دانلود مقاله علم فیزیک

علم فیزیک رفتار و اثر متقابل ماده و نیرو را مطالعه می‌کند.

مفاهیم بنیادی پدیده‌های طبیعی تحت عنوان قوانین فیزیک مطرح می‌شوند.

این قوانین به توسط علوم ریاضی فرمول بندی می‌شوند، بطوری که قوانین فیزیک و روابط ریاضی باهم در توافق بوده و مکمل هم هستند و دوتایی قادرند کلیه پدیده‌های فیزیکی را توصیف نمایند.

تاریخچه علم فیزیک از روزگاران باستان مردم سعی می‌کردند رفتار ماده را بفهمند.

و بدانند که: چرا مواد مختلف خواص متفاوت دارند؟

، چرا برخی مواد سنگینترند؟

و ...

همچنین جهان ، تشکیل زمین و رفتار اجرام آسمانی مانند ماه و خورشید برای همه معما بود.

قبل از ارسطو تحقیقاتی که مربوط به فیزیک می‌شد ، بیشتر در زمینه نجوم صورت می‌گرفت.

علت آن در این بود که لااقل بعضی از مسائل نجوم معین و محدود بود و به آسانی امکان داشت که آنها را از مسائل فیزیک جدا کنند.

در برابر سؤالاتی که پیش می‌آمد گاه خرافاتی درست می‌کردند، گاه تئوریهایی پیشنهاد می‌شد که بیشتر آنها نادرست بود.

این تئوریها اغلب برگرفته از عبارتهای فلسفی بودند و هرگز بوسیله تجربه و آزمایش تحقیق نمی‌شدند و بعضی مواقع نیز جوابهایی داده می‌شد که لااقل بصورت اجمالی و با تقریب کافی به نظر می‌رسید.

جهان به دو قسمت تقسیم می‌شد: جهان تحت فلک قمر و مابقی جهان.

مسائل فیزیکی اغلب مربوط به جهان زیر ماه بود و مسائل نجومی مربوط به ماه و آن طرف ماه نیز «فیزیک ارسطو» یا بطور صحیحتر «فیزیک مشائی» بود که در چند کتاب مانند «فیزیک» ، « آسمان» ، « آثار جوی» ، « مکانیک» ، « کون و فساد» و حتی«مابعدالطبیعه» دیده می‌شد.

تا اینکه در قرن 17 ، گالیله برای اولین بار به منظور قانونی کردن تئوریهای فیزیک ، از آزمایش استفاده کرد.

او تئوریها را فرمولبندی کرد و چندین نتیجه از دینامیک و اینرسی را با موفقیت آزمایش کرد.

پس از گالیله ، اسحاق نیوتن ، قوانین معروف خود (قوانین حرکت نیوتن) را ارائه کرد که به خوبی با تجربه سازگار بودند.

بدین ترتیب فیزیک جایگاه علمی و عملی خود را یافت و روز به روز پیشرفت کرد، مباحث آن گسترده‌تر شد، تا آنجا که قوانین آن از ریزترین ابعاد اتمی تا وسیعترین ابعاد نجومی را شامل می‌شود.

اکنون فیزیک مانند زنجیری محکم با بقیه علوم مرتبط است و هنوز هم به سرعت در حال گسترش و پیشرفت می‌باشد.

نقش فیزیک در زندگی هر فرد بزرگ یا کوچک ، درس خوانده یا بی‌سواد ، شاغل یا بیکار خواه ناخواه با فیزیک زندگی می‌کند.

عمل دیدن و شنیدن ، عکس العمل در برابر اتفاقات ، حفظ تعادل در راه رفتن و ...

نمونه‌هایی از امور عادی ولی در عین حال وابسته به فیزیک می‌باشند.

پدیده‌های جالب طبیعی نظیر رنگین کمان ، سراب ، رعد و برق ، گرفتگی ماه و خورشید و ...

همه با فیزیک توجیه می‌شوند.

برنامه‌های رادیو ، تلویزیون ، ماهواره ، اینترنت ، تلفن و ...

با کمک فیزیک مخابره می‌شوند.

با این نمونه‌های ساده می‌توان تصور کرد که اگر فیزیک نبود و اگر روزی قوانین فیزیک بر جهان حاکم نباشند، زندگی و ارتباطات مردم شدیدا دچار مشکل می‌شود.

فیزیک و سایر علوم فیزیک، دینامیک و ساختار درونی اتمها را توصیف می‌کند و از آنجا که همه مواد شامل اتم هستند، پس هر علمی که در ارتباط با ماده باشد، با فیزیک نیز مرتبط خواهد بود.

علومی نظیر: شیمی ، زیست شناسی ، زمین شناسی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی ، دامپزشکی ، فیزیولوژی ، رادیولوژی ، مهندسی مکانیک ، برق ، الکترونیک ، مهندسی معدن ، معماری ، کشاورزی و ...

.

فیزیک در صنعت ، معدن ، دریانوردی ، هوانوردی و ...

نیز کاربرد فراوان دارد.

اینکه ابزار کار هر شغلی و هر علمی مبتنی براستفاده ازقوانین و مواد فیزیکی است، نقش اساسی فیزیک در سایر علوم و رشته‌ها را نمایان می‌کند.

علاوه برآن استفاده روز افزون از اشعه لیزر در جراحیها و دندانپزشکی ، رادیوگرافی با اشعه ایکس در رادیولوژی ، جوشکاری صنعتی و ...

نمونه‌هایی از کاربردهای بی‌شمار فیزیک در علوم دیگر می‌باشند.

تلسکوپ همه علاقمندان به دنیای شگفت انگیز ستاره شناسی می خواهند تلسکوپی داشته باشند و با آن به کاوش زیبایی های آسمان شب بپردازند.

ولی در هنگام خرید تلسکوپ، دوربین دوچشمی و یا هر وسیله درشتنما، تردیدها و دودلی ها کار خرید را دشوار می کند، کدام تلسکوپ را بخرم؟

برای خرید تلسکوپ نباید عجله کرد و نجوم را حتماً نباید با تلسکوپ شروع کرد ولی شما که مطالعه کافی کرده اید و حالا نیاز داشتن تلسکوپ را حس می کنید حتماً این مقاله را با دقت بخوانید.

بزرگنمایی واقعی تلسکوپ چقدر است؟

گول شعارهای تبلیغاتی را درباره بزرگنمایی تلسکوپ نخورید.

در بعضی از این تبلیغات می نویسند: با بزرگنمایی بیش از 500 برابر!!!

و بدین وسیله می خواهند وانمود کنند هر چه قدرت بزرگنمایی تلسکوپ بیشتر باشد، آن تلسکوپ بهتر است.

اما این قضیه حقیقت ندارد.

برعکس، از نظر متخصصین بزرگنمایی مهمترین خصوصیت یک تلسکوپ نیست.

به طور نظری، تلسکوپ ها را می توان طوری ساخت که بزرگنمایی بسیار زیادی داشته باشند!

اما برای بدست آوردن بیشترین بزرگنمایی تلسکوپ باید این نکته را در نظر داشت که تصویر بدست آمده باید واضح و از کیفیتی قابل قبول برخوردار باشد.

این در صورتی است که به ازای هر 5/2 سانتی متر قطر شیئی تلسکوپ نباید بیش از 50 برابر بزرگنمایی به دست آورد.

پس بهترین بزرگنمایی قابل قبول برای یک تلسکوپ 3 اینچی (75 میلیمتری) 150 برابر است.

استفاده از بزرگنمایی های بیشتر (استفاده از چشمی های با فاصله کانونی کم) تصویری نا واضح و مات به دست خواهد داد.

بزرگنمایی تلسکوپ عبارت است از نسبت فاصله کانونی شیئی به چشمی: فاصله کانونی شیئی / فاصله کانونی چشمیm = مشخصه اصلی یک تلسکوپ چیست؟

مشخصه اصلی یک تلسکوپ گشودگی (قطر عدسی یا آینه اصلی) آن است.

هرچه قطر گشودگی تلسکوپ بیشتر باشد نور بیشتری را جمع آوری می کند و تصویر واضح و روشنتری به دست می دهد.

در این صورت می توان اجرام کم نوری مثل سحابی ها و کهکشان ها را دید.

توان جمع آوری نور، با مجذور قطر عدسی متناسب است.

قطر مردمک چشم در هنگام شب تقریباً 6 میلیمتر است.

پس تلسکوپی با قطر 24 میلی متر (4 برابر قطر چشم)، 16=42 بار بیشتر از چشم نور جمع آوری می کند.

تلسکوپ 48 میلی متری، 64 بار بیش ازچشم نور جمع می کند و...

توان تفکیک، یعنی اینکه تلسکوپ جزئیات جرم مورد رصد را چقدر تفکیک می کند.

در نور زرد-سبز (میانه طیف مرئی)، توان تفکیک بر حسب ثانیه قوس از رابطه زیر حساب می شود: عدد 5/12 تقسیم بر قطر شیئی = توان تفکیک (a) نسبت کانونی یا عدد f عبارت است از : فاصله کانونی / قطرعدسی کدام تلسکوپ، شکستی، بازتابی یا اشمیت-کاسگرن؟

معمولا" تلسکوپ ها را به دو نوع اصلی شکستی و بازتابی تقسیم می کنند.

در تلسکوپ شکستی از یک عدسی برای جمع آوری و کانونی کردن نور استفاده می شود.

در تلسکوپ بازتابی یک آینه مقعر نور را کانونی می کند.

هر دو برای رصد مناسبند.

اما هر کدام مزایایی خاص دارند.

تلسکوپ های بازتابی اغلب گشودگی زیاد دارند، اما نسبتاً ارزان هستند.

(قیمت یک بازتابی 4 اینچی و یا 100 میلی متری تقریباً 200 تا 300 هزار تومان است در حالی که بهای یک شکستی با همین قطر حدود 400 تا 500 هزار تومان است !) با وجود این تلسکوپ های شکستی معمولاً تصاویری واضح تر نسبت به تلسکوپ های بازتابی به دست می دهند.

منجمان آماتوری که می خواهند جزئیات سطح سیارات را نگاه کنند از تسلکوپ شکستی، و آنهایی که می خواهند به اجرام کم نور مثل سحابی ها و کهکشان ها نگاه کنند از تلسکوپ بازتابی استفاده کنند.

نوع سومی هم از تلسکوپ ها به بازار آمده است که تقریباً ترکیبی از این دو نوه به نام کاتادیوپتریک که در آنها از آینه مقعر به عنوان شیئی و از یک عدسی تصحیح کننده در جلوی لوله تلسکوپ استفاده می شود.

به این نوع تلسکوپ اشمیت-کاسگرن هم گفته می شود.

حسن این نوع تلسکوپ ها در آن است که معمولاً طول لوله تلسکوپ کمتر است و عدسی ابتدای لوله نقش تصحیح کننده پرتوهای نور را دارد.

این مدل ها هم محسنات تلسکوپ های بازتابی و هم شکستی را دارا است و حجم کم آنها حمل و نقل شان را ساده می کند.

اما قیمت آنها کمی گران است.

دو تولید کننده عمده این تلسکوپ ها، شرکت Celestron و دیگری Meade است.

تلسکوپ های شرکت Celestron از نظر اپتیکی از شرکت Meade پیشی گرفته است.

اما شرکت Meade در بخش الکترونیکی تلسکوپ از مرغوبیت بیشتری برخوردار است.

تلسکوپ بزرگ بهتر است یا کوچک؟

این حقیقت دارد که تلسکوپ بزرگتر جزئیات بیشتر و اجرام کم نورتر را بهتر نشان می دهند بسیاری را به این باور می کشانند، که تلسکوپ های کوچک ارزش خریدن ندارند.

اما حتی یک تلسکوپ شکستی 60 میلیمتری می تواند با نشان دادن اجرام زیادی شما را سال ها سرگرم و مجذوب کند.

بسیاری از علاقمندان به ستاره شناسی؛ همین تلسکوپ های کوچک را برای همیشه نگه می دارند.

اگر چه داشتن یک تلسکوپ بزرگ در تخیل همه ما خانه کرده و آدم را هیجان زده می کند، اما داشتن تلسکوپ های بزرگ دردسر هم دارد.

برای حمل به حیاط، پشت بام، یا اتوموبیل یا هنگام نصب این تلسکوپ ها، دردسرشان آشکار می شود.

بهترین تلسکوپ بزرگترین تلسکوپ نیست.

بهترین تلسکوپ، تلسکوپی است که همیشه بتوانید از آن استفاده کنید.

حمل و استفاده آسان، معیارهای اصلی برای استفاده از تلسکوپی است که می خواهید از آن با لذت رصد کنید.

دوربین های تک چشمی یا دو چشمی به درد رصد های نجومی می خورند یا نه؟

دوربین های تک یا دوچشمی که اغلب مورد استفاده شکارچیان است یکی از راحت ترین، با صرفه ترین و شاد واجب ترین وسیله ای است که حداقل برای شروع یادگیری منظره آسمان و صورفلکی به کار می آید.

این دوربین ها میدان دید وسیعی دارند.

البته عیب عمده این دوربین ها بزرگنمایی ثابت آن ها است، چون چشمی آن ها قابل تعویض نیست.

عیب عمده دیگر این دسته از دوربین ها مشکل استقرار آن ها است.

اغلب دوربین های تک چشمی روس سه پایه نصب نمی شوند و نگه داشتن دوربین های دو چشمی دردسرهای فراوان دارد.

به رغم میدان دید زیاد این دوربین ها، حتی با وجود ساخت پایه ای برای رفع اشکال استقرار آن ها، هنوز مشکل ردیابی اجرام باقی است.

با همه این ها، هنوز دوربین های تک چشمی و دوچشمی یکی از ابزارهای لازم برای هر اخترشناس حرفه ای و آماتور است و تازه، عیوب آن به قیمت کم شان می ارزد.

استقرار سمت ارتفاعی بهتر است یا استوایی؟

پایه های سمت-ارتفاعی، درست مانند پایه های دروبین عکاسی فقط به بالا و پایین و چپ و راست حرکت می کنند و از این رو لوله تلسکوپ فقط در همین جهات حرکت خواهد کرد.

بهترین نوع از پایه های سمت-ارتفاعی، آنهایی هستند که پیچ حرکت آرام دارند که به درد دنبال کردن جرم مورد نظر می خورند (البته فقط در جهت های گفته شده).

با وجود این، پایه های سمت-ارتقاعی نمی توانند ستاره ها را در حرکت قوسی شان دنبال کند.

پایه های استوایی پیچیده ترند و برخلاف سمت ارتفاعی می توانند ستاره ها را بدون دردسر، در مسیرشات از شرق به غرب دنبال کنند.

اگر تلسکوپ موتوری هم برای ردیابی داشته باشد.

این کار را به صورت خودکار انجام می دهد.

داشتن موتور ردیاب، کمک بسیار بزرگی است، چون مثلاً هنگام استفاده از بزرگنمایی 100 یا بیشتر، میدان دید تلسکوپ کاهش می یابد و در کمتر از 40-50 ثانیه جرم مورد نظر از میدان دید خارج می شود.

تنظیم های مجدد و قراردادن جرم مورد نظر در مرکز میدان دید کاری است خسته کننده و از طرفی هر بار هنگام تنظیم، امکان لرزش تلسکوپ و در نتیجه ابهام تصویر هم وجود دارد.

بهترین فاصله کانونی برای تلسکوپ ها کدام است؟

فاصله کانونی تلسکوپ و اینکه این فاصله چقدر باید باشد، مهمترین مشخصه تلسکوپ نیست.

تلسکوپ های با فاصله کانونی کم (400 تا 700 میلیمتر) بزرگنمایی کم و میدان دید زیاد دارند.

در عوض فاصله کانونی زیاد (1300 تا 3000 میلیمتر) بزرگنمایی زیاد و میدان دید کمی دارند.

به همین دلیل، تلسکوپ های با بزرگنمایی کم را برای مشاهده اجرام کم نور و معمولاً کهکشان خودمان استفاده می کنند و تلسکوپ های با بزرگنمایی زیاد را بیشتر برای مشاهده سیارات انتخاب می کنند.

تلسکوپ خیلی ها فکر می کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت.

در واقع گالیله اولین کسی بود که در ایتالیا ساختن دوربین را یاد گرفت و با ان به آسمان نگاه کرد.

برای این کار هم از پادشاه و کلیسا و ...

هدیه گرفت و یک مستمری بسیار زیاد سالیانه هم بهش اختصاص دادند.

باز هم بر خلاف تصور خیلی ها ، دوربینی که گالیله با اون کار می کرد از دو عدسی محدب (یکی شیئی و یکی چشمی ) ساخته نشده بود بلکه عدسی شیئی - جلوییه - محدب بود و عقبیه یا شیئی، مقعر بود که باعث می شد تصویر تشکیل بشود و جلوتر از جایی که هست دیده شود.

دوربینهای کوچولوی قدیمی ای که ممکنه شما هم داشته باشین، همینطوری هستند.

به این تلسکوپ هایی که از دو عدسی محدب استفاده میکنند "شکستی" یا "انکساری" می گویند.

یعنی نور را می شکنند (در سرعتش تغییر ایجاد می کند) و با این کار نور را کانونی می کنند.

تلسکوپ در واقع وسیله ای است که به خاطر جمع آوری نور بیشتر (نسبت به چشم انسان) اهمیت دارد نه به دلیل بزرگنمایی.

در واقع چشم انسان کمتر از یک سانتیمتر مربع برای جذب نور (درواقع عصبهای حسی برای احساس نور) دارد.

پس اگه قطر شیئی تلسکوپی مثلا 10 سانتیمتر باشد، بیشتر از سی برابر چشم آدم نور جذب می کند.

این باعث می شود که اجرام خیلی کم نورتر هم دیده شوند.

به این تلسکوپهایی که از دو عدسی محدب استفاده میکنند "شکستی" یا "انکساری" می گویند.

پس هر چه قطر شیئی بزرگتر باشد ، تلسکوپ بهتری خواهیم داشت.

مشکلی که در این بین وجود دارد این است که شیشه هایی رو که به عنوان شیئی استفاده می شود نمی شود از یک حدی بزرگتر ساخت.

خود شیشه نور زیادی رو جذب می کند و تا اندازه ای باعث تجزیه ی نور هم می شود.

هرچند که با کمک راه حلهایی توانسته اند عدسیهای بزرگی رو تراش بدهند، اما باز هم این کار محدودیت زیادی دارد.نیوتن اولین کسی بود که راه حلی برای این مشکل پیدا کرد.

نیوتن که روی نور آزمایشهای زیادی انجام داده بود، برای جمع آوری نور بیشتر (و در واقع کانونی کردن یک سطح) به جای عدسی از آیینه ی مقعر استفاده کرد.

آینه های مقعری که سطح اونها اندود شده اند.

به این ترتیب، مشکل شکست نور و آبیراهی رفع می شد.

به کمک همین تکنولوژی هست که ما امروزه می توانیم تلسکوپهای غولپیکر بسازیم و در اعماق آسمان جستجو کنیم .البته بعدها انواع دیگری از تلسکوپها هم به وجود امدند که اساس کار انها بر روی استفاده از آینه ی مقعر است و تغییرات دیگری دادند که به اینجا مربوط نمی شود.

یک سری به تلسکوپ در ایران بزنیم.

در دهه ی 30 هجری شمسی ، اولین تلسکوپ به ایران امد.

سید جلال تهرانی ، محقق ایرانی ای بود که در لندن مطالعه و زندگی می کرد.

او در دهه ی سی به ایران بازگشت و همراهش یک تلسکوپ یازده سانتی متری شکستی هم با خود آورد.

این تلسکوپ همراه کلی وسایل نجومی و ساعت آفتابی و ...

الان در موزه ی آستان قدس رضوی در مشهد است.

گالیله , سازنده اولین تلسکوپ: ایا مدانستید که گالیله در سال 1609 اولین تلسکوپش را ساخت و با ان توانست قمر های مشتری , حلقه ی دور زحل , زهره و ستاره های راه شیری را ببیند.

و سال بعد این خبر را با نام "The Starry Messenger" به چاپ رساند.

میکروسکوپ سیر تحولی و رشد در طول قرن هیجدهم میکروسکوپ در زمره وسایل تفریحی به شمار می‌آمد.

با پژوهشهای بیشتر پیشرفتهای قابل توجهی در شیوه ساختن عدسی شئی حاصل شد.

بطوری که عدسی‌های دیگر بصورت ذره‌ بینهای معمولی نبودند بلکه خطاهای موجود در آنها که به کجنمایی معروف هستند، دفع شده‌اند و آنها می‌توانستند جرئیات یک شی را دقیقا نشان دهند.

پس از آن در طی پنجاه سال، پژوهشگران بسیاری تلاش کردند تا بر کیفیت و مرغوبیت این وسیله بیافزایند.

بالاخره ارنست آبه توانست مبنای علمی میزان بزرگنمایی میکروسکوپ را تعریف کند.

بدین ترتیب میزان بزرگنمایی مفید آن بین ۵۰ تا ۲۰۰۰ برابر مشخص شد.

البته می‌توان میکروسکوپ‌هایی با بزرگنمایی بیش از ۲۰۰۰ برابر ساخت.

مثلاً قدرت عدسی چشمی را بیشتر کرد.

اما قدرت تفکیک نور ثابت است و درنتیجه حتی بزرگنمایی بیشتر می‌تواند دو نقطه از یک شی را بهتر تفکیک کند.

هر چه بزرگنمایی شی افزایش یابد به میزان پیچیدگی آن افزوده می‌شود.

بزرگنمایی شی در میکروسکوپهای تحقیقاتی جدید معمولاً ۳X، ۶X، ۱۰X، ۱۲X، ۴۰X و ۱۰۰X است.

در نتیجه بزرگنمایی در این میکروسکوپ بین ۱۸ تا ۱۵۰۰ برابر است.

چون بزرگنمایی میکروسکوپ نوری بدلیل وجود محدودیت پراش از محدوده معینی تجاوز نمی‌کند برای بررسی بسیاری از پدیده‌هایی که احتیاج به بزرگنمایی خیلی بیشتر دارند مفید است.

تحقیقات بسیاری صورت گرفت تا وسیله دقیق تری با بزرگنمایی بیشتر ساخته شود.

نتیجه این پژوهشها منجر به ساختن میکروسکوپ الکترونی شد.

انواع میکروسکوپ از نظر نوع آشکارساز: میکروسکوپ‌های الکترونی میکروسکوپ الکترونی روبشی میکروسکوپ الکترونی عبوری میکروسکوپ نوری میکروسکوپ نوری عبوری میکروسکوپ نوری بازتابی میکروسکوپ‌های پراب پویشی میکروسکوپ نیروی جانبی میکروسکوپ نیروی اتمی میکروسکوپ نیروی مغناطیسی میکروسکوپ نیروی تونلی میکروسکوپ میدان نزدیک نوری میکروسکوپ ولتاژ پویشی انواع میکروسکوپ از نظر ساختمان داخلی: میکروسکوپ ساده میکروسکوپ مرکب قانون بقای بار الکتریکی یک توپ را با میله ی پلاستیکی و دیگر را با میله ی شیشه ای باردار کنید.

سپسپ آنها را به هم بچسبانید.

گاهی دو بار ناپدید می شوند و همدیگر را از بین می برند.برای بیان این مساله می توان از یک قانون ریاضی مبنی بر اینکه اگر حاصل جمع دو کمیت صفر شود یکی از آن دو مثبت و دیگری منفی است، استفاده نمود.طبق قرار داد به میله ی پلاستیکی بار منفی و به شیشه بار مثبت نسبت داده اند.

بیان ساده ای از قانون بقای بار وقتی میله ی پلاستیکی را با خز مالش می دهیم میله بار منفی و خز بار مثبت پیدا می کند.آزمایش را با دو جسم خنثی شروع می کنیم، یعنی مجموع بار آن دو برابر صفر است.

بعد از مالش دادن یکی بار مثبت و دیگری بار منفی می یابد که باز هم بار کل برابر صفر می شود.

همچنین وقتی میله ای بار مثبت بیاید، بار جسم پلاستیکی که میله ی شیشه ای را با‌ آن مالش می دهیم، منفی می شود.

هیچ کس نمی تواند یکی از این دو بار(منفی یا مثبت) را خلق کند.، بدون آنکه هم زمان دیگری را نیز تولید کرده باشد در یک چنین فرآیندی میزان کل بار تغییر نمی کند.ای مطلب بیانگر قانون بقای بار الکتریکی است.

این قانون همانند قوانین پایستگی جرم و تنرژی، اندازه ی حرکت خطی، اندازه ی حرکت زاویه ای و ...

در فیزیک یک قانون بنیادی است.

مبادله ی بار و قانون بقای بار الکتریکی گاهی یک بیان ساده میان اجسام ممکن است باعث شود که تعدادی الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود.وقتی میله ی پلاستیکی را با خز مالش داده می شود،برخی الکترون ها ازخز به میله ی پالستیکی منتقل می شوند.ممکن ایت تعداد الکترو ناهیی که به میله ی پلاستیکی منتقل می شوند، در حدود (10 ^ 9) باشد که ظاهرا زیاد است.

تعداد کل الکترون های موجود در میله ی پلاستیکی در حدود ( 10^ 24) است.

در فلزات بستگی الکترون ها به هسته ضعیف است و الکترون ها می توانند آزادانه در داخل ماده حرکت کنند.چون بار را به راحتی در میله ی فلزی به هم وصل می نماییم، هر دو کره خنثی می شوند.

ماده ای که بار الکتریکی را از خود عبور می دهد رسانا نامیده می شود.

در جامدات، فقط الکترون ها می توانند حرکت کنند.اما محلول الکترولیت، آب شور یا گاز داخل لامپ فلوئور سانس رساناهای بسیار خوبی هستند.

زیرا حاملین بار مثبت و منفی هر دو تحت تاثیر نیروی الکتریکی می توانند آزادانه حرکت کنند.

در تمام فرآیند مبادله ی بار و انتقالات اخیرقانون بقای بار الکتریکی به دقت ملاحظه می شود.

به عبارتی نحوه ی مبادله ب بار توسط قانون بقای بار صورت می گیرد.

در واکنش های شیمیایی این قانون همانند قانون بقای جرم ظاهر می شود و واکنش را از نظر الکتریکی مجاز می دارد که در طرفین واکنش مجموع بارهای الکتریکی برابر باشند.

خواص بار های الکتریسیته با بررسی خواص بار های الکتریکی بهتر به ماهیت ماده پی می بریم.

مثلا این خاصیت که بار های الکتریکی ممنوع همدیگر را می رانند و بار های الکتریکی با نوع مخالف همدیگر را می برایند، این واقعیت را نشان می دهد که درون ماده نیرو های الکتریکی موجود است.

نیرو های پیوستگی بین مولکول های اجسام جامد با مایع سبب وجود نیرو های جاذبه ی الکتریکی بین بار های الکتریکی از نوع مخالف است.

تولید الکتریسیته ی ساکن به وسیله ی مالش میدانید هرگاه شانه یا میله ی پلاستیکی را با لباس خود یا با یک تکه پارچه ی پشمی خشک مالش دهید، ذره های گرد و غباریا خرده های کاغذ را جذب می کند.

هم چنین اگر در هوای خشک ، سطح آیینه یا شیشه ی پنجره را با یک تکه پارچه ی خشک تمیز کنید این پدیده اتفاق می افتد و ذره های گرد و غبار معلق در هوا و کرکها جدا شده از پارچه به سطح آیینه یا شیشه می چسبند.

به طوری که پاک کردن سطح آنها از این ذره ها دشوار است.عاملی که سبب جذب ای ذرات می شود جاذبه ی الکتریکی نام داردو اجسامی که در اثر ملش این خاصیت را پیدا می کنند دارای الکتریسیته ی ساکن می شوند.

خطوط میدان الکتریکی به نظر میرسد نقشه ای که بتواند جهت و شدت می دان را در هر نقطه ای نشان دهد ، بسیار مفید باشد.مایکل فارادی یک ایده برای چنینی نقشه ای ارائه داد و نام آن را خطوط میدان الکتریکی نهاد.

از آنجا که شدت میدان الکتریکی برابر نیرو وارد بر واحد بار می باشد، لذا گاهی به خطوط میدان الکتریکی ، خطوط نیرو نیز گفته می شود.

تعیین اندازه میدان مغناطیسی ستاره ای نوترونی برای اولین بار میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی به شکل مستقیم تعیین شد.

با استفاده از رصدخانه پرتو X آزانس فضایی اروپا موسوم به XMM-Newton ، اخترشناسان اروپایی موفق شدند برای اولین بار و بدون واسطه میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی را مورد سنجش قرار دهند و دید دقیق تری نسبت به این موجودات راز آلود کیهان به دست آورند.

ستاره های نوترونی اجرامی بسیار چگالند .

این ستاره ها با جرمی معادل خورشید در کره ای به قطر 20 تا 30 کیلومتر فشرده می شوند و جرمی با چگالی بسیار بالا را تولید می کنند.

ستاره های نوترونی حاصل انفجارهای ابرنواختری است.

پس از آنکه لایه های ستاره در اثر انفجاری مهیب در فضا پراکنده شد بقایای ستاره اصلی به شکل قلبی چگال باقی می ماند و ستاره نوترونی را تشکیل می دهد ستاره ای که با آهنگی غیرقابل تصور به دور خود می چرخد.

این گونه اجرام اگرچه خانواده ای آشنا ازاجرام کیهانی به حساب می ایند اما به شکل فردی و تک تک اطلاع اندکی از آنها در دست داریم.این اجرام در هنگام تولد دمای بسیار بالایی دارند و تابش قوی از خود ساطع می کنند اما پس از گذشت زمان با سرعت حرارات خود را از دست می دهند و به همین دلیل تابشهای قوی خود نظیر تابش در محدوده پرتو X را از دست داده و در طول موجهای رادیویی به تابش می پردازند و به همین دلیل است که برای بررسی آنها باید از این طول موجها استفاده کرد.

تنها تعداد اندکی از این اجرام تابشهایی در طول موج X نشان می دهند.

یکی از این موارد ستاره ای نوترونی موسوم به 1 E1207.4-5209 است که در خلال طولانی ترین عکسبرداری رصدخانه XMM-Newton که 72 ساعت به طول انجامید آشکار شد.با کمک این تصویر برداری اخترشناسان اروپایی موفق شدند برای اولین بار به طور مستقیم به اندازه گیری میدان مغناطیسی این ستاره بپردازند این در حالیست که پیش از این تنها با کمک روشهای غیر مستقیم نظیر استفاده از نظریات شکل گیری ستاره های پرجرم و یا بررسی آهنگ کاهش دوران ستاره نوترونی (که با کمک بررسی داده های رادیویی امکان پذیر می شد) این میدان مغناطیسی مورد محاسبه قرار می گرفت .

اما این بار اخترشناسان توانستند با رصد تابش پرتو X یک ستاره نوترونی این میدان را مستقیما ندازه گیری کنند تابش پرتو X پیش از آنکه در فضا منتشر شود از درون میدان مغناطیسی ستاره نوترونی عبور می کند و این میدان اثر انگشت خود را بر روی این پرتو باقی می گذارد.

با بررسی پرتوهای دریافت شده می توان میدان را شناسایی کرد .

اما نکته هیجان انگیز در خصوص این ستاره نوترونی جای دیگری بود میدان مغناطیسی که به روش مستقیم مورد اندازه گیری قرار گرفت 30 برابر ضعیف تر از میدانی بود که روشهای غیر مستقیم اعلام می کرد ند و این پرسشی تاز ه را مطرح می کرد منشا این اختلاف چیست.

در مدلهای رایج اندازه گیری میدان مغناطیسی ستاره های نوترونی فرض می شود که کاهش سرعت ستاره تنها در اثر میدان مغناطیسی ستاره و واکنش ان با محیط اطراف است د حالیکه به نظر می رسد، حداقل در مورد 1 E1207.4-5209 عامل دیگری نیز در کاهش سرعت ستاره نقش ایفا می کند و آن قرصی از بقایای انفجار ابرنواختری است که در اطراف ستاره نوترونی باقی مانده است.

حال این سوال مطرح اسن که آیا این مورد تنها یک استثنا و گونه جدیدی از ستاره های نوترونی است و یا نمونه ای عمومی از این خانواده از اجرام آسمانی است.

بررسیهای بعدی باید پاسخگوی این سوال باشد.

مشخصات جریان های الکتریکی مشخصات جریان الکتریکی از نظر تاریخی نماد جریان I ، از کلمه ی آلمانی Intensity که به معنی شدت است، گرفته شده است.

واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI ، آمپر است.

به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با ولتاژ ، آمپراژ خوانده می شود.

اما مهندسین از این گونه استفاده ی ناشیانه، ناراضی هستند.

آیا شدت جریان در نقاط مختلف هادی متفاوت است؟

شدت جریان در هر سطح مقطع از هادی مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد.

مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطع ها مختلف باشد.

ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می شود.

در هیچ نقطه ای بار الکتریکی نمی تواند روی هم متراکم شود و یا از هادی بیرون ریخته شود.

به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.

سرعت رانش میدان الکتریکی که بر روی الکترونهای هادی اثر می کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی کند.چون الکترونها پیوسته با یون های هادی برخورد می کنند.

لذا انرژی نوسانی شبکه تبدیل می شود و والکترونها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانس) در راستای خلاغف جهت میدان الکتریکی بدست می آ ورند.

چگالی جریان الکتریکی جریان I یک مشخصه برای اجسام رسانا است و مانند جرم ،حجم و ...یک کمیت ویژه دانسیته یا چگالی جریان J است که یک کمیت برداری است و همواره منسوب به یک نقطه از هادی می باشد.

در صورتی که جریان الکتریسیته در سطح مقطع برابرJ=I/A است در این رابطه A مساحت سطح مقطع است.بردار J در هر نقطه به به طرفی که بار الکتریکی مثبت در آن حرکت می کند، متوجه است و بدین ترتیب یک الکترون در آن در نقطه جهت J حرکت خواهد کرد.

اشکال مختلف جریان الکتریکی در هادیهای فلزی ، مانند سیمها، جریان ناشی از عبور الکترون هاست، اما این امر در مورد اکثر هادی های غیرفلزی صادق نیست.

جریان الکتذیکی در الکترولیتها، عبور اتم های باردار شده به صورت الکتریکی ( یون ها ) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند.

برای مثال یک پیل الکترو شیمیایی ممکن است با آب نمک ( یک محلول از کلرید سدیم ) یونهای منفی کلر این اجازه را نمی دهد.بنابراین یک جریان خالص ایجاد می شود.

ساختار اتم کلیه ی مواد از اتم ساخته شده و اتم ها نیز از ۳ ذره ی اصلی به نام های :پروتون الکترون و نوترون تشکیل شده اند .الکترون ها به دور هسته که مجموعه ی پروتون ها و نوترون هاست ، روی مدارهایی می چرخند .الکترونها دارای بار منفی و پروتونها دارای بار مثبت و نیز نوترونها خنثی اند .در طبیعت اتم های مختلفی وجود دارند به طوری که هرنوع عنصر دارای اتم خاص خودش است.

هر اتم از تعداد مشخصی الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده ؛ اما تتعداد ذرات یک اتم اهمیتی ندارد.

مطالبی در مورد آذرخش(صاعقه( آذرخش(صاعقه) چیست؟

وقتی بار الکتریکی انباشته شده در ابرها تخلیه شده و به صورت یک قوس الکتریکی به زمین برخورد کند ؛ آذرخش اتفاق می افتد.

اذرخش(صاعقه) چگونه رخ می دهد؟

هنگام طوفان یا حرکت بادهای بزرگ ،بارالکتریکی زیادی در ابرها ذخیره می شود و به اصطلاح ابرها باردار می شوند.

بدین ترتییب ابر تبدیل به یک منبع انرژی بسیار عظیم می شود که بر فراز آسمان در حرکت است.

این ذخیره ی انرژی آنقدر ادامه پیدا می کند تا ابر از انرژی الکتریکی اشباع شده و در اولین فرصت ممکن ، انرژی خود را تخلیه می کند.

معمولا بهترین محل برای این تخلیه زمین است.

زیرا زمین آنقدر بزرگ است که هرگز از الکتریسیته اشباع نمی شود.ینابراین ابر ابتدا هوای اطراف خود را با یونیزه کردن مستعد عبور جریان برق کرده ،سپس انرژی خود را میان هوای یونیزه شده عبور داده و در زمین تخلیه می کند.

ولتاژ آذرخش(صاعقه) ولتاژ آذرخش معمولا بین 10 تا20 میلیون ولت در نوسان است و بعضا تا 100000000 ولت هم افزایش پیدا می کند بزرگی این رقم را وقتی بهتر درک می کنیم که آن را با برق شهر(220 ولت) مقایسه کنید.به عبارت دیگر ولتاژ آذرخش آنقدر زیاد است که می تواند بر مقاومت بسیار زیاد هوا در برابر عبور جریان برق، غلبه کرده و از آن بگذرد!

جریان آذرخش این جریان در حدود 10000آمپر شدت دارد.

اما این مقدار همیشگی نیست و گاه تا 200 هزار آمپر هم می رسد(کنتور منزل شما حد اکثر 25 آمپر را از خود عبور می دهد.) قدرت آذرخش(صاعقه) با توجه به مطالب بالا می تواند می توان نتیجه گرفت که آذرخش(صاعقه) به طور معمول حدود 100 میلیارد وات(!) انرژی تولید می کند و می تواند این مقدار را تا 16000 میلیارد وات (!) نیز بالا ببرد.

نیرویی که در هیچ کجای دیگر یافت نمی شود.