انجمن نجوم آوااستار - صفحه اصلی

  
طیف              طیف
صفحه 3 از 8 نخستنخست 1234567 ... آخرینآخرین
نمایش نتایج: از شماره 21 تا 30 , از مجموع 79

موضوع: طیف

  1. #1
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

    Post طیف

    احتمالا همگی راجع به طیف ِ ستارگان و کهکشان ها و .... شنیدید و توی ِ متنهای ِ علمی این کلمه به گوشتون خورده و شکلهایی شبیه ِ شکل ِ پایین رو دیدید:



    این تاپیک به این منظور ایجاد شده که راجع به طیف ِ نور ِ اجرام ِ نجومی (نه فقط طیف ِ ستارگان) و اطلاعاتی که می شه ازش کسب کرد بحث کنیم.


  2. #21
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط arashgmn نمایش پست ها
    درخواست توضیح دارم!
    یه خورده ترمودینامیکی-ریاضی هستش!!!!

    سیستمی که می خوایم بررسی کنیم، «فوتون ها-دیواره ی ِ جعبه» هستش. فرض کنید تو این سیستم بخوایم دیواره ها همیشه در دمای ِ ثابت ِ T قرار داشته باشند (مثلا به یک منبع ِ گرمایی وصل اند) دیواره ها شروع به تابش می کنند چون در ِ محفظه بسته است (سوراخ خیلی ریزه و حساب نمی شه) تابش همین طوری انباشت می شه (در بهترین حالت ِ دیواره های ِ جاذب باز هم به میزانی که جذب می شه تابش می شه اما این خیلی آرمانیه و عملا هرگز این اتفاق نمی افته) و تابش اون قدر زیاد می شه که بالاخره نرخ ِ تولید ِ تابش با نرخ ِ جذب برابر باشه. (نرخ ِ جذب بستگی به جنس و میزان ِ فوتون های ِ درون ِ جعبه داره، نرخ ِ تابش بستگی داره به جنس ِ جعبه و دما اما به میزان ِ فوتونهای ِ توی ِ جعبه بستگی نداره) خیلی خوب، حالا ما یک گاز ِ فوتونی داریم داخل ِ محفظه و دیواره هایی داریم که دارن تابش می کنن و این دو تا با هم به تعادل رسیدند. حالا اون نوری که از اون سوراخه میاد بیرون ، ما طیف ِ اون رو می خوایم. به چی بستگی داره؟ فقط به چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه. پس کافیه نشون بدیم چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه ربطی به شکل و اندازه و جنس ِ جعبه نداره.

    اگر به این پست که راجع به تعریف ِ دما و این که سیستم های ِ در تعادل چه طوری با هم در ارتباط هستند مراجعه کنید می بینید که تعریف ِ دما با تعادل رابطه داره. اما سیستم ِ توی ِ جعبه چیه؟؟ فوتون هایی که انرژی ِ یکسانی دارند. فوتون هایی که مثلا در فرکانس ِ 1 هرتز هستند هیچ تاثیری روی ِ فوتونهای ِ فرکانس ِ 2 هرتز ندارند و این دو تا از هم مستقل اند و دو سیستم ِ جدا حساب می شن پس کل ِ فوتون های ِ درون ِ جعبه بی نهایت تا سیستم هست (به تعداد ِ همه ی ِ فرکانسهای ِ موجود، سیستم وجود داره که البته تعدادش می شه بی نهایت). حالا سوال اینه، به ازای ِ هر بازه ی ِ فرکانسی، df ، چه تعداد فوتون می تونن درون ِ جعبه باشند؟ به کمک ِ حساب ِ دیفرانسیل ِ برداری و با توجه به این که موجهای ِ درون ِ جعبه حتما موج ِ ایستاده هستند (موج ِ غیر ِ ایستاده به تعادل نمی رسه!)، می شه دید که این تعداد ضریبی از حجم ِ جعبه است و به چیز ِ دیگه ای از مشخصه های ِ جعبه یا جنس بستگی نداره. حالا این سیستم هم با دیواره ها در حال ِ تعادله و می شه حساب کرد که چه انرژیی به این سیستم (موجهایی ِ با فرکانس ِ یکسان) می رسه.

    (فرق ِ فیزیک ِ کلاسیک با فیزیک ِ نوین این جا معلوم می شه، قضیه ی ِ همپاری ِ انرژی توی ِ فیزیک ِ کلاسیک می گه جواب ِ این سوال kT هستش (مستقل از مشخصه های ِ موج) بنا بر این این عدد ضرب در تعداد ِ کل ِ سیستم ها که بی نهایت هستش به ما می گه جسمی که داره تابش می کنه در یک لحظه انرژی ِِ بی نهایت بیرون می ده! اما کوانتوم می گه این انرژی بستگی به مشخصه های ِ موج داره!)

    نهایتا با توجه به اون چیزهایی که راجع به تعادل ِ بین ِ سیستمها گفته شد می بینیم که برای ِ به دست آوردن ِ مشخصات ِ دو تا سیستم ِ در حال ِ تعادل (سهم ِ انرژیی که به هر کدوم می رسه) هیچ نیازی به این که بدونیم جنس ِ جعبه چیه و یا حجمش چه قدره نداریم و فقط بستگی به مشخصه ی ِ موج (فرکانس ) و البته دمای ِ سیستم داره. حالا این سهم ِ انرژی ضرب در تعداد ِ موجهای ِ موجود در جعبه می شه و نهایتا می بینیم که تعداد ِ کل ِ فوتون ها می شه ضریبی از حجم و این یعنی چگالی ِ فوتون ها مستقل از حجم و جنس ِ جعبه است (چون هیچ کدوم از چیزایی که داشتیم ازش استفاده می کردیم تا این موجود رو پیدا کنیم ربطی به جنس ِ جعبه نداشت )

    امیدوارم خوب توضیح داده باشم (هر چند خودم فکر نمی کنم، یه جاهاییش چون ریاضی بود جوب زدم و یه کمی هم طولانی شد واسه همین می گفتم اگر خواستید توضیح می دم )
    یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ


  3. #22
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

          طیف ِ اجسام ِ داغ (ادامه)

    در این پست به صورت ِ کلی راجع به چرایی ِ تابش ِ اجسام ِ داغ بحث کردیم و این که اگر بخواهیم طیف مستقل از جنس و شکل ِ تابش گر باشد باید به مفهوم ِ جسم ِ سیاه متوسل شویم. اما خیلی راجع به چند و چون ِ طیف صحبت نکردیم.

    در این پست قدری ریاضی تر به طیف ِ اجسام ِ داغ نگاه خواهیم کرد

    طیف ِ جسم ِ سیاه از فر مول ِ پلانک پیروی می کند:



    و شکل ِ این طیف برای ِ چند دمای ِ مختلف (برای ِ یاد آوری ِ دو باره) :


    (آبی: 5000، زرد:4000 ، سبز:3000 و قرمز 1500 درجه ی ِ کلوین)

    چند نکته از این نمودارها می توان دریافت کرد:

    یک) برای ِ فرکانسهای ِ خیلی بالا و خیلی پایین، شدت افت می کند و فقط در فرکانسهای ِ خاصی، شدت مقدار ِ قابل ِ توجهی دارد. به سادگی می توان دید در یک فرکانس ِ خاص، شدت ِ تابش، بیشترین مقدار ِ خود را اختیار می کند. (بیشترین تابش در این فرکانس رخ می دهد)

    هم به صورت ِ تجربی و هم به کمک ِ ریاضی می توان دید که این فرکانس با دمای ِ تابشگر رابطه ی ِ خطی دارد! این بسیار زیبا و پر کاربرد است، چرا که به راحتی فقط با اندازه گیری ِ فرکانسی که تابشگر بیشترین تابش را ساطع می کند، می توان دمای ِ آن را پیدا کرد و رابطه اش هم زیاد پیچیده نیست! اگر v-max فرکانسی باشد که تابش در آن بیشینه است و T دمای ِ تابشگر باشد این دو با هم چنین رابطه ای دارند:



    که h ثابت ِ پلانک ، c سرعت ِ نور ، k ثابت ِ بوتزمان و alpha یک عدد ِ ثابت است که مقدار ِ آن حدودا 2.8 می باشد.

    به این رابطه می گویند قانون ِ جابه جایی ِ وین که بسیار پر کاربرد است.

    دو) گفته شد که مساحت ِ سطح ِ زیر ِ نمودار ِ طیف، کل ِ انرژیی است که منبع در واحد ِ زمان تابش می کند. در تمام ِ نمودار ها دیده می شود که مساحت ِ زیر ِ نمودار با افزایش ِ دما به شدت زیاد می شود! این یعنی انرژیی که یک جسم ِ سیاه تابش می کند به شدت وابسته به دماست و با افزایش ِ دما، سریعا زیاد می شود. این نکته را هم به صورت ِ تجربی می توان دید و هم به صورت ِ ریاضی. در واقع رابطه ی ِ بین ِ دما (T) و انرژی ِکل ِ تابش شده از تابشگر در واحد ِ زمان (توان ِ تابشی) به شکل ِ زیر است:



    در این رابطه ، sigma یک ثابت ِ فیزیکی به نام ِ ثابت ِ استفان(اشتفان، استپان و....)-بولتزمان است(!!!!) و A مساحت ِ سطحی که تابش می کند.

    به این نکته هم می گویند قانون ِ استفان-بولتزمان. این قانون هم به شدت مفید است زیرا می توان با اندازه گیری ِ توان ِ تابشی ِ اجسام، به دمای ِ آنها پی برد. از این گذشته اگر دمای ِ ستارگان را اندازه گیری کنیم و اندازه ی ِ ستاره را هم بدانیم به راحتی می توانیم کل ِ درخشندگی ِ ستاره را به دست بیاوریم. کافی است به جای ِ دما، دمای ِ سطح ِ ستاره را قرار دهیم و به جای ِ A ، مساحت ِ سطح ِ ستاره (که به راحتی با فرمول ِ مساحت ِ کره به دست میاید) پس ستاره ای به شعاع ِ R و دمای ِ T توان ِ تابشیی به قرار ِ زیر دارد:


    ــــــــــ
    خودمونی نوشت: می دونید که چشم ِ انسان قادر به آشکار ساز ِ کل ِ طیف ِ الکترومغناطیس نیست و فقط بخش ِ بسیار کوچکی از این طیف ِ گسترده رو می تونه مستقیما آشکار کنه، پس حساسیت ِ چشم ِ انسان به فرکانسهای ِ مختلف یکی نیست. حتی در مورد ِ طیف ِ مرئی ، حساسیت نسبت به همه ی ِ رنگها یکی نیست. بیشترین حساسیت ِ چشم ِ انسان به نور ِ سبز هستش. از طرفی می شه حساب کرد که نور ِ خورشید بیشترین تابش ِ خودش رو در کدوم فرکانس انجام میده. دست ِ بر قضا این دو تا فرکانس یکی هستند یعنی مهمترین و حساس ترین فرکانس برای ِ چشم ِ ما، فرکانسی هستش که بیشترین نور از طریق ِ اون فرکانس به چشم ِ ما می رسه! جالبه! نه؟


    المپیادی نوشت: از روی ِ فرمول ِ پلانک هم می تونید قانون ِ وین رو اثبات کنید (مشتق بگیرید و مساوی ِ صفر قرار بدید و معادله رو بر حسب ِ فرکانس حل کنید) و هم قانون ِ اشتفان-بولتزمان (از تابع انتگرال بگیرید روی ِ تمام ِ فرکانسها). البته قانون ِ اشتفان-بولتزمان خیلی اثبات ِ کاملش ساده نیست (انتگرال همیشه از مشتق سختتره!!!) اما می تونید تا یه جای ِ بسیار خوبی اثبات رو پیش ببرید تا جایی که دست ِ کم متناسب بودن ِ توان ِ تابشی با توان ِ چهارم ِ دما رو به دست بیارید. برای ِ ضریب ِ تناسب یک انتگرال باقی میمونه که اونم از جدول انتگرال می تونید پیداش کنید

    پی نوشت: حالا می شه راجع به طیف ِ جذبی و نشری و خطوط ِ عناصر و اینها بحث کرد! البته ترجیح می دم قبلش یک بحث ِ کوتاهی راجع به ترازهای ِ انرژی در اتمها و اینها انجام بشه تا درک ِ چرایی ِ خطوط ِ طیفی راحتتر باشه.

    پی نوشت 2: مقادیر ِ ثابت های ِفیزیکی و توضیحاتشون رو در ویکی نجوم بخوانید

    و همچنان: سوالی هست در خدمتم
    یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ


  4. #23
    كاربر ممتاز آوااستار
    مدال طلای كشوری المپياد نجوم
    پیمان اکبرنیا آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Jul 2011
    محل سکونت
    تهران
    نوشته ها
    2,424
    تشکر
    12,335
    تشکر شده 28,318 بار در 2,458 ارسال

    خب من چند سوال دارم برای درک بیشتر و بهتر:

    1- طیف جسم سیاه ربطی به برانگیختگی اتمها ندارد نه؟ منظورم اینه که منشا تابش اتمهای جسم سیاه دقیقا چیست؟ صرفا به دلیل حرکت آنها است؟ درباره مکانیسم تابش روشنگری بفرمایید

    2- با توجه به جواب سوال بالا، دلیل این که در یک فرکانس خاص بیشترین تابش را داریم و از آن نقطه کمتر و بیشتر، تابش کم می شود این است که سرعت ذرات با هم تفاوت دارد و در یک سرعت خاص بیشترین تعداد اتم را داریم و هرچه سرعت بیشتر و کمتر شود تعداد اتمها کمتر می شود؟ روشنگری بفرمایید


  5. #24
    كاربر ممتاز آوااستار
    كاربر راهنمای فعالیت در فروم
    Astronomy آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Sep 2011
    محل سکونت
    Sari, Mazandaran
    نوشته ها
    1,310
    تشکر
    21,552
    تشکر شده 11,472 بار در 1,308 ارسال

    یه سوال که شاید خیلی به بحث مربوط نباشه!

    تو فرمول ها بعضی جاها برای دما نوشتی T و بعضی جاها Te

    اگه اشتباه نکنم Te باید همون دمای موثر باشه!

    میخواستم بدونم فرق دمای معمولی با دمای موثر چیه و کجا ها باید دما به کار ببریم و کجا ها دمای موثر تا به دقیق ترین جواب و فرمول برسیم؟

  6. 9 کاربر مقابل از Astronomy عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  7. #25
    کاربر ممتاز آوا استار mohsen4465 آواتار ها
    تاریخ عضویت
    May 2012
    محل سکونت
    تنکابن (شهسوار)
    نوشته ها
    2,186
    تشکر
    8,903
    تشکر شده 18,230 بار در 2,271 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط arashgmn نمایش پست ها
    درخواست توضیح دارم!
    بذارین مثالی خیلی ساده براتون بزنم؛ ظرف آبی رو تصور کنین که زیر جامی شیشه ای قرار گرفته؛ خب آب تبخیر میشه. بعد از گذر زمان کافی میزان بخار آب داخل جام به حالت تعادل میرسه و فشار داخل ظرف بر روی مقدار مشخصی ثابت میمونه. ثابت این تعادل مقدار مشخص و ثابته و هیچ ارتباطی با شکل جام و ابعاد و اندازه اون نداره و صرفاً با دما رابطه داره. ظرف به هر شکل و هر اندازه ای که باشه بشرط اینکه دما تغییر نکنه فشار سنج عدد یکسانی رو نشون میده. این فشار تبخیر آب در اون دماست که صرفاً با دما و فشار رابطه داره.


    نقل قول نوشته اصلی توسط پیمان اکبرنیا نمایش پست ها
    خب من چند سوال دارم برای درک بیشتر و بهتر:

    1- طیف جسم سیاه ربطی به برانگیختگی اتمها ندارد نه؟ منظورم اینه که منشا تابش اتمهای جسم سیاه دقیقا چیست؟ صرفا به دلیل حرکت آنها است؟ درباره مکانیسم تابش روشنگری بفرمایید

    2- با توجه به جواب سوال بالا، دلیل این که در یک فرکانس خاص بیشترین تابش را داریم و از آن نقطه کمتر و بیشتر، تابش کم می شود این است که سرعت ذرات با هم تفاوت دارد و در یک سرعت خاص بیشترین تعداد اتم را داریم و هرچه سرعت بیشتر و کمتر شود تعداد اتمها کمتر می شود؟ روشنگری بفرمایید
    آقای اکبرنیا مطمئناً شما خودتون جواب این سوال رو بهتر از ما میدونین و برای بیشتر باز کردن مطلب اونو پرسیدین. (از حالت پرسیدنتون معلومه ) در مورد سوال اول بنظر من چون طیف جسم سیاه از نوع پیوسته ست بنابراین نمیتونه ارتباطی با نوارهای جذبی و تابشی ثابت الکترون ها داشته باشه. در مورد مکانیسم دقیقش اطلاع زیادی ندارم ولی باید بدلیل ارتعاشات اتمی باشه. در مورد سوال دوم هم با توضیح خود متن سوال موافقم و فقط اینو اضافه میکنم که تفاوت سرعت که اشاره کردید همون تفاوت دماست. یعنی بعضی از اتم ها دمای بیشتر و بعضی دمای کمتری دارن و بنابراین محدوده تابشی اونها فرق داره. اما عمده اتم ها دمای میانه رو دارن و بنابراین عمده تابش هم در همینجاست. فقط تفاوت شیب چپ و راست نمودار یکم عجیبه (طبق تعریف من باید یکسان باشه) ولی فکر میکنم این تفاوت به تفاوت دامنه ارتعاش اتم ها (همون دامنه موج) بستگی داره. یعنی اتم های سردتر دامنه ارتعاش بیشتری دارن و اتم های گرمتر دامنه ارتعاششون کمتره. درست میگم؟
    “Most people die at 25 and aren’t buried until they’re 75.”
    Benjamin Franklin

  8. 5 کاربر مقابل از mohsen4465 عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  9. #26
    کاربر ممتاز آوا استار mohsen4465 آواتار ها
    تاریخ عضویت
    May 2012
    محل سکونت
    تنکابن (شهسوار)
    نوشته ها
    2,186
    تشکر
    8,903
    تشکر شده 18,230 بار در 2,271 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط Ehsan نمایش پست ها

    (آبی: 5000، زرد:4000 ، سبز:3000 و قرمز 1500 درجه ی ِ کلوین)
    ببخشید آقای ابراهیمیان
    فکر نمیکنید محور افقی نمودار ایراد داشته باشه؟ بنظرم فرکانس باید در طول محور کوچکتر بشه نه بزرگتر! (محدوده قرمز بنظرم باید سمت راست باشه).
    “Most people die at 25 and aren’t buried until they’re 75.”
    Benjamin Franklin

  10. 3 کاربر مقابل از mohsen4465 عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  11. #27
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

    ببخشید دیر جواب میدم آخه یه دو سه روزی به نت دسترسی نداشتم

    نقل قول نوشته اصلی توسط پیمان اکبرنیا نمایش پست ها
    خب من چند سوال دارم برای درک بیشتر و بهتر:

    1- طیف جسم سیاه ربطی به برانگیختگی اتمها ندارد نه؟ منظورم اینه که منشا تابش اتمهای جسم سیاه دقیقا چیست؟ صرفا به دلیل حرکت آنها است؟ درباره مکانیسم تابش روشنگری بفرمایید

    2- با توجه به جواب سوال بالا، دلیل این که در یک فرکانس خاص بیشترین تابش را داریم و از آن نقطه کمتر و بیشتر، تابش کم می شود این است که سرعت ذرات با هم تفاوت دارد و در یک سرعت خاص بیشترین تعداد اتم را داریم و هرچه سرعت بیشتر و کمتر شود تعداد اتمها کمتر می شود؟ روشنگری بفرمایید
    1. نه صرفا به خاطر ِ حرکت نیست (گرچه فقط حرکت کافیه!!) فکر کنم این طوریه که در مدل ِ جدید ِ اتمی الکترون مثل ِ یک ابر ِ بار حول ِ بار ِ مثبت ِ هسته به طور ِ متقارن پخش شده. وقتی دو تا ذره به هم برخورد می کنند تقارن ِ این ابر ِ الکترونی قدری به هم می خوره و وقتی این ابر به وضع ِ تعادل برمیگرده انرژی تابش می کنه و منشا ِ تابش همینه

    2. علی رغم ِ انتظار جواب ِ این سوال «نه» هستش!!! مثلا اگر جنس ِ ماده ی ِ تابش گر ِ جسم ِ سیاه طوری باشه که یک طیف ِ عجیب و غریب بیرون بده (مثلا شبیه ِ پایین:


    )
    اما طیفی که از سوراخ ِ جسم ِ سیاه بیرون میاد (البته بعد از رسیدن به تعادل ِ دمایی) کاملا شکلش شبیه ِ طیفی هست که گفتم. یعنی طیف ِ پلانک.
    دلیلش رو توی ِ این پست توضیح دادم

    نقل قول نوشته اصلی توسط astronomy نمایش پست ها
    یه سوال که شاید خیلی به بحث مربوط نباشه!

    تو فرمول ها بعضی جاها برای دما نوشتی T و بعضی جاها Te

    اگه اشتباه نکنم Te باید همون دمای موثر باشه!

    میخواستم بدونم فرق دمای معمولی با دمای موثر چیه و کجا ها باید دما به کار ببریم و کجا ها دمای موثر تا به دقیق ترین جواب و فرمول برسیم؟
    بله اون Te دمای ِ موثر هستش و ممکنه با دمای ِ ترمودینامیکی فرق داشته باشه. اما همیشه در این اختلافها به تعاریف رجوع کنید. به زودی به این مورد می رسیم : )

    نقل قول نوشته اصلی توسط mohsen4465 نمایش پست ها
    بذارین مثالی خیلی ساده براتون بزنم؛ ظرف آبی رو تصور کنین که زیر جامی شیشه ای قرار گرفته؛ خب آب تبخیر میشه. بعد از گذر زمان کافی میزان بخار آب داخل جام به حالت تعادل میرسه و فشار داخل ظرف بر روی مقدار مشخصی ثابت میمونه. ثابت این تعادل مقدار مشخص و ثابته و هیچ ارتباطی با شکل جام و ابعاد و اندازه اون نداره و صرفاً با دما رابطه داره. ظرف به هر شکل و هر اندازه ای که باشه بشرط اینکه دما تغییر نکنه فشار سنج عدد یکسانی رو نشون میده. این فشار تبخیر آب در اون دماست که صرفاً با دما و فشار رابطه داره.
    این مثال خیلی دقیق نیست چون اصولا فشار با طیف فرق داره (فشار یک عدد هستش و طیف یک تابع)
    در ثانی همین سوال رو می شه همینجا هم پرسید: چرا فشار ِ درون ِ جعبه ربطی شکل و اندازه نداره؟ (شما فقط از روی ِ آزمایش دارید می گید نتایج باید توجیه بشن) و جوابش چیزی از این جنس هستش.

    در مورد سوال دوم هم با توضیح خود متن سوال موافقم و فقط اینو اضافه میکنم که تفاوت سرعت که اشاره کردید همون تفاوت دماست. یعنی بعضی از اتم ها دمای بیشتر و بعضی دمای کمتری دارن و بنابراین محدوده تابشی اونها فرق داره. اما عمده اتم ها دمای میانه رو دارن و بنابراین عمده تابش هم در همینجاست. فقط تفاوت شیب چپ و راست نمودار یکم عجیبه (طبق تعریف من باید یکسان باشه) ولی فکر میکنم این تفاوت به تفاوت دامنه ارتعاش اتم ها (همون دامنه موج) بستگی داره. یعنی اتم های سردتر دامنه ارتعاش بیشتری دارن و اتم های گرمتر دامنه ارتعاششون کمتره. درست میگم؟
    نه! (به جواب ِ همین سوال تو بالا رجوع کنید)

    نقل قول نوشته اصلی توسط mohsen4465 نمایش پست ها
    ببخشید آقای ابراهیمیان
    فکر نمیکنید محور افقی نمودار ایراد داشته باشه؟ بنظرم فرکانس باید در طول محور کوچکتر بشه نه بزرگتر! (محدوده قرمز بنظرم باید سمت راست باشه).
    نه ایرادی نداره! قضیه اینه که طیف رو به دو صورت می شه نمایش داد. یکی بر حسب ِ فرکانس و یک یبر حسب ِ طول ِ موج. من بر حسب ِ فرکانس نشون دادم ولی بر حسب ِ طول ِ موج می شه شبیه ِ چیزی که احتمالا زیاد دیدید:


    و اون قضیه ی ِ قرمز و آبی اینجا حل می شه


    ـــــــــــــــــ
    پ.ن: از این سوال و جوابها خوشحال شدم
    یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ


  12. #28
    کاربر ممتاز آوا استار mohsen4465 آواتار ها
    تاریخ عضویت
    May 2012
    محل سکونت
    تنکابن (شهسوار)
    نوشته ها
    2,186
    تشکر
    8,903
    تشکر شده 18,230 بار در 2,271 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط Ehsan نمایش پست ها
    ببخشید دیر جواب میدم آخه یه دو سه روزی به نت دسترسی نداشتم



    1. نه صرفا به خاطر ِ حرکت نیست (گرچه فقط حرکت کافیه!!) فکر کنم این طوریه که در مدل ِ جدید ِ اتمی الکترون مثل ِ یک ابر ِ بار حول ِ بار ِ مثبت ِ هسته به طور ِ متقارن پخش شده. وقتی دو تا ذره به هم برخورد می کنند تقارن ِ این ابر ِ الکترونی قدری به هم می خوره و وقتی این ابر به وضع ِ تعادل برمیگرده انرژی تابش می کنه و منشا ِ تابش همینه

    2. علی رغم ِ انتظار جواب ِ این سوال «نه» هستش!!! مثلا اگر جنس ِ ماده ی ِ تابش گر ِ جسم ِ سیاه طوری باشه که یک طیف ِ عجیب و غریب بیرون بده (مثلا شبیه ِ پایین:


    )
    اما طیفی که از سوراخ ِ جسم ِ سیاه بیرون میاد (البته بعد از رسیدن به تعادل ِ دمایی) کاملا شکلش شبیه ِ طیفی هست که گفتم. یعنی طیف ِ پلانک.
    دلیلش رو توی ِ این پست توضیح دادم



    بله اون Te دمای ِ موثر هستش و ممکنه با دمای ِ ترمودینامیکی فرق داشته باشه. اما همیشه در این اختلافها به تعاریف رجوع کنید. به زودی به این مورد می رسیم : )


    این مثال خیلی دقیق نیست چون اصولا فشار با طیف فرق داره (فشار یک عدد هستش و طیف یک تابع)
    در ثانی همین سوال رو می شه همینجا هم پرسید: چرا فشار ِ درون ِ جعبه ربطی شکل و اندازه نداره؟ (شما فقط از روی ِ آزمایش دارید می گید نتایج باید توجیه بشن) و جوابش چیزی از این جنس هستش.



    نه! (به جواب ِ همین سوال تو بالا رجوع کنید)



    نه ایرادی نداره! قضیه اینه که طیف رو به دو صورت می شه نمایش داد. یکی بر حسب ِ فرکانس و یک یبر حسب ِ طول ِ موج. من بر حسب ِ فرکانس نشون دادم ولی بر حسب ِ طول ِ موج می شه شبیه ِ چیزی که احتمالا زیاد دیدید:


    و اون قضیه ی ِ قرمز و آبی اینجا حل می شه


    ـــــــــــــــــ
    پ.ن: از این سوال و جوابها خوشحال شدم
    با عرض پوزش خواستم بگم بجز بند اول پاسختون در مورد ابر الکترونی که برام خیلی جالب بود، در مجموع با کل پستتون مخالفم. (البته شرمنده ها )

    در مورد اون طیف جسم سیاه اونطور که بالاش نوشته طیف مربوط به تخلیه الکتریکی در یک لامپ فلورسانته که فکر نمیکنم گاز داخل اون رو بشه ماده سیاه بحساب آورد؛ راستش اصلاً سیاه نیست! اما مهمتر از اون اینه که تابش لامپ فلورسانت مربوط به تخیله الکتریکیه و در نتیجه به همون روش جذب و نشر مدارهای الکترونی تابش انجام میشه. به همین دلیله که نور این لامپ ها بسته به نوع عنصر داخلشون تغییر میکنه. راحتتر بخوام بگم لامپ فلورسانت نه جسم سیاهه و نه داغه.

    در مورد مثال خودم خیلی خیلی دقیق هست تا اونجا که خودم همچین که مطلب تعادل در داخل جسم سیاه رو که نوشته بودید رو خوندم خودبخود یاد این مثال شیمیایی افتادم. البته برای درک اون باید نسبتاً اطلاعات کاملی از علم شیمی و مخصوصاً تعادلهای شیمیایی و ... داشته باشین. در مورد دلیلش که پرسیدن تو مثال توجیه نمیشه باید بگم که تعادل آب و بخار آب صرفاً به تعداد مولکول های آب موجود در هوای بالای آب و همینطور دما مربوط میشه. تعادل زمانی ایجاد میشه که تعداد مولکول های برگشت شونده به داخل ظرف آب با تعداد مولکول های تبخیر شده برابر بشه و این موضوع (تعداد مولکولها) هیچ ارتباطی با شکل و حجم ظرف نداره مگه اینکه مقدار آب کم باشه و کلش قبل از ایجاد تعادل تبخیر بشه. تصور کنین که هر مولکول آب یک فوتونه و آب هم جسم سیاهه. براحتی موضوع رو درک میکنین. این توضیح رو خود شما دادید که اگه دقت کنین در مورد مولکول های آب هم صدق میکنه:
    ...به چی بستگی داره؟ فقط به چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه. پس کافیه نشون بدیم چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه ربطی به شکل و اندازه و جنس ِ جعبه نداره.

    اون قسمت که گفتین به بالا مراجعه کنین تا حدودی هم موافقم هم مخالف. چون خودم دلیل واقعیش رو نمیدونم نمیتونم جواب بدم. ولی تا اونجایی که میدونم حرکات اتمی و مولکولی و حتی کوتاه و بلند شدن پیوندهای شیمیایی هر کدوم در محدوده خاصی تابش میکنن و چون هر مولکول یا اتم لزوماً دمای ظرف رو نداره بنابراین ممکنه بعضی ها طول موج کوتاه تر و بعضی ها بلندتر تابش کنن.

    و در آخر در مورد نمودار باید بگم که منظورم رو متوجه نشدید. یکم بیشتر به محور افقی نگاه کنین متوجه منظورم میشین. از راست به چپ باید فرکانس افزایش پیدا کنه. چون نور قرمز سمت راست و نور بنفش سمت چپ نموداره.

    با تشکر
    “Most people die at 25 and aren’t buried until they’re 75.”
    Benjamin Franklin

  13. 10 کاربر مقابل از mohsen4465 عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  14. #29
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط mohsen4465 نمایش پست ها
    با عرض پوزش خواستم بگم بجز بند اول پاسختون در مورد ابر الکترونی که برام خیلی جالب بود، در مجموع با کل پستتون مخالفم. (البته شرمنده ها )
    دشمنتون شرمنده
    در مورد اون طیف جسم سیاه اونطور که بالاش نوشته طیف مربوط به تخلیه الکتریکی در یک لامپ فلورسانته که فکر نمیکنم گاز داخل اون رو بشه ماده سیاه بحساب آورد؛ راستش اصلاً سیاه نیست! اما مهمتر از اون اینه که تابش لامپ فلورسانت مربوط به تخیله الکتریکیه و در نتیجه به همون روش جذب و نشر مدارهای الکترونی تابش انجام میشه. به همین دلیله که نور این لامپ ها بسته به نوع عنصر داخلشون تغییر میکنه. راحتتر بخوام بگم لامپ فلورسانت نه جسم سیاهه و نه داغه.
    ببینید
    اولا ماده ی ِ تابشگر با جسم ِ سیاه فرق داره. جسم ِ سیاه یک بسته است که دیواره هاش تابشگر هستند و تابش ِ جسم ِ سیاه هم فقط از یک سوراخ از جعبه بیرون میاد!
    ثانیا اون لامپ فلوروسنت فقط و فقط مثالی بود برای ِ طیفش. خوب ظاهرا سیاه و داغ نباشه! من ایرادی نمی بینم!

    در مورد مثال خودم خیلی خیلی دقیق هست تا اونجا که خودم همچین که مطلب تعادل در داخل جسم سیاه رو که نوشته بودید رو خوندم خودبخود یاد این مثال شیمیایی افتادم. البته برای درک اون باید نسبتاً اطلاعات کاملی از علم شیمی و مخصوصاً تعادلهای شیمیایی و ... داشته باشین. در مورد دلیلش که پرسیدن تو مثال توجیه نمیشه باید بگم که تعادل آب و بخار آب صرفاً به تعداد مولکول های آب موجود در هوای بالای آب و همینطور دما مربوط میشه. تعادل زمانی ایجاد میشه که تعداد مولکول های برگشت شونده به داخل ظرف آب با تعداد مولکول های تبخیر شده برابر بشه و این موضوع (تعداد مولکولها) هیچ ارتباطی با شکل و حجم ظرف نداره مگه اینکه مقدار آب کم باشه و کلش قبل از ایجاد تعادل تبخیر بشه. تصور کنین که هر مولکول آب یک فوتونه و آب هم جسم سیاهه. براحتی موضوع رو درک میکنین. این توضیح رو خود شما دادید که اگه دقت کنین در مورد مولکول های آب هم صدق میکنه:
    ...به چی بستگی داره؟ فقط به چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه. پس کافیه نشون بدیم چگالی ِ فوتون های ِ توی ِ جعبه ربطی به شکل و اندازه و جنس ِ جعبه نداره.
    همچنان تاکید دارم نه دقیق نیست! گاز ِ فوتونی با گاز ِ اتمی خیلی فرق داره! تو گاز ِ اتمی سیستم تعداد ِ محدود داره و اینجا نا محدود. تو گاز ِ اتمی اتمها رو هم تاثیر دارند و اینجا نه! (البته غیر از در حالتهایی خاص که حوضه ی ِ انرژی های ِ بالاست)و...
    از این ها گذشته در مورد ِ گاز ِ اتمی با توضیح های ِ اضافی که دادید می شه قانع شد اما اینجا هم جنس ِ توضیح ها فرق داره و هم نوع استدلال ها واسه همین می گم دقیق نیست.


    اون قسمت که گفتین به بالا مراجعه کنین تا حدودی هم موافقم هم مخالف. چون خودم دلیل واقعیش رو نمیدونم نمیتونم جواب بدم. ولی تا اونجایی که میدونم حرکات اتمی و مولکولی و حتی کوتاه و بلند شدن پیوندهای شیمیایی هر کدوم در محدوده خاصی تابش میکنن و چون هر مولکول یا اتم لزوماً دمای ظرف رو نداره بنابراین ممکنه بعضی ها طول موج کوتاه تر و بعضی ها بلندتر تابش کنن.
    این تیکه رو نفهمیدم! منظورتون دقیقا چیه؟
    و در آخر در مورد نمودار باید بگم که منظورم رو متوجه نشدید. یکم بیشتر به محور افقی نگاه کنین متوجه منظورم میشین. از راست به چپ باید فرکانس افزایش پیدا کنه. چون نور قرمز سمت راست و نور بنفش سمت چپ نموداره.
    اتفاقا این تیکه رو شما متوجه نشدید. منظور ِ من از بر حسب ِ فرکانس این نبود که نمودار ِ بر حسب ِ طول ِ موج رو فقط بیاییم و فرکانسهای ِ متناظر با طول ِموج ِ مورد ِ نظر رو جاش بنویسیم. بلکه شدت بر حسب ِ فرکانس یعنی این که شما فرکانس رو از صفر تا بی نهایت روی ِ محور ِ افقی بکشید و بعد شدت ِ بر حسب ِفرکانس رو روی ِ اون نمایش بدید (دقت کنید اینجا اصلا تعریف ِ ریاضی ِ شدت تفاوت می کنه!

    مثلا فرمول ِ منحنی ِ پلانک بر حسب ِ طول ِ موج می شه فرمول ِ پایینی:

    ولی بر حسب ِ فرکانس میشه این :



    به وضوح تبدیل ِ بین ِ این دو تا از این جنس نیست که از فرمول ِ
    lambda=c/nu
    استفاده کنید و طول ِ موج رو با فرکانس عوض کنید. بلکه یک ضریب ِدیگه هم وجود داره که از اختلافِ تعریف ناشی می شه.)
    یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ


  15. #30
    مدير ارشد Ehsan آواتار ها
    تاریخ عضویت
    Feb 2011
    محل سکونت
    tabriz-tehran!!!
    نوشته ها
    1,562
    تشکر
    7,744
    تشکر شده 16,996 بار در 1,521 ارسال

          ساختار ِ اتم (پیش درآمد ِ فیزیکی)

    طیف         
    آنچه تا کنون بحث می کردیم طیف ِ یک جسم ِ سیاه بود که مستقل از ویژگی های ِ ساختاری ِ جسم ِ سیاه است. اما ما به چیزی واقعی تر نیازمندیم، چون قرار است طیف ِ ستارگان را بررسی کنیم و ستاره ها هم کاملا جسم ِسیاه نیستند پس لازم است تابش از سطح ِ یک ماده را هم بررسی کنیم. ماده از اتم ساخته شده پس قبل از شناخت ِ طیف ِ مواد، بررسی ِ ساختارِ درونی ِ اتم مفید خواهد بود.

    اتمها از چه چیز ساخته شدند؟ هسته هایی بسیار فشرده و پرجرم با بار ِ مثبت و الکترونهایی با بار ِمنفی که به دور ِ هسته در حال ِ گردش هستند. (درست مثل ِ سیاره ها که به دور ِ خورشید در گردش اند) نیرویی باعث ِ این گردش می شود جاذبه ی ِ الکتریکی ِ بین ِ بارهای ِ مثبت و منفی است.


    مدل ِ سیاره ای ِ چند اتم ( که به مدل ِبور هم مشهور است):



    از قوانین ِ قدیمی ِ الکترودینامیک می دانیم که یک بار ِ الکتریکی ِ شتابدار، انرژی تابش می کند.


    الکترون ِ دور ِ هسته هم یک بار ِ الکتریکی ِ شتابدار است. این تابش باعث خواهد شد که الکترون ِ گردش کننده دور ِ هسته انرژی از دست بدهد و نهایتا به درون ِ هسته سقوط کند. اما این اتفاق نمی افتد. یعنی ساختاری که ما از اتمها میبینیم کاملا پایدار است و هیچ سقوطی در کار نیست. الکترونها دور ِ هسته هستند و می گردند و هسته ها هم سر ِ جایشان.

    از طرفی قوانین ِ کلاسیک ِ فیزیک هیچ پیشنهادی برای ِ محاسبه ی ِ شعاع ِ مدار ِ این اتمها نداشت در حالی که مشاهدات نشان می داد ویژگی ِ همه ی ِ اتمهایی که هسته ی ِ یکسانی داشتند، با هم یکی بود و تفاوتی نداشتند . مثلا همه ی ِ اتم های ِ هیدروژن که یک هسته و یک الکترون به دورشان دارند، شعاع ِ مدار ِ الکترونشان یکسان بود! این یعنی طبیعت میدانست که چه طور شعاع ِ این مدار را تنظیم کند.

    برای ِ اولین بار نیلز بور پیشنهاد داد که فرض کنیم الکترونهایی که دور ِ هسته می گردند می توانند فقط و فقط انرژی های ِ خاصی داشته باشند و در مدار های ِ بسیار خاصی گردش کنند و نمی توانند هر انرژیی کسب کنند و در هر مداری با هر شعاعی گردش کنند. ( این فرض به همان اندازه انقلابی بود که فرض ِ پلانک راجع به بسته های ِ نور. در واقع ایده ی ِ بور هم از همین جا ناشی شد) در واقع این فرض یک راه ِ ساده بود برای ِ پیدا کردن ِ این مدارها و درک ِ این که طبیعت چه طور این مدارها را تنظیم می کند گرچه بسیار خام بود اما قدمهای اولیه بود برای ِ ایجاد ِ مکانیک ِ کوانتم.

    مدار های ِ مختلفی که الکترونها در آن مدارهای ِ خاص به دور ِ هسته می گردند هر کدام انرژی های ِ متفاوتی دارند و الکترونها می توانند بین ِ مدارها جهش کنند تا در مدار ِ جدیدی قرار بگیرند و انرژی های ِ جدیدی کسب کنند.

    تذکر: دیدگاه ِ سیاره مانند برای ِ الکترونهای ِ دور ِ هسته دارای ِ مشکلات ِ زیادی است. (از جمله عدم ِ توجیه ِ چگونگی ِ جهشهای ِ بین ِ مدارها و همچنین عدم ِ موفقیت در توجیه ِ اتمهای چند الکترونی). فیزیک ِ کوانتم اساسا چنین دیدگاهی را زیر ِ سوال می برد به جای ِ آن از ابر ِ الکترونی (که چگالی ِ این ابر ، احتمال ِ حضور ِ الکترون ِ دور ِ هسته را مشخص می کند) صحبت می شود و این ابر ِ الکترونی دور ِ هسته را احاطه کرده. این ابر ِ الکترونی می تواند حالت و شکلهای ِ متفاوتی به خود بگیرد و این حالتها و اشکال ِ متفاوت همگی انرژی ِ متفاوتی دارند. الکترون به جای ِ جهش از مداری به مدار ِ دیگر، بین ِ این اشکال ِ ابر ِ الکترونی (حالتهای کوانتمی) گذار می کند. این دیدگاه دلچسب تر و منطقی تر است!


    چند شکل ِ متفاوت برای ِ ابرهای ِ الکترونی (حالتهای ِ کوانتمی، تغییر ِ شکل ِ این ابرها به هم دیگر معادل ِ پرش ِ الکترون از مداری به مدار ِ دیگر است اما در اصل پرشی در کار نیست و فقط گذار از حالتی به حالت ِ دیگر است که با تغییر ِ انرژی ِ ابر ِ الکترون همراه خواهد بود)

    ــــــــــــــــــــ
    المپیادی نوشت: اصل ِ فرض ِ بور این بود که تکانه ی ِ زاویه ای ِ الکترونها گسسته هستش و الکترونها فقط در تکانه های ِ زاویه ای ِ خاصی یافت می شوند. اگر الکترون در n اُمین مدارش باشه، تکانه ی ِ زاویه اش
    n*h/2*pi
    خواهد بود که h همون ثابت پلانک هستش و pi هم عدد ِ پی. حالا با این فرض می تونید شعاع ِ اولین مدار ِ الکترون دور ِ اتم ِ هیدروژن رو پیدا کنید. از قوانین ِ مکانیک ِ نیوتونی و همچنین از قوانین ِ الکترواستاتیک استفاده کنید و انرژی و شعاع ِ هر مدار رو بیابید


    فیزیک دوست نوشت: جالبه بدونید که بر خلاف ِ فرض ِ بور، تکانه ی ِزاویه ای ِ اولین مدار h/2pi نیست بلکه صفر هستش !!! حالا سوال این جاست که چه طور الکترونی که تکانه ی ِ زاویه ای نداره سقوط نمی کنه!؟!؟ یک جواب ِ صوری از این قراره:
    الکترون نزدیک ِ هسته می شه، بعد دقت ِ تعیین ِ مکان ِ الکترون بالا می ره، بنا بر اصل ِ عدم ِ قطعیت باید عدم ِقطعیت در تعیین ِ تکانه ی ِ الکترون بسیار بالا بره چون مکانش دقیقتر شده، این عدم ِ دقت در تکانه، تکانه های ِ زیاد رو برای ِ الکترون مجاز می کنه و این تکانه های ِبزرگ، الکترون رو از هسته دور می کنه
    جواب ِ دقیقتر با حل ِ معادله ی ِشیرودینگر به دست می آید که البته چنین شهودی پشت ِ این معادلات نیست

    پی نوشت1: حالا میشه راجع به طیف های نشری و جذبی صحبت کرد. پیشنهادم اینه که اول راجع به طیفهای ِنشری بحث کنید.
    پی نوشت 2: سوالی هست در خدمتم
    پی نوشت ِ 3: اگر اشکالی وجود داره حتما بگید. چون زیاد می نویسم احتمال ِ اشتباهم بالاست.
    پی نوشت ِ 4: آخ دستم!
    یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ


صفحه 3 از 8 نخستنخست 1234567 ... آخرینآخرین

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •