رفتن به مطلب
azarafrooz

درهای اتوماتیک چگونه کار میکنند ؟

پست های پیشنهاد شده

بسياري از فروشگاه ها درهايي دارند كه به طور خودكار باز و بسته مي شوند. بعضي از اين درها با دستگاهي كار مي كنند كه عملكرد آن بستگي به نور دارد.

 

در يك طرف جلوي در، منبعي از نور است. مقابل اين منبع ، يك اشكار ساز نور است. وقتي باريكه اي از نور روي اشكار ساز مي افتد سبب مي شود كه از ماده درون آشكارساز الكترونهايي خارج شوند و جريان الكتريكي در مدار برقرار گردد. گسيل الكترون ها بر اثر نور را، اثر فوتوالكتريك مي نامند. وقتي شما به طرف در مي رويد و بين منبع نور و آشكارساز قرار مي گيريد ، باريكه نور قطع مي شود و گسيل الكترون از اشكارساز متوقف شده ، جريان الكتريكي قطع مي گردد. با قطع جريان الكتريكي، مكانيسمي به كار مي افتد كه در را باز مي كند.

 

 

 

اينشتين در سال 1921 براي توضيح اثر فوتوالكتريك جايزه نوبل دريافت كرد. مدتها قبل معلوم شده بود كه وقتي نور به سطح بعضي از مواد برخورد مي كند، الكترون از آن ماده گسيل مي باد. اما واقعيتي معماگونه درباره اين تغيير وجود داشت.معما اين بود كه وقتي شدت نور ( تعداد فوتونها در واحد زمان) كاهش ميافت، انرژي الكترون هاي گسيل يافته تغيير نمي كرد، بلكه تعداد الكترون ها كمتر مي شد. اينشتين نشان داد كه فرضيه پلانك اين مشاهده را توضيح مي دهد.

 

بر اساس فرضيه پلانك ،فرض ميكنيم به جاي اينكه انرژي به طور پيوسته منتشر شود، به صورت بسته هاي كوچك يا كوانتوم هاي انرژي منتشر مي شود. كوانتوم هاي انرژي تابشي را غالبا فوتون مي نامند. علاوه بر اين او اظهار داشت كه مقدار انرژي منتشر شده مستقيما با فركانس نور گسيل يافته ارتباط دارد.

 

 

 

مقدار معيني انرژي لازم است تا يك الكترون از سطح ماده اي جدا شود. اگر فوتوني با انرژي بيشتر به الكترون برخورد كند، الكترون را از سطح دور خواهد كرد. چون الكترون در حال حركت است، مقداري انرژي جنبشي دارد. در اين صورت مقداري از انرژي فوتون براي آزاد كردن الكترون از سطح و بقيه ان صرف انرژي جنبشي الكترون مي شود. هرگاه نور با يك فركانس معين به كار رود، در اين صورت الكترونهايي كه از سطح ماده مي گريزند همگي انرژي يكسان خواهند داشت.

 

5.jpg

اگر شدت نور افزايش يابد، و فركانس ثابت بماند تعداد الكترون هاي گسيل يافته افزايش خواهد يافت. اما اگر فركانس نور افزايش يابد، انرژي فوتون زياد مي شود. چون مقدار انرژي لازم براي آزاد شدن الكترون از اتم يك عنصر معين، ثابت است، الكترون هايي كه با فركانس زيادتر سطح ماده را ترك مي كنند، انرژي جنبشي بيشتري خواهند داشت.

 

 

فرضيه پلانك همراه با توضيح اينشتين ماهيت ذره اي بودن نور را تاييد كرد.

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

 

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

درب های اتوماتیک با نور هست که نو ر ونور سنجی بخشی از علم شیمی تجزیه و خصوصا تجزیه دستگاهی هست ... شیمی علمی محدو د به مواردی که عموم اطلاع دارند نیست بسیار بسیار گسترده تر از این حرفها هست .... دستگاه بارکد خوان هم با علم شیمی کار میکنه :a030: شیمی دنیای ذرات و اتم هست و هر چیزی که اتم داره به شیمی مربوطه ! :ws37:

 

[h=1]فرضیه پلانک ، سرآغاز مکانیک کوانتومی[/h]در سال 1900، "ماکس پلانک" ، نظریه‌ای ابداع کرد که با منحنی‌های تجربی تابش جسم سیاه ، مطابقتی عالی از خود ارائه داد. فرض او این بود که اتمهای جسم سیاه ( ماده‌ای که تمام نورهای تابیده به آن را جذب کند ) ، تنها قادرند نورهایی را گسیل سازند که مقادیر انرژی آنها توسط رابطه hv داده می‌شود. در رابطه ، v فرکانس تابش و h ، ثابت تناسب است که به ثابت پلانک معروف است. با قبول مقدار ae9d478cf2f6ee8af28fec9d9a31dde4.png ، منحنی‌هایی بدست می‌آیند که با منحنی‌های تجربی جسم سیاه کاملا مطابقت دارند. کار پلانک سرآغاز مکانیک کوانتومی بود.

 

به دنبال پلانک ، "انیشتین" نیز مشاهدات مزبور را بر اساس اندیشه تشکیل نور از اجزایی ذره گونه تشریح کرد که آنها را فو تون نامید که انرژی هر یک از آنها برابر است با: 49733ceda6bd59c599eb0e0a861121f6.png

[h=1]احتمال و مکانیک کوانتومی[/h]موضوع احتمال ، یک نقش اساسی را در مکانیک کوانتومی ایفا می‌کند. در مکانیک کوانتومی ، سروکار ما با احتمالاتی است که با متغیر پیوسته‌ای مانند مختصه x درگیرند. صحبت از احتمال پیدا شدن یک ذره در یک نقطه خاص مانند x = 0.5000 حاوی چندان معنایی نیست، زیرا تعداد نقطه‌ها در روی محور x نامتناهی ، ولی تعداد در اندازه گیریهای ما به هر حال متناهی است و از این رو ، احتمال وصول با دقت به 0.5000 بی‌نهایت کم خواهد بود.

 

این است که به جای آن از احتمال یافتن ذره در یک فاصله کوتاه از محور x ، واقع بین x+dx , x صحبت می‌شود که در آن dx یک طول بینهایت کوچک است. طبیعتا احتمال فوق متناسب با فاصله کوچک dx بوده و و برای نواحی مختلف محور x متغیر خواهد بود. بنابراین احتمال اینکه ذره در فاصله مابین x و x+dx پیدا شود، مساوی g(x)dx است که در اینجا (g(x بیانگر نحوه تغییرات احتمال روی محور x است. تابع (g(x چون برابر مقدار احتمال در واحد طول است، لذا چگالی احتمال نامیده می‌شود.

 

چون احتمالات ، اعداد حقیقی و غیر منفی‌اند، لذا (g(x باید یک تابع حقیقی باشد که همه جا غیر منفی است. تابع موج 473ae11a9c9f75ffa6f58d2b575a3969.png می‌تواند هر مقدار منفی و یا مقادیر مختلط را به خود بگیرد و از این نظر به عنوان یک چگالی احتمال محسوب نمی‌شود. مکانیک کوانتومی به عنوان یک اصل می‌پذیرد که چگالی احتمال برابر 8e4ac2ff54d7db7a90158b1ca488c1a9.png است.

[h=1]اصل عدم قطعیت هایزنبرگ[/h]اندیشه "بوهر" مبنی بر اینکه هر الکترون در اتم، تنها می‌تواند کمیتهای معین انرژی را دارا باشد، گام مهمی در رشد و تکوین نظریه اتمی بود (مدل اتمی بوهر). نظریه بوهر برای توجیه طیف اتم هیدروژن ، مدلی رضایت بخش ارائه کرد، اما تلاش برای بسط نظریه به منظور تشریح طیف اتمهای دارای بیش از یک الکترون ناموفق بود. دلیل این مشکل به زودی آشکار شد.

 

در نگرش بوهر ، الکترون به عنوان ذره‌ای باردار متحرک ، در نظر گرفته می‌شود. برای پیش بینی دقیق مسیر یک جسم متحرک ، دانستن مکان و سرعت جسم در هر لحظه معین ضروری است. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ(1926) نشان می‌دهد که تعیین دقیق مکان و اندازه حرکت جسمی به کوچکی الکترون ناممکن است. هرچه تلاش کنیم که یکی از این کمیتها را دقیقتر تعیین کنیم، از دقت کمیت دیگر ، نامطمئن‌تر هستیم.

 

مشاهده اشیا با دریافت انعکاس پرتوهای نوری که برای روشن کردن آنها بکار رفته است، امکان‌پذیر است. برای تعیین موقعیت جسمی به کوچکی یک الکترون ، تابشی با طول موج به غایت کوتاه مورد نیاز است. چنین تابشی ،‌ طبعا فرکانس بسیار بالایی خواهد داشت و بسیار پرانرژی خواهد بود. وقتی این تابش به الکترون برخورد کند، سبب تغییر تندی و جهت حرکت آن می‌شود. از این رو هر گونه تلاش برای تعیین موقعیت الکترون ، اندازه حرکت آن را به شدت تغییر می‌دهد. فوتونهایی که طول موج بلندتر دارند، کم انرژی‌ترند و تاثیر کمتری بر اندازه حرکت الکترون می‌گذارند، ولی به علت بلندی طول موجشان ، نخواهند توانست موقعیت دقیق الکترون را نشان دهند.

 

از این رو ، این دو نوع عدم قطعیت با هم مرتبطند. به گفته هایزنبرگ ، حاصلضرب عدم قطعیت در مورد یک شیء ، 17e3ceb45b800665ccac7e2abdfaff60.png و عدم قطعیت در اندازه حرکت آن ، 9aa1cbe3b72a6db2977ea9933cdc2b61.png ، برابر یا بزرگتر از حاصل بخش ثابت پلانک ، h و 4π است:

 

eaa0a42bfdac8a539028ff69190eaff3.png

 

عدم قطعیت در اندازه گیری ، برای اشیایی به کوچکی الکترون بسیار مهم است، در حالی که برای اشیا با اندازه معمولی بی‌اهمیت است.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

اینجور که شما میگی پس شیمی به همه چیز ربط داره:ws52:

 

 

پس اینکه الکترون با سرعت 10 به توان -8 ثانیه به جای اولیه خودش بر میگرده چیه؟

 

این رابطه ای که گفتی از رابطه انرژی تقسیم بر فرکانس بدست میاد؟

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
اینجور که شما میگی پس شیمی به همه چیز ربط داره:ws52:

 

 

پس اینکه الکترون با سرعت 10 به توان -8 ثانیه به جای اولیه خودش بر میگرده چیه؟

 

این رابطه ای که گفتی از رابطه انرژی تقسیم بر فرکانس بدست میاد؟

 

بله شیمی به همه چیز ربط داره قطعا :a030:

ببین ما در شیمی کوانتومی با استفاده از معادلات شرودینگر فضای احتمالی حضور الکترون رو مشخص میکنیم یعنی فضایی که ممکن هست الکترون بیشتر اونجاها باشه ... اگر دقیقا میتونستیم تعینن کنیم که در چه کسری از ثانیه الکترون به جای قبلیش بر میگرده که خیلی از مشکلات حل بود ... اما اینجا چند تا سوال پیش میاد :

1- الکترون یک تابع موجی هست و خضورش هم بر طبق احتمالات هست و به هیچ عنوان نمیتونیم مکان دقیقش رو مشخص کنیم . و هنوز الکترون ذره ای ناشناخته و همراه با حدس و گمان هست ...

2- شما نوشتید که الکترون به جای قبلیش باز میگرده ... اگر الکترون به جای قبلی باز میگشت پس مات به بعد زمان تسلط داشتیم این مسئله ای هست که در کوانتوم مورد بحث هست که آیا میشه کاری کرد که الکترون به جای قبلیش بر گرده ؟ اما کدوم جای قبلی ؟ این مستلزم این هست که تعیین بشه الکترون کجاست ! پس به جای قبلیش بر نمیگرده به مکان جدیدی میره که شاید از لحاظ بعد مکان مشابه موقیعت قبلی باشه اما از بعد زمان به هیچ عنوان جای قبلی نیست پس این جمله کلا باید تصحیح بشه ... سرعت گردش الکترون هم تماما فرضی هست در مورد الکترون همه چیز با عدم قطعیت همراه هست ..

اگر که ما به الکترون اشراف پیدا میکردیم مسئله سفر به گذشته حل بود و جهان های موازی هم اثبات میشد ... الان در کوانتوم بحثی هست به نام پل اکترونی که این تنها راهی هست که الکترون میتونه دقیقا به جای قبلیه خودش برگرده ....و این الان یک فرضیه هست ...

 

بعد راجع به سوال دومت ؟ کدوم رابطه رو میگی ؟ رابطه پلانک ؟

رابطه پلانک که e انرژی هست که حاصل از تابش جسم سیاه هست h هم ثابت پلانک هست که به طور تجربی به دست اومده توسط خود پلانک و اثبات نداره یک عدد ثابت هست ... v هم ( نو ) فرکانس موج حاصل از تابش جسم سیاه است و نمیتونیم بگیم که h از تقسیم انرژی بر فرکانس به دست میاد چون صرفا یک عدد تجربی هست ....

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...