af.skylover, Amin-Mehraji, Amirali, arashgmn, Armin.etemad, Arta.kh, Asteroid, Astronomy, ᗩᖇ☂ᗰᓰᔕᔕ, celestial boy, f aslanzadeh, fampersi, farimah sh, Fery.JWST, Flare star, gandom, gissoo, Hojjat Zafarkhah, javadstar76, kh.maroufi, Khoofo, m.aryayi, M42, mahdad_haghighi, Mahdieh. GH, Mahtabe kavir, melika bidabadi, mobi, mohammad_reza, mohsen4465, Mojtaba.M, MOON, Mostafa, nakhodaye aseman, Negar Najafi, Night*, parvin, Perseus, rezash, roset, sara shahabi, sasan20oo20, skynight, solh, stargazer, starturk, Sunrise, sunriseprime, Tahereh Ramezani, tina, م.ح.اربابی فر, مداد رنگیهام, مسعود فرح بخش, نازنین زهرا, هانیه امیری, پیمان اکبرنیا, yeganeh miraftab, yperseusy, zahra eDson, آیو, آسمون, خشایار زمانیان, رخساره روشنی, رضا طامهری, شهلا ناصریان, شادی حدادی زاده, شعری
راستش این تاپیک وقتی به ذهنم اومد که غیر از یکی دو نفر کسی به این سوال در ببین و بگو جواب نداد!
این تاپیک مثل ِ تاپیک ِ تحول ِ انواع ستاره ها و مکانیک ِ مداری جزو ِ تاپیک های ِ آموزشی حساب می شه و روندی داره که باید حفظ بشه اما لازم نیست نگران ِ پست گذاشتن توی ِ این تاپیک باشید که نکنه روندش رو از بین ببرید. روندش رو همین الان می گم هر وقت خواستید در قالب ِ این روند اطلاعاتتون رو دریغ نکنید لطفا:
از تعریف ِ طیف شروع می شه و این که طیف ِ نوری که از جسم ِ داغ ساطع می شه چرا به وجود میاد، خطوط ِ جذبی و نشری روی ِ طیف چی هستند و چرا تشکیل می شند، خطوط ِ طیفی ِ معروف و در نهایت کاربردها و اطلاعاتی که میشه از طیف ِ یک جرم استخراج کرد.
تک قانون ِ تاپیک:
از ارسال ِ پستهای ِ طولانی یا کپی پیست یا هر دو(!) به شدت بپرهیزید
و این که هر جا متوجه نشدید همین جا بپرسید. روح ِ فروم به همین پرسش و پاسخ هاست!
یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ
af.skylover, Asteroid, Astronomy, aysa, ᗩᖇ☂ᗰᓰᔕᔕ, celestial boy, farimah sh, Flare star, gandom, gissoo, Hojjat Zafarkhah, mahdad_haghighi, mohammad_reza, Mojtaba.M, Mostafa, nakhodaye aseman, Negar Najafi, parvin, sara shahabi, Setare KOchOlO, stargazer, نازنین زهرا, هانیه امیری, پیمان اکبرنیا, yperseusy, آیو, آسمون, المپیاد نجوم, رخساره روشنی, رضا طامهری, شهلا ناصریان, شادی حدادی زاده
قبل از شروع بحث یه سوال داشتم:
آیا نور حتما باید از یک جسم داغ ساطع بشود؟
آیا راهی وجود دارد که یک جسم سرد بتواند نور مرئی تولید کند؟
آیا نوری که مثلا از یک کرم شب تاب می بینیم آن هم بخاطر دما است؟
در حالت ِ کلی خیر نیازی نیست که این طیف حتما از یک جسم ِ داغ ساطع بشه هر چند در بحث ِ ما اون چیزی که بیشتر مد ِ نظر خواهد بود، طیف ِ یک گاز ِ داغ هستش که همون ستاره ها باشند.
اما طیفهای ِ خاصی مثل ِ طیف ِ سحابی های ِ نشری و بازتابی و طیف ِ به دست آمده از اجرام ِ منظومه ی ِ شمسی و ... هم اجمالا بحث خواهند شد انشاالله.
بله. لیزر ها ( چه سبز و چه قرمز ) لامپهای ِ مهتابی ، تابش ِ سبز و قشنگ و فسفری ِ شبرنگ ها و .... همگی با فرایندی غیر از تابش ِ دمایی، نور تولید می کنند.آیا راهی وجود دارد که یک جسم سرد بتواند نور مرئی تولید کند؟
مثل ِ مورد ِ بالاست. نه به خاطر ِ دما بلکه به خاطر ِ یک فرایند ِ به اسم ِ زیست تابی که من از جزیاتش بی خبرم!آیا نوری که مثلا از یک کرم شب تاب می بینیم آن هم بخاطر دما است؟
یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ
af.skylover, Amin-Mehraji, Armin.etemad, Astronomy, aysa, ᗩᖇ☂ᗰᓰᔕᔕ, celestial boy, Flare star, gissoo, Hojjat Zafarkhah, Mojtaba.M, nakhodaye aseman, Negar Najafi, Night*, parvin, sasan20oo20, Setare KOchOlO, smhm, stargazer, starturk, مداد رنگیهام, هانیه امیری, آیو, آسمون, رخساره روشنی, شهلا ناصریان
انرژی طیفی یک ستاره , در جو یک ستاره تعیین می شه . جو ستاره ناحیه یی ست که فوتونها می تونن آزادانه از اونجا فرار کنند...
مشخصات فیزیکی یک ستاره , دمای رنگ اون و شکل گیری خطوط طیفی ویژگی های هستند که شکل های مختلف طیف رو تعیین می کنند .
مشخصات فیزیکی
شید سپهر لایه یی ست که قسمتهای داخلی ستاره رو از دید مخفی می کنه و خیلی هم نازکه ..فشار , دما و ترکیب شیمیایی این لایه خیلی اهمیت داره
دمای رنگ
ستاره های داغ آبی رنگ هستند و ستاره های سردقرمز رنگ هستند. ستاره ای که داغه روشنایی سطحی بیشتری داره
شکل گیری خط طیفی
شکل های مختلف جذبی زمانی شکل می گیرن که مولکولها و اتمهای یک گاز فوتونها را جذب و دوباره با تعداد کمتری به طرف ما می فرستند , به این ترتیب ترکیب گاز رو می تونیم بفهمیم ...
در اخترفیزیک , فرآیندها شامل جذب , نشر و پراکندگی هستند . به عبارتی اینها واکنشهای بین فوتون ها و اجزای ماده رو توصیف می کنند .
درفرآیند پراکندگی , فوتون ها ممکنه توسط واکنش دوباره جهت دار بشن ولی انرژی شان تغییری نمی کنه . در اینجا الکترون ها , فوتون ها را پراکنده می کنند .
فرآیند جذب حرارتی متفاوته , چون اونها عموما هم انرژی فوتون ها را دوباره تغییر می دهند و هم جهت اونها رو .معمولا طول موج ورودی به طول موجهای بلندتر تبدیل میشه ( از انرژی فوتون کاسته می شه )
وقتی یک ذره آزاد مثل الکترون به یک اتم برخورد می کنه قسمتی از انرژی جنبشی خودشو به اتم منتقل می کنه در این هنگام اتم به یک حالت بالاتر به اصطلاح برانگیخته می شه . همچین اتمی وقتی به حالت پایه ش با فرستادن فوتونها بر می گرده , یک طیف خط نشری رو ایجاد می کنه ...
پس طبقه بندی پایه ای طیف ها ایناست . به عبارتی طیف های ستارگان یا جذبی هستند یا نشری و یا پراکنده شده
گفتم اگه از اینجا شروع کنیم بد نباشه . تا کم کم به طیف ها و فرآیندهای ایجادشون بپردازیم
از دیدگاه ِ موجی، نور یک موج ِ الکترومغناطیسی است.
موج در حالت ِ کلی به یک آشفتگی می گویند که به سرعت در فضا منتشر می شود. این آشفتگی می تواند یک آشفتگی در فشار ِ هوای ِ اطراف باشد (موج ِ صوتی) یا یک آشفتگی ِ الکترومغناطیسی (موج ِ نوری) اما نکته ی ِ مهم این است که اغلب ِآشفتگی ها حامل ِ انرژی و اطلاعات هستند.
امواج ِ الکترومغناطیسی ترکیبی از تعداد ِ بسیار زیادی سیگنالِ سینوسی ِ میدان ِ الکتریکی و به همان تعداد سیگنال ِ سینوسی ِ میدان ِ مغناطیسی هستند که بر هم عمودند.
هر سیگنال ِ سینوسی و دامنه اش نماینده ی ِ یک تک فرکانس است. عکس ِ زیر را ببنید:
در این عکس یک موج ِ الکترومغناطیسی ِ تک فرکانس (تک فام) به همراه ِ میدان ِ مغناطیسی (magnetic field) میدان ِ الکتریکی (electric field) و طول ِ موج (wavelength ) مربوط به موج نشان داده شده. طول ِ موج ِ یک موج ِ الکترومغناطیسی در واقع فرکانس و فام ِ آن موج را تعیین می کند و دامنه ی ِ آن، انرژی ِ آن طول ِ موج ِ خاص را تعیین می کند.
طول ِ موج و فرکانس با رابطه ی ِ زیر به هم مربوط می شوند:
Lambda=c/f
که lambda همان طول ِ موج است، c سرعت ِ نور و f فرکانس ِ نور است. (فرکانس یعنی یک موج در یک ثانیه چند بار نوسان می کند و طول ِ موج یعنی یک موج در هر چند متر یک بار نوسان می کند یا فاصله ی ِ بین ِ دو قله ی ِ موج چه قدر است)
هر موج ِ الکترومغناطیسی در واقع ترکیب ِ تعداد ِ بسیار بسیار زیادی موج ِ سینوسی است. مشخصه ی ِ موجهای ِ سینوسی هم که ذکر شد: تنها طول ِ موج (یا فرکانس (فرقی ندارد)) و دامنه ی ِ آن موج است. حالا می توان یک کار ِ جالب انجام داد:
به جای ِ بررسی ِ مستقیم ِ موج ِ اصلیی که دریافت کردیم، یک نمودار رسم کنیم که در آن نمودار، قدرت ( به عبارت ِ نه چندان دقیق: دامنه ی ِ هر موج ِ سینوسی) بر حسب ِ فرکانس ِ آن موج نشان داده شده.
مثل ِ نمودار ِ پایین:
در این نمودار، شدت ِ یک سیگنال در یک بازه ی ِ فرکانس (در این جا حدودا از فرکانس ِ 1155 مگاهرتز تا 1200مگاهرتز) نشان داده شده. میبینیم که مثلا سهم ِ امواج ِ دارای ِ فرکانس ِ 1175 تا 1180 مگاهرتز از همه بیشتر بوده.
شاید بگویید که خوب! این کار چه معنی دارد؟ چرا وقتی اصل ِ سیگنال را داریم به چنین نموداری متوسل شویم؟ جواب این است که در طبیعت (مخصوصا طبیعت ِ امواج ِ الکترومغناطیسی) بیشتر ِ مواقع کنشها و واکنشها ی ِ بین ِ ماده و امواج و ... به طول ِ موج ِ سیگنال ِ دریافتی بستگی دارد و برای ِ طول ِ موجهای ِ متفاوت، کنشهای ِ متفاوتی رخ می دهد.
بنابر این اگر هر طول ِ موج را جدا بررسی کنیم کار ِ راحتتری در پیش داریم تا کل ِ سیگنال را با هم و می توانیم اطلاعات ِ بیشتری از موج کسب کنیم.
به این نمودار، می گویند طیف ! همین!
طیف یعنی نموداری که سهم ِ انرژی ِ هر فرکانس ِ خاص از امواج را مشخص می کند. مساحت ِ زیر ِ نمودار ِ طیف ِ یک پرتو ِ نور، کل ِ انرژیی است که آن پرتوی ِ نور حاملش است.
پ.ن1: پست ِ بعدی راجع به طیف از دیدگاه ِ ذره ای خواهد بود احتمالا
پ.ن2:سوالی هست در خدمتم.
پ.ن3: با بررسی ِ دیدگاه ِ ذره ای راحتتر می شه رابطه ی ِ طیف و انرژی رو درک کرد پس اگر این مورد رو متوجه نشدید خیلی نگران نباشید. اما اگر با بیان ِ دیدگاه ِ ذره باز هم متوجه نشدید اون موقع حتما بپرسید.
یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ
خب من اینجا یک سوال دارم و اونم اینه که دامنه یک موج الکترومغناطیس هست که شدت نور را تعریف میکنه؟
سوالم را یک مقدار عوض میکنم: این که باعث میشه جسمی شدت نورش زیاد یا کم باشه تعداد پرتوهای نور (فوتونها) نور هست یا دامنه موج؟ یا این که اصلا این اشتباهه و در نظریه موجی دامنه موج شدت را تعیین میکنه و در نظریه ذره ای تعداد فوتون ها؟
یک مقدار روشنگری بفرمایید
اگه دو تا موج هم فرکانس با هم تداخل سازنده انجام بدن دامنه اونها افزایش پیدا میکنه و اگه با هم تداخل ویرانگر انجام بدن دامنه اونها کاهش پیدا میکنه و بسته به دامنه های قبلی و اختلاف فاز میتونن دامنه همدیگر رو کاهش یا کاملاً صفر کنن. تو نوارهای تداخلی این موضوع بشکل نوارهای تیره و روشن دیده میشه که نواحی روشن، پرنور تر از منبع نور اولیه ان، در نتیجه دامنه موج الکترومغناطیس نماینده شدت نور اونه. بتبع میبایستی موج با دامنه بیشتر حاصل شده، معادل مجموع دو موج قبلی حاوی انرژی باشه؛ بنابراین از لحاظ قدرت انجام کار میبایستی معادل دو فوتون قبلی باشه. اما اینجا یک سوالی پیش میاد و اون اینکه چنین موجی پس از برخورد با اتم همانند فوتون های ادغام نشده قبلی دو الکترون آزاد میکنه و یا اینکه نه یک الکترون رو با انرژی دو برابر آزاد میکنه؟
(مثلاً اومدم با تجزیه و تحلیل شخصی سوال آقای اکبرنیا رو جواب بدم بیشتر باعث ایجاد سوال پیچیده تر شدم! )
“Most people die at 25 and aren’t buried until they’re 75.”Benjamin Franklin
برای ِ کسانی که ممکنه این قضایا رو با تبدیل ِ فوریه اشتباه بگیرند:
تبدیل ِ فوریه سهم ِ دامنه ی ِ هر فرکانس رو در تشکیل ِ سیگنال ِ اصلی به ما میده. اما طیفی که ما داریم ازش صحبت می کنیم سهم ِ انرژی ِ انتقالی توسط ِ هر فرکانس رو به ما میده و در نظریه ی ِ موجی دامنه معادل ِ انرژی نیست بلکه دامنه به توان ِ دو معادل ِ انرژی هستش.
توی ِ نظریه یِ موجی ِ نور، دامنه ی ِ موج هست که شدت رو تعریف می کنه. البته باید مواظب بود! چون نمی شه به سادگی شدت ِ دو تا موج رو با هم جمع کرد تا شدت ِ برایند ِ دو تا موج رو به دست آورد. باید دامنه ها با هم جمع بشه و نتیجه ی ِ نهایی به توان ِ دو می شه شدت!
توی ِ نظریه ی ِ ذره ای وقتی تعداد ِ فوتون ها زیاد نباشه می شه گفت که بله شدت با تعداد ِ فوتون ها متناسب هستش اما اگر تعداد ِ فوتون ها زیاد بشه باید از نتایج ِ نظریه ی ِ موجی استفاده کرد چون همون طور که گفته شد ممکنه برایند ِ دو تا موج صفر بشه اما انتظار نداریم که برایند ِ دو تا فوتون صفر باشه چون فوتون انرژی ِ مثبت حمل می کنه و اگر برایندش صفر بشه این سوال پیش میاد که این انرژی کجا رفته؟! پس باید در این مورد مواظب بود.
شرح و بسط ِ این قضیه موضوع ِ پست ِ بعد هستش.
ان الله مع الصابرین
هیچ الکترونی آزاد نمی شه! شما تو همون دامی افتادید که گفتم باید مواظبش بود!
برای ِ به دست آوردن ِ انرژی ِ دو موجی که با هم جمع شدند نمی شه انرژی ِ تک تک رو جمع زد! باید انرژی ِ برایند ِ دو تا موج رو پیدا کرد.
یک سر به هوای کوچک در این دنیای بزرگ
در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)