینی لایههای مختلف پوسته زمین وجود دارد، سعی در تدوین جدولی نمودند تا بتوانند هر لایه را در جای خود ترسیم نمایند. در اواخر قرن هفدهم زمین شناسانی که در ایتالیا و آلمان کار میکردند یک ستون چینه شناسی سه قسمتی درست کردند.
بعداً توسط ورنر پوسته زمین به پنج قسمت تقسیم شد. ورنر طرح تقسیمات خود را بر مبنای منشأ سنگها قرار داد ولی بعد دریافت که برای ایجاد نظم و ترتیب کامل در ستون چینه شناسی، به یک ستون استاندارد در مقیاس جهانی نیاز است. نهایتاً طراحی توسط اسمیت در انگلستان و کوویر در حوزه پاریس ارائه شد که بر مبنای فسیلها بنا شده بود. در اوایل قرن هجدهم زمین شناسان با ادغام نظریههای استنو، هاتن، اسمیت و کوویر دریافتند ترکیب پیچیدهای در سنگهای پوسته زمین وجود دارد که میتواند نماینده ستون چینهشناسی باشد. مطالعه بر روی ستون چینهشناسی تا قرن نوزدهم به طول انجامید تا در نتیجه جدولی تدوین شد که امروزه از آن استفاده میشود.
زمانبندی زمینشناسی
تاریخ زمین به دو قسمت بزرگ تقسیم شده است که یکی نهانزیستی (پرکامبرین) و دیگری پیدازیستی است. نهانزیستی به سه دوران پیشازیستی، نخست زیستی و پیشین زیستی تقسیم میشود و پیدا زیستی به سه دوران نو زیستی، میان زیستی و دیرینه زیستی تقسیم میشود.
دوران دیرینه زیستی
دوران دیرینه زیستی (پالئوزوئیک) که از حدود 590 میلیون سال پیش شروع و پایان آن 225 میلیون سال پیش بوده است. در ابتدای این دوران بخش وسیعی از کره زمین را اقیانوس فرا گرفته ولی در اواخر آن قاره بزرگ پانجهآ تشکیل شد و مناطقی از زمین بالا آمده، رشته کوههایی تشکیل شدند. یکی از دلایل عمده تحولات جانوران و زیادی بی مهرگان آبزی و صدف دار وجود دریای کم عمق و گرم در اولین دوره دوران دیرینه زیستی یعنی کامبرین بوده است که بیشتر سطح زمین را میپوشاند. از مهمترین جانداران این دوره سهبندیها (تریلوبیتها) از گروه بندپایان بوده که شبیه به خرچنگهای نعلی امروزی بودند.
دوران میانهزیستی
دوران میانهزیستی (مزوزوئیک) از 225 میلیون سال تا 65 میلیون سال پیش را شامل میشود. تغییرات شدید سطح زمین در این دوره به وقوع پیوسته است. قاره بزرگ پانجهآ به چند قاره کوچکتر تقسیم شد و در آنها رشته کوههایی به وجود آمد. این دوران به علت گسترش و فراوانی خزندگان به دوران خزندگان نیز معروف است، آب و هوای این دوران گرم بوده است.
دوران نوزیستی
دوران نوزیستی که از 65 میلیون سال قبل شروع شده است و هنوز نیز ادامه دارد. فعالیت زمین ساختی در این دوران افزایش یافت که نتیجه آن به وجود آمدن رشته کوههایی مانند هیمالیا، البرز، زاگرس و آلپ بود. مهمترین حادثه این دوران گسترش و تنوع پستانداران است که به این علت این دوران را دوره پستانداران لقب دادهاند.
نومولیتها که نوعی از آغازیان و از گروه روزنداران بودهاند از فسیلهای راهنمای مهم اوایل دوران نوزیستی محسوب میشوند. دوره کواترنر با ظهور یخبندان عظیم در سطح کره زمین مشخص میشود که باعث تغییرات شدید آب و هوایی و انقراض بعضی از جانوران و ظهور انواع دیگر شده است در این دوره است که انسان پا به عرصه وجود میگذارد و گیاهان و جانوران امروزی پدیدار میشوند.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
فرسایش و انواع آن
هوازدگی به زبان ساده عبارت است از پاسخی که مواد سطح زمین در مقابل تغییر محیط از خود بروز میدهند و شامل از هم پاشیدن سنگها و تجزیه آنها در سطح زمین و یا نزدیک به سطح زمین است. بعد از میلیونها سال، بالاآمدگی و فرسایش، سنگهای موجود در سقف تودههای نفوذی از بین رفته و توده در سطح زمین رهنمون پیدا میکند. این توده متبلور که در دما و فشار زیاد و احتمالاً در چند کیلومتری زیر زمین تشکیل شده بود، اکنون در سطح زمین و در معرض شرایطی کاملاً متفاوت قرار دارد. شرایط آب و هوایی زمین پیوسته در حال تغییر است.
مثلاً میلیونها سال گذشته قشرهای یخی، نواحی معتدل امروزی را به وسعت زیادی میپوشانیدند و با تغییرات چرخه اتمسفر باعث بارندگی کافی در قسمتهایی از صحرای آمریکا و سبب نگهداری رودخانههای دائمی گردیده است. همینطور بعضی از نواحی گرمسیری که در حال حاضر مرطوب میباشند، در گذشته شرایط صحرایی داشتهاند. فرآیندهای هوازدگی در این محلها با پدیدههای امروزی متفاوت بوده است و خیلی از ساختمانهای مناظر امروزی تحت شرایط حاکم در گذشته شکل گرفتهاند و سنگهایی با مقاومت متنوع که به نسبتهای متفاوت تحت تأثیر خوردگی، کج شدگی و گسل خوردگی قرار داشتهاند، در معرض هوازدگی قرار گرفتهاند.
انواع هوازدگی
هوازدگی را با توجه به نوع تغییراتی که در سنگ صورت میگیرد به انواع مکانیکی و شیمیایی تقسیم میکنند.
هوازدگی مکانیکی
هوازدگی مکانیکی یکی از انواع هوازدگی میباشد. در این نوع هوازدگی ترکیب شیمیایی سنگ دست نخورده باقی میماند و سنگ به قطعات کوچک تری تقسیم میشود، این قطعات هر کدام دارای خصوصیات و ویژگیهای سنگ اصلی میباشد. در واقع نتیجه نهایی هوازدگی مکانیکی ایجاد قطعات کوچکتر از یک سنگ بزرگتر میباشد. بر اثر خرد شدن سنگها سطح جانبی قطعات زیادتر شده و در نتیجه برای این عوامل عبارتند از: یخبندان، انبساط حاصل از برداشته شدن بار فوقانی، انبساط حرارتی.
هوازدگی شیمیایی
در هوازدگی شیمیایی ترکیب شیمیایی سنگها تغییر میکند. در این هوازدگی ساختمان داخلی کانیها بر اثر افزایش یا کاهش عناصر تغییر میکند. در هوازدگی شیمیایی آب مهمترین عامل به شمار میرود. ولی لازم به ذکر است تنها در صورتی که آب خالص نباشد میتواند هوازدگی شیمیایی ایجاد کند و اکسیژن و دیاکسید کربن موجود در محلول آب میتواند باعث ایجاد تغییرات اساسی و هوازدگی در سنگ شوند. مکانیسم هوازدگی شیمیایی نمایانگر ترکیب پیچیدهای از واکنشهای شیمیایی است. قابلیت حلالیت کانیهای مورد نظر به PH آب بستگی دارد.
سرعت هوازدگی
سرعت هوازدگی سنگها به عوامل زیادی بستگی دارد از جمله این عوامل میتوان به اندازه ذرات کانیهای سازنده سنگ و عوامل آب و هوای محیط را نام برد. هر چقدر اندازه کانی کوچکتر باشد سطح موثر آنها زیادتر بوده و در نتیجه سریعتر تحت تأثیر عوامل هوازدگی، تجزیه میشوند. جنس کانیهای سازنده سنگ اثر بسیار مهمی در هوازدگی دارد به عنوان مثال سنگهای گرانیتی بسیار مقاومتر از سنگ مرمر هستند، زیرا مرمر از کلسیت ساخته شده که به آسانی حتی در محلول اسیدی ضعیفی نیز حل میشود. ترتیب هوازدگی کانیهای سیلیکاته مطابق ترتیب تبلور آنها است.
کانیهایی که زودتر از همه تبلور مینمایند یعنی در درجه حرارت و فشارهای زیادتری به وجود میآیند، نسبت به کانیهایی که بعداً متبلور میشوند در سطح زمین پایداری کمتری دارند. زیرا شرایط تشکیل آنها با شرایط سطح زمین بسیار متفاوت است. عوامل آب و هوایی، به ویژه رطوبت اهمیت ویژهای در سرعت هوازدگی سنگها دارد.
بهترین محیط برای هوازدگی شیمیایی آب و هوای گرم و فراوانی رطوبت است. در نواحی قطبی و در عرضهای جغرافیایی بالا چون برودت هوا، رطوبت مورد نیاز برای هوازدگی را به صورت یخ در میآورد لذا هوازدگی شیمیایی در این نواحی بیتأثیر است. در نواحی خشک نیز به علت وجود رطوبت کافی هوازدگی شیمیایی نقش ندارد.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
نام گذاری عناصر
نامهایی كه به عناصر داده شده است متنوع و جالب توجه میباشد گرچه این نامگذاری تابع نظم خاصی نیست اما ذكر منبع آنها جالب توجه میباشد نامگذاری عناصر منشاهای متفاوت دارد؛ برخی بر اساس مكان خاص، برخی بر اساس رنگشان، تعدادی به افتخار كاشف آنها یا افرادی دیگر و... نامگذاری شدهاند.
در مجموع 12 عنصر به افتخار كاشفان آنها یا سایر دانشمندان نامگذاری شدهاند. تعداد 9 عنصر بر اساس رنگشان، رنگ تركیبات آنها و یا رنگی كه به شعله میدهند، نامگذاری شدهاند. مثلاً كلر از كلمه یونانی كلرین به معنای رنگ سبز گرفته شده، كروم بر اساس رنگهای روشن نمكهایش و تالیوم بر اساس رنگ شعلهاش، كه سبز رنگ است نامگذاری شدهاند. بروم از كلمه یونانی برومین، به معنای بوی نافذ و اسمیوم نیز از یك كلمه یونانی به معنای «بو» گرفته شده است.
تعداد 19 عنصر بر اساس خواص ویژهای كه دارند، نامگذاری شدهاند. مثلاً فسفر كه خود به خود آتش میگیرد، در لاتین به معنای حامل نور میباشد. دو عنصر دیسپریوم ولانتان نام خود را از روش سخت جداسازی گرفتهاند و دو عنصر رادیوم و رادون بر اساس تابشی كه از خود نشر میدهند، نامگذاری شدهاند.
همچنین 12 عنصر از جمله طلا، آهن، روی و غیره نام باستانی دارند. نه عنصر بر اساس اجرام آسمانی و هفت عنصر دیگر بر اساس شخصیتهای افسانهها یا اسطورهای نام گذاری شدهاند.
سدیم را به لحاظ یکی از ترکیباتش به نام سودا، یا سدیم کربنات که زمانی برای درمان سردرد به کار میرفت، نامگذاری کردهاند. سودا از واژه عربی سودا به معنی سردرد گرفته شده است. عموماً عناصر را کاشفان آن نامگذاری میکنند. اما بعضی عناصر مانند طلا و قلع از زمانهای پیش از تاریخ شناخته شدهاند و ما نمیدانیم چگونه نامگذاری شدهاند.
معمول ترین منشأ برای نام یک عنصر، خاصیتی از آن عنصر است. مثلاً نیتروژن را در نظر بگیرید. این نام از واژههای یونانی نیترون (نیتر) و ژِنِس (متولد شدن)، گرفته شده است که معنی آن «به وجود آورنده نیتر» است. «نیتر» نامی برای مواد طبیعی نیتروژن دار بود.
منشأ برخی نامها، از نام کانی شامل آن عنصر گرفته شده است. لیتیم در یک کانی کشف شد و نام آن از واژه یونانی لیتوس به معنی سنگ گرفته شد. تنگستن از واژه سوئدی تنگستن به معنی سنگ سنگین گرفته شده است. بور نامی است که از یک خاصیت و از نام یک کانی گرفته شده است. نام بور، ترکیبی از دو واژه بوراکس و کربن است. بور در کانی بوره یافت شده، مثل کربن سیاه است. نام بوره مشتق از واژه عربی گلیستن (براق) به معنی درخشان گرفته شده است، زیرا این کانی براق است.
آرگون حدود 1%حجم هوا را دارا میباشد نام آرگون گرفته شده از كلمه یونانی آرگوس به معنای غیر فعال است. سالها آرگون به طور عادی در لامپهای الكتریكی روشنایی به جای اكسیژن استفاده میشد این لامپها عمر كوتاهی داشتند از این گاز در انواع جوشكاریها استفاده میشود. تركیبات نسبتاً دقیق با آرگون ساخته شده اما آنها خیلی پایدار نیستند.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
شناسایی کانی
کانی، مادهای است طبیعی، جامد و غیرآلی که در ترکیب سنگهای پوسته زمین یافت میشود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است. برخی کانیها از یک عنصر خالص و بسیاری از آنها از دو یا چند عنصر درست شدهاند.
با توجه به فراوانی کانیها و تنوع آنها تشخیص کانیها از یکدیگر از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین برای تشخیص آنها از یکدیگر خواص مختلفی از جمله: سختی، چگالی، رنگ، رخ و ... وجود دارد که آنها را از یکدیگر متمایز میکند. زمین شناسان برای تشخیص کانیها از روشهای مختلفی استفاده میکنند که در زیر به برخی از آنها اشاره میشود.
شکل بلور
اکثر کانیها دارای شکل هندسی خاصی هستند. اندازه بلورها ممکن است بسیار بزرگ یا بسیار کوچک باشد. شکل کانیها نیز بسیار گوناگون است. با وجود این، زاویههای بین سطحهای مشابه در همه بلورهای یک کانی همواره یکسان است. برای مثال، بلور نمک، چه بزرگ و چه کوچک، همواره مکعبی شکل است و بین سطحهای خود، زاویه 90 درجه دارد.
چگالى (جرم حجمی)
براى به دست آوردن چگالى کانىها، جرم آنها را با ترازو و حجم را با استوانهى درجه بندى شده داراى آب، اندازه مىگیرند تا با تقسیم کردن جرم بر حجم، چگالى کانى به دست آید. چگالى بیشتر کانیهایی که بخش زیادى از پوستهى زمین را مىسازند، حدود 2/5 تا 3/5 گرم بر سانتىمتر مکعب است. کانىهایى که در ساختمان خود عنصرهاى سنگینى دارند، داراى چگالى بالایى هستند. براى مثال، چگالى گالن حدود 7/5 گرم بر سانتىمتر مکعب است.
سختی
دانشمند اتریشى به نام موهس، مقیاسى براى درجهى سختى کانىها وضع کرد. مقیاس او از درجهى یک براى تالک (نرمترین کانى) تا درجهى 10 براى الماس (سختترین کانى) است. بر اساس این مقیاس، سختى ناخن انسان 2/5، سکهى مسى 5/3 و چاقوى فولادى قلمتراش 5/5 است. اکنون با توجه با این که در اثر کشیدن این چیزها بر سطح کانى، در آن خراش ایجاد مىشود یا نه، سختى کانى را اندازه مىگیرند و با توجه با سختى، کانى را شناسایى مىکنند.
رَخ یا کلیواژ
رخ به شکستگی کانیها در راستای سطح صاف، پس از وارد شدن ضربهای شدید، مانند ضربه چکش، گفته میشود. میکا در یک جهت میشکند و ورقه ورقه میشود؛ کوارتز خورد میشود؛ نمک خوراکی رخ سه جهتی قائم و کلسیت رخ سه جهتی غیر قائم دارد.
رنگ
برخی کانیها همیشه به یک رنگ دیده میشوند. برای مثال، طلا همواره زرد، گرافیت همیشه سیاه و مالاکیت (Malachite) به رنگ سبز فیروزهای است. رنگ را باید در سطحی که به تازگی شکسته شده است، مشاهده کرد. زیرا هوازدگی رنگ سطح رویی را تغییر میدهد.
اثر بر چینی بدون لعاب
در این روش کانی را بر چینی بدون لعاب مانند پشت نعلبکی بخشی که لعاب ندارد، میکشند تا لایه نازکی از آن بر سطح چینی بماند. کانیهای نافلزی اثری بیرنگ یا به رنگ روشن دارند و کانیهای فلزی رنگهای تیرهتری پدید میآورند. برای مثال، کانی زرد رنگ پیریت، رنگ سیاه برجای میگذارد و اثر هماتیت، که بیشتر به رنگ خاکستری و سیاه است، قرمز-قهوهای دیده میشود.
جلا
جلا یا درخشندگی سطح کانی نیز در شناسایی آن سودمند است. کانیهای فلزی نور را به خوبی باز میتابانند و به اصطلاح جلای فلزی دارند. هالیت و کوارتز، جلای شیشهای و اوپال و اسفالریت، جلای صمغی دارند.
شفافیت
وقتی نور به جسمی میتابد ممکن است تمام و یا بخشی از آن توسط جسم جذب شود. اگر میزان جذب خیلی جزئی باشد جسم یا کانی مورد مطالعه شفاف است و در این حالت از پشت آن اشیاء را میتوان دید. اگر مقدار جذب نور زیاد باشد در این حالت کانی کدر خوانده میشود و نور از آن عبور نمیکند. اگر مقدار جذب نور در کانی متوسط باشد به طوری که نور از کانی عبور کند اما از پست آن اشیا دیده نشود، کانی مورد نظر نیمه شفاف خواهد بود.
خواص مغناطیسی
بعضی از کانیهای حاوی آهن جذب آهنربا میشوند. این کانیها را کانیهای پارامغناطیس مینامند. به کانیهایی مانند کوارتز که فاقد این خواص هستند کانیهای دیا مغناطیس اطلاق میشود.
بو، مزه و لمس
کانیها در شرایط عادی بی بو هستند اما برخی از آنها در اثر ضربه، حرارت، مالش یا رطوبت بوی مخصوص میدهند. مثلاً ترکیبات آرسنیک در اثر حرارت بوی سیر میدهند. همچنین اگرچه اغلب کانیها فاقد مزه هستند اما برخی از کانیها دارای مزه هستند مانند نمک که مزه شور دارد. بعضی از کانیها دارای لمس مخصوص به خود هستند مانند تالک که دارای لمس چرب است.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
ارتباطات و امواج
در حالت کلی هدف از ارتباطات بی سیم یا رادیویی، ارسال و دریافت اطلاعات به کمک جریانی از انرژی امواج الکترومغناطیس از طریق انتشار مۆلفههای شدت میدان الکتریکی و مغناطیسی میان یک یا چند نقطه میباشد. سیستمهای بی سیم اغلب زمانی مورد استفاده قرار میگیرند که به هر علت امکان ایجاد ارتباطات کابلی میان نقاط وجود نداشته باشد.
برقراری ارتباط با سیستمهای متحرک و همچنین مناطق دور افتاده و صعبالعبور جغرافیایی را میتوان اصلیترین مأموریت سیستمهای ارتباطی بی سیم در نظر گرفت. این تعریف خاص به روشنی ثابت میکند که نیاز جهان به رادیو و آنتن هرگز از میان نرفته و مقوله ارتباطات بی سیم علی رغم پیشرفت لحظهای ارتباطات کابلی، هرگز کهنه و منسوخ نخواهد شد.
فیبر نوری
گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستمهای انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیتترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت، دقت و تسهیل از مهمترین ویژگیهای مخابرات فیبر نوری میباشد. یکی از پر اهمیتترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنالهای حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا میباشد.
این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تأمین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیج های کوچک انتقال در حوزه زمانی است. برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی 20 مگا هرتز با داشتن پهنای باند 20 کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی 0.1% میباشد.
امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیک های وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستمهای انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور میتواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوقالعاده آن به بهترین وجه استفاده کند.
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در 15 سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی میشد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده میشد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است.
از دلایل این امر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1- تکنیکهای مخابرات در سیستم های جدید مورد استفاده قرار میگرفت.
2- سیستمهای جدید با بالاترین تکنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود.
3- انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم میساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات را به صورت بیت به بیت پاسخگو بود.
اطلاعات در سیستمهای بی سیم در حالت کلی به یکی از دو فرم آنالوگ یا دیجیتال بوده، به همین علت در عمل با دو گروه عمده سیستم های ارتباطی بی سیم سر و کار خواهیم داشت:
- در سیستمهای رادیویی آنالوگ، اطلاعات به صورت سیگنالهای الکتریکی ولتاژ و جریان در آمده و توسط یک فرستنده آنالوگ ارسال و توسط یک گیرنده آنالوگ دریافت میشوند.
در سیستمهای رادیویی دیجیتال اطلاعات به صورت رشتههای باینری (0) و (1) در آمده و این بیتهای اطلاعاتی با کمک فرستندههای دیجیتال آماده انتشار در فضای آزاد (لینک ارتباطی) میگردند. در طرف دیگر این لینک، اطلاعات توسط گیرندههای دیجیتال آشکارسازی و بازیافت میگردند.
- نخستین ادوات پخش زنده رادیویی و تلویزیونی و همچنین نسل نخست سیستمهای تلفن همراه نمونههایی از سیستمهای رادیویی آنالوگ و ماهوارههای پخش تصاویر ویدئویی و تجهیزات بی سیم استفاده شده در شبکههای WLAN امروزی، نمونههایی از سیستمهای بی سیم دیجیتال میباشند.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
عدسی ها
عدسی، از ابزارهای نوری است که نور در اثر عبور از آن میشکند و همگرا یا واگرا میشود. عدسیها از مادههای شفاف مانند شیشه و پلاستیک ساخته میشوند. عینک طبی، ذرهبین، لنز دوربینهای عکاسی و دوربین دوچشمی همه با عدسی ساخته شدهاند. عدسیها از نظر شیوه شکست نور در آنها به دو دسته همگرا (محدب یا کوژ) و واگرا (مقعر یا کاو) تقسیم میشوند. یک عدسی ساده تنها از یک عنصر نوری تشکیل شده است.
یک عدسی مرکب از یک مجموعه عدسی ساده که یک محور مشترک دارند تشکیل شده است. مزیت عدسی مرکب نسبت به عدسی ساده اینست که بسیاری از بیراهش های نوری در آن قابل رفع هستند در حالی که این کار تنها با یک عدسی ساده امکان پذیر نیست. کاربرد عدسی تنها به امواج نوری محدود نمیشود، هر ابزاری که سایر امواج الکترومغناطیسی در اثر عبور از آن بشکند نیز عدسی خوانده میشود، به طور مثال لنز پارافین برای امواج ماکروویو وجود دارد.
انواع عدسی
عدسی محدب (کوژ)
عدسیهایی که نور را همگرا میکنند و جهت تصویر سازی حقیقی و نیز همگرا نمودن پرتوهای تابشی از نقاط دور مانند پرتوهای ستارگان به کار میروند.
عدسی مقعر (کاو)
این عدسی ها نور را واگرا میکنند و جهت واگرا نمودن نورها و اصلاح برخی سیستمها که نیاز به واگرایی نور را دارد از جمله چشم به کار میروند.
عدسیهای مرکب
1. عدسی کوژ - تخت:
عدسی که یک طرف آن کوژ و یک طرف آن تخت میباشد.
2. عدسی دو کوژ:
عدسی که هر دو طرف آن کوژ است.
3. عدسی هلالی (محدب) :
عدسی که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو میباشد.
4. عدسی تخت - کاو:
عدسی که یک طرف آن کاو و طرف دیگرش تخت است.
5. عدسی دو کاو:
عدسی که هر دو طرف آن کاو میباشد.
6. عدسی هلالی (مقعر) :
عدسی که یک طرف آن کوژ و طرف دیگرش کاو است.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها:
ماکروویو
ماکروویو نوعی از امواج الکترومغناطیسی است که در واقع امواجی رادیویی با فرکانس بسیار بالا هستند. هر چه فرکانس تشعشع بالاتر رود، طول موج آن کمتر میشود و به همین علت به آن (ماکروویو) یعنی امواج کوتاه میگویند. اشعه مادون قرمز و ماوراء بنفش و X هم از امواج الکترومغناطیسی هستند؛ اما طول موج آنها حتی از امواج ماکروویو هم کوتاهتر است. این امواج ممکن است در برخورد با یک ماده، منعکس، منتشر یا جذب شود.
مواد فلزی این امواج را کاملاً منعکس میکنند. اغلب مواد غیر فلزی مثل شیشه و پلاستیک امواج را از خود عبور میدهند و موادی که جاری آب هستند مانند غذاها و حتی انسان، انرژی این امواج را جذب میکنند. اگر سرعت جذب انرژی یک ماده بیش از سرعت از دست دادن آن باشد، دمای آن ماده بالا میرود.
ماكروویو چگونه کار میکند؟
در ماكروویو یك وسیله بنام مگنترون وجود دارد كه این امواج را تولید میكند. این امواج با فركانس 2450 مگاهرتز ایجاد میشود و در فضای ماكروویو فر پخش میشود و توسط دیوار فلزی آن منعكس شده و روی ماده غذایی متمركز میگردد. مولکولهای آب درون غذا دارای دو قطب مثبت و منفی هستند؛ زمانی كه در معرض امواج ماكروویو قرار میگیرند، با همان فركانس امواج شروع به نوسان میکنند و مرتباً جهت قطب مثبت و منفی آنها جا به جا میشود.
مولکولها حدود میلیونها بار در ثانیه نوسان میکنند و در حین حركت به مولکولهای اطرافشان برخورد میکنند. در نتیجه به علت اصطكاك دمای ماده غذایی به سرعت بالا میرود. بسیاری از محققها معتقدند كه امواج ماكروویو آن قدر انرژی دارند كه بتوانند ساختار مولکولهای غذا را تخریب كرده و موجب سرطان شوند.
وقتی كه امواج ماکروویو به مولکولهای مواد غذایی برخورد میکنند باعث پاره شدن و تغییر ساختار آنها شده و ماهیت آنان را تغییر میدهد و سپس شما این مولکولهایی را كه مثلاً دیگر مولكول پروتئین نیستند را میخورید و بدن شما یك مولكول ناشناخته را دریافت كرده و بعداً تبدیل به بافتهای سرطانی در قسمتهای مختلف بدن میشود!
كاربردهای ماکروویو
ماکروویو در جامعه امروز ما كاربردهای فراوانی دارد. گستره وسیع این كاربردها، امور مخابرات رادار، تحقیقات فیزیكی، داروسازی، اندازه گیریهای صنعتی، حرارت دادن و خشك كردن محصولات غذایی، كشاورزی و حتی پختن غذا را در بر میگیرد. یكی از مزایای مهم امواج ماکروویو در مخابرات، پهنای باند وسیع آن است. بنابر نظریه مخابرات مقدار اطلاعاتی كه میتوان انتقال داد مستقیماً با پهنای باند موجود متناسب است.
از طرفی برای برقراری یك ارتباط خوب بین دو نقطه سیگنال باید دقیقاً متمركز و سپس به سوی آنتن گیرنده هدف گیری میشود؛ لذا با توجه به اینكه فرکانسهای ماکروویو این قابلیت را دارند، برای ارتباط نقطه به نقطه بی سیم ایده آلند. جالب است بدانیم كه پخش برنامههای رادیو و تلویزیون بر اساس تمرکز امواج نبوده بلكه بر این اساس كه سیگنال رادیویی در یك ناحیه حتی الامكان وسیع انتشار یابد به همین دلیل فرکانسهای پخش امواج AM و FM و تلویزیون از گستره ماکروویو بسیار پایین ترند.
موضوعات مرتبط: مطالب علمی ، ،
برچسبها: