بازگشت   پی سی سیتی > تالار علمی - آموزشی و دانشکده سایت > دانشگاه ها > علوم تجربی > شیمی

شیمی در این تالار مباحث و مطالب مرتبط با علم شیمی گذارده خواهد شد

 
 
ابزارهای موضوع نحوه نمایش
Prev پست قبلی   پست بعدی Next
  #1  
قدیمی 04-20-2010
Omid7 آواتار ها
Omid7 Omid7 آنلاین نیست.
کاربر فعال
 
تاریخ عضویت: Nov 2009
محل سکونت: نصف جهان
نوشته ها: 9,286
سپاسها: : 14

95 سپاس در 74 نوشته ایشان در یکماه اخیر
پیش فرض با ضعیف‌ترین نیروی جهان آشنا شوید

دانشمندان با استفاده از شصت اتم برلیوم، دقت اندازه‌گیری نیروها را یک میلیون بار افزایش داده‌اند و نیروی 174 یوکتو نیوتن را اندازه‌گیری کنند که هزارمیلیاردمیلیارد بار سبک‌تر از یک وزنه یک گرمی است.

گروهی از محققان با هل دادن تنها 60 یون توسط یک میدان الکتریکی بسیار کوچک، موفق شدند تا کوچک ترین نیروی جهان را اندازه بگیرند. نتیجه کار، اندازه‌گیری نیرویی معادل چند یوکتو نیوتن (هر یوکتو معادل 10 به توان منفی 24 یا یک میلیون‌میلیاردمیلیاردیم است) است، و توانسته رکورد قبلی را با اختلاف بسیار زیادی شکست دهد. گروه انجام دهنده این کار در انستیتو ملی استاندارد و فناوری بولدر کلرادو، امیدوارند که استفاده از این تکنیک نهایتا بتواند منجر به ساخت ابزارهایی جدید، برای اندازه‌گیری خصوصیات بسیار کوچک سطح مواد شود.

به گزارش نیچر، اندازه‌گیری نیروهای بسیار کوچک برای تصویربرداری سطوح اتمی و تشخیص اسپین هسته‌ای حیاتی است، اما انجام چنین کاری به دلیل ابعاد فوق العاده کوچکی که با آنها سر و کار داریم بسیار دشوار است.

پیش از این محققان توانسته بودند نیروهایی از مرتبه آتو نیوتن (هر آتو معادل 10 به توان منفی 18 است) را، با اعمال فشارهای کم به سیم‌ها یا پاروهای میکروسکوپی، و مشاهده ارتعاش آنها اندازه‌گیری کنند. چنین سیستمی اگرچه به خوبی کار می‌کند، اما استفاده از آن به دلایلی از جمله اندازه نسبتا بزرگ سیستم، با محدودیت مواجه است.


تکنیک جدید به جای استفاده از سیستم‌های پارویی شکل، تنها از 60 یون بریلیوم-9 استفاده می‌کند. گروه تحقیقاتی یون‌ها را در یک چیدمان کلوچه‌شکل پهن کرد و این مجموعه را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی در هوا معلق نگاه داشت. سپس یک پرتوی لیزر به سمت یون‌ها شلیک شد و با تنظیم دقیق اشعه لیزر و خارج کردن انرژی از این کلوچه اتمی، دمای این مجموعه به تنها نیم میلی‌کلوین (پنج ده‌هزارم) رسانده شد.

پس از انجام این مقدمات، با استفاده از یک میدان الکتریکی کوچک، به این کلوچه اتمی ضربه زده شد. این ضربه یون‌ها را به لرزش درآورد و باعث تغییر قابل تشخیصی در نور لیزر منعکس شده گردید. بر اساس میزان تغییر نور، گروه تخمین زد که نیروی به کوچکی 174 یوکتو نیوتن را اندازه گرفته است. چنین نیرویی حدود هزار بار کوچک‌تر از اندازه‌گیری‌های قبلی است.


جرم کم، نیروی اندک
کریس مونرو، فیزیک‌دان دانشگاه مریلند که در تحقیقات شرکت نداشته، می‌گوید: «آنچه باعث می‌شود این سیستم کار کند، وزن فوق‌العاده سبک آن است.»

طبق قانون دوم نیوتن، نیرو برابر حاصل‌ضرب جرم در شتاب است؛ بنابراین یک جرم کم به یک نیروی اندک حساس است. با وزنی در حدود 0.1 یوکتو کیلوگرم، این مجموعه 60 تایی از یون‌های بریلیوم-9، یکی از سبک‌ترین وسایل ممکن برای اندازه‌گیری نیرو را تشکیل می‌دهد.

مونرو می‌گوید که چیز جدید و خاصی درباره این تکنیک وجود ندارد. مجموعه اتم‌های فوق‌سرد هم‌اکنون نیز موضوع مطالعات بسیاری هستند. نوآوری این گروه، استفاده از یون‌های فوق‌سرد به عنوان حسگرهای فوق حساس نیرو بود. در مقاله‌ای که گروه منتشر کرده، اشاره شده است که امکان ساخت ابزارهای حساس‌تر، با استفاده از تعداد کمتری از اتم‌ها وجود دارد.

اگرچه مونرو اصول کار انجام شده را تایید می‌کند، اما اشاره می‌کند که تعداد اتم‌ها باعث می‌شود اشعه لیزر نقش تعیین کننده‌ای در اندازه‌گیری داشته باشد.

گروه تحقیقاتی امیدوار است که نهایتا از یون‌های بریلیوم در تمام زمینه‌ها، به عنوان یک آشکارساز نیروهای بسیار کوچک استفاده شود. کنراد لنرت که رکورد قبلی اندازه‌گیری نیرو را با استفاده از یک سیم لرزان در اختیار داشت، می‌گوید: «شما می‌توانید از این ابزار برای اندازه‌گیری‌های نیروهای بنیادی استفاده کنید. به طور خاص، ممکن است بررسی گرانش و تاثیرات کوانتومی در مقیاس‌های فوق کوتاه با این سیستم امکان‌پذیر باشد.»

با این حال، مونرو نسبت به استفاده از این تکنیک هشدار می‌دهد. به گفته وی برای استفاده از این سیستم، باید یون‌ها را در یک محفظه خلاء به صورت مجزا نگهداری کرد که استفاده‌های عملی از این تکنیک را دشوار می‌سازد. البته وی اضافه می‌کند که توسعه این تکنیک، با جایگزین کردن کلوچه‌های اتمی با یک وسیله کاربردی‌تر امکان‌پذیر است.
__________________
مدت ها بود سه چیز را ترک کرده بودم
شعر را... ماه را.... و تو را ...
امروز که به اجبار قلبم را ورق زدم
هنوز اولین سطر را نخوانده
تو را به خاطر آوردم و شب هاي مهتاب را...
ولی نه...!! باید ترک کنم
هم تو را....هم شعر را .... و هم‌‌‌٬ همه ی شب هایی را که به ماه نگاه می کردم...

======================================

مسابقه پیش بینی نتایج لیگ برتر ( اگه دوست داشتی یه سر بزن دوست من )
پاسخ با نقل قول
 


کاربران در حال دیدن موضوع: 1 نفر (0 عضو و 1 مهمان)
 

مجوز های ارسال و ویرایش
شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
شما نمیتوانید فایل پیوست در پست خود ضمیمه کنید
شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید

BB code is فعال
شکلک ها فعال است
کد [IMG] فعال است
اچ تی ام ال غیر فعال می باشد



اکنون ساعت 05:09 PM برپایه ساعت جهانی (GMT - گرینویچ) +3.5 می باشد.



Powered by vBulletin® Version 3.8.4 Copyright , Jelsoft Enterprices مدیریت توسط کورش نعلینی
استفاده از مطالب پی سی سیتی بدون ذکر منبع هم پیگرد قانونی ندارد!! (این دیگه به انصاف خودتونه !!)
(اگر مطلبی از شما در سایت ما بدون ذکر نامتان استفاده شده مارا خبر کنید تا آنرا اصلاح کنیم)


سایت دبیرستان وابسته به دانشگاه رازی کرمانشاه: کلیک کنید




  پیدا کردن مطالب قبلی سایت توسط گوگل برای جلوگیری از ارسال تکراری آنها