دوشنبه 17 فروردین 1388 - دانشمندان موفق به ساخت اولین لیزر شبیه‌ساز همجوشی خورشیدی شدند
این لیزر که ساخت آن 12 سال به طول انجامیده مرکز ملی احتراق آمریکا (NIF) را تشکیل می‌دهد که وظیفه آن بررسی دقیق چگونگی تولید انرژی در خورشید است.
یکی از اهداف این آزمایش رسیدن به یکی از منایع عظیم انرژی پاک حاصل از همجوشی است.
همجوشی در درون ستاره‌ها به کمک فشار جاذبه‌ای بسیار زیاد در حدود 10 میلیون درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد. به دلیل پایین بودن این فشار در سطح زمین شرایط دمای همجوشی به 100 میلیون درجه سانتی‌گراد می‌رسد
دانشمندان در مرکز NIF برای رسیدن به این دمای بالا از انرژی 1.8 مگاژولی لیزرها بهره می‌برند.
آزمایش اصلی در ماه ژوئن شروع می‌شود و در طول آن 192 لیزر قدرتمند پرتو‌های خود را بر روی یک قرص نازک از سوخت هیدروژنی متمرکز میکنند. در جریان همجوشی هیدروژن به ایزوتوپ‌هایی به نام دوتریوم و تریتیوم تبدیل می‌شود.
اگر دانشمندان NIF موفق به انجام این آزمایش شوند، انرژی خروجی 10 تا 100 برابر میزان انزژی ورودی خواهد بود.
داریوش طلعتی
تو تعریف این رشته گفته میشه که برای تامین نیاز بخش های بسیار پرشتاب صنعت و تکنولوژی نیاز به افرادی وجود داره که در کنار تسلط بر فیزیک بنیادی نظری و آزمایشگاهی متدولوژی و کاربردهای مهندسی رو خوب بلد باشن. در این راستا در کشورهای امریکا و آلمان به خصوص روی 3 زمینه تخصصی با فرصت های شغلی بسیار امیدوارکننده زیر در فیزیک مهندسی تمرکز و سرمایه گذاری میشه:
- تکنولوژی لیزر
- فیزیک بیوپزشکی
- صوت و ارتعاشات
این رشته ها با یک محیط تحقیقاتی بسیار خوب در زمینه آخرینموضوعات تحقیقاتی عجین اند.
تو دوره لیسانس هدف فقط آماده کردن دانشجویان با اصول مقدماتی و بنیادی ریاضی، فیزیک و علوم مهندسیه. (معمولا 3 ساله)
تو دوره فوق لیسانس هدف یادگیری ابزارهای حل مشکلات تکنولوژی پیشرفته امروزه که میشه به بعضی روشهای آزمایشگاهی خاص ،اصول تحلیل عددی و شبیه سازی اشاره کرد.
با سلام
دوستانی که در رشته فیزیک تحصیل میکنند میتوانند کتابهای الکترونیکی مورد نیازشان را به آدرس ایمیل من ارسال نمایند. اگر تونستم بصورتpdf به ایمیلتان ارسال میکنم.
داریوش طلعتی داریوش طلعتی daryoush talati daryoush talati
1943yılında Fen Fakültesinin kurulmasıyla faaliyete geçen Fizik Bölümü 4 yıllık fizik lisansına paralel olarak, 1954 yılında 5 yıllık Fizik Yüksek Mühendisliği öğretimini de başlatmıştır. 1976 da çıkan öğretim ve sınav yönetmeliğiyle Fizik Bölümünde 4 yıllık Fizik lisansı ve 4 yıllık Fizik Mühendisliği lisansı adı altında iki farklı program açılmış; Fizik Yüksek Mühendisliği ise Fizik Yüksek Lisansına eşdeğer sayılarak lisansüstü eğitim kesimine kaydırılmıştır. 1981 yılında 2547 sayılı YÖK yasasıyla 4 yıllık Fizik Mühendisliği programı, yeni oluşturulan ' Fizik Mühendisliği Bölümü' ne verilmiştir
داریوش طلعتی daryoush talati
daryoush talati shrodinger equation _time depending phenomena
پلاسماها نه تنها در کیهان ، بلکه در منظومه شمسی ما نیز فراوانند . حتی در همین همسایگی زمین ، همه ماده ی روی ارتفاع 100 کیلومتری در داخل و بالای یونسفر می باید با استفاده از روشهای ژئوفیزیک پلاسما بررسی شوند . تعداد زیادی از پلاسماهای ژئوفیزیکی مختلف با گستره ی زیادی از پارامترهای مشخصه مانند چگالی و دما وجود دارند .
باد خورشیدی
خورشید ، ناشی از انبساط فرا صوتی تاج خورشیدی ، پلاسمایی یا رسانش بالا را در سرعتهای فراصوتی ، حدود 500 به درون فضای بین سیاره ای گسیل می کند .
این پلاسما ، (باد خورشیدی ) نامیده می شود و عمدتا شامل الکترونها و پروتونها با آمیزه ای از 5 % یونهای هلیم است . به علت رسانش بالا ، میدان مغناطیسی خورشیدی در پلاسما منجمد می شود ( نظیر مورد یک ابررسانا ) و توسط باد خورشیدی در حال گسترش به سمت بیرون کشیده می شود . مقادیر نوعی چگالی الکترونی و دما در باد خورشیدی نزدیک زمین عبارتند از ) . میدان مغناطیسی بین سیاره ای در حدود است .
باد خورشیدی در برخوردش با میدان دوقطبی مغناطیسی زمین نمی تواند بسادگی در آن نفوذ کند ولی کند شده و به مقدار زیادی حول آن انحراف می یابد . چون باد خورشیدی با سرعت فراصوتی به مانع بر می خورد لذا یک موج ضربه (شوک) کمانی تولید می شود که در آن پلاسما کند شده و کسر مهمی از انرژی جنبشی ذرات به انرژی گرمایی تبدیل می شود . ناحیه گرماییده پلاسمای فروصوتی واقع در پشت شوک کمانی ، غلاف مغناطیسی نامیده می شود . پلاسمای آن چگالتر و گرمتر از پلاسمای باد خورشیدی بوده ومقادیر و شدت میدان مغناطیسی در این ناحیه بالاترند.
مغناطوسپهر
پلاسمای باد خورشیدی شوک دیده در غلاف مغناطیسی ، نمی تواند به بسادگی به میدان مغناطیسی زمین نفوذ کند ، بلکه عموما حول آن منحرف می شود . این کار نتیجه ای از این واقعیت است که خطوط میدان مغناطیسی بین سیاره ای نمی تواند به خطوط میدان زمین نفوذ کند و اینکه ذرات باد خورشیدی نم توانند خطوط میدان بین سیاره ای را ناشی از ویژگی انجمادی مذکور در پلاسمای بشدت رسانا ، ترک کنند . مرز جدایی دو ناحیه ی مختلف ، مغناطو سپهر نام گرفته است . فشار جنبشی پلاسمای باد خورشیدی قسمت خارجی میدان دو قطبی زمین را وا می پیچد . باد خورشیدی این میدان را در سمت جلو متراکم می کند ، در حالیکه همین میدان مغناطیسی در شب سمت (در پشت) رو به بیرون تا درون یک دم مغناطیسی دراز ، که تا ورای مدار ماه گسترده است ، کشیده می شود .
پلاسمای داخل مغناطو سپهر عمدتا شامل الکترونها و پروتونها است و تولید این ذرات از باد خورشیدی و یونسفر زمین سرچشمه می گیرند . بعلاوه مغناطوسپهر حاوی درصد کمی از یونهای با منشا یونسفری و تعدادی یونهای ناشی از باد خورشیدی است و البته پلاسمای داخل مغناطو سپهر توزیع یکنواختی ندارد ، بلکه به نواحی مختلفی با چگالی ها و دماهای کاملا متفاوتی گروه بندی شده اند .
کمربند تششعی بر روی خطوط میدان دو قطبی تقریبا از 2 تا (، شعاع زمین مساوی 6371 کیلومتر ) قرار دارد . این کمر بند شامل الکترونها و یونهای پر انرژی است که در راستای خطوط میدان حرکت کرده و بین دو نیمکره به جلو و عقب نوسان می کنند . چگالی و دماهای معمولی الکترون در کمربند تششعی برابر است . دامنه شدت میدان مغناطیسی تقریبا 100 تا 1000 گسترده است .
عمده ی پلاسمای دم مغناطیسی در حوالی صفحه ی میانی دم در برگه لاسمایی به ضخامت حدود 10 ، متمرکز است . در نزدیکی زمین ، این برگه ی پلاسما به شفق یونسفری به عرض جغرافیایی بالا و در راستای خطوط میدان می رسد . چگالی و دمای میانگین الکترون در برگه ی پلاسما برابر و و با است . بخش خارجی دم مغناطیسی (آویز دم مغناطیسی ) نامیده می شود . این ناحیه حاوی پلاسمای بسیار رقیقی با مقادیر نوعی برای چگالی الکترونی و دما و شدت میدان مغناطیسی ، به ترتیب برابر با و و با است .
یونسفر
نور فرابنفش خورشیدی تابیده بر اتمسفر (جو) زمین ، کسری از ذرات خنثای جو را یونیده می کند . در ارتفای بالاتر از 80 کیلومتری ، بر خوردها بسیار کمتر از آنند که مجال باز ترکیب سریعی در میان باشد و لذا در آنجا یک تجمع یونیده دایمی موسوم به یونسفر تشکیل می شود . چگالی ها و دماهای نوعی یونسفر در نیمه عرض جغرافیایی آن عبارتند از . شدت میدان مغناطیسی از مرتبه 10 است .
یونسفر تا ارتفاع نسبتا بالا گسترده است ، و در عرضهای جغرافیایی پایین و متوسط به تدریج به درون پلاسما سپهر رسوخ می کند . پلاسمای سپهر عبارت از یک حجم چنبره ای شکل در داخل کمربند تششعی است . این حجم شامل یک پلاسمای سرد ولی چگالی با منشا یونسفری است .
که همراه با زمین می چرخد . در صفحه ی استوایی ، پلاسماسپهر تا حدود گسترده است . جایی که در آن چگالی با کاهش تیزی به حدود می رسد این مرز را پلاسما پوز می نامند .
در عرض جغرافیایی بالا ، الکترونهای موجود در برگه پلاسما می توانند در راستای خطوط میدان مغناطیسی ، تا ارتفاعات یونسفری پایین آیند ، که در آنجا با ذرات خنثای جو برخورد کرده و آنها را یونیده می کنند . فوتونهای گسیلیده از این روند ، به صورت یک محصول جانبی ، نور شفق قطبی را تولید می کند . این شفقها نوعا در داخل (شفق تخم مرغی ) که این یکی شامل ردپاهایی از آن خطوط میدانی است که رگه های برگه ی پلاسما را بهم می دوزند . در داخل شفق تخم مرغی جام قطبی قرار دارد که توسط خطوط میدان متصل به آویز دم مغناطیسی دوخته می شود .
سیستمهای جریان مربوط به نیمکره های شمالی و جنوبی در استوایی مغناطیسی زمین به همدیگر می خورند ، و یک جریان گسترده ی تقریبا شبه افشانی را در یونسفر ، به نام (برق افشان ) استوایی به وجود می آورند . اما این برق افشان آن قدر شدید نخواهد بود ، که در صورت تشکلش تنها ، از تراکم جریان می بود . شکل هندسی ویژه میدان مغناطیسی در استوار همراه با فرود نزدیک به عمود تابش خورشیدی ، سبب تشدید استوایی در رسانش موثری می شود ، که آن نیز سرانجام به تقویتی در جریان جت می انجامد .
داریوش طلعتی daryoush talati
پلاسماها معمولا ایستا نبوده ، بلکه تحت تاثیر نیروهای خارجی حرکت می کنند . گاهی مانند مورد باد خورشیدی ، یونها و الکترونها همراه با هم حرکت می کنند . اما گاهی نیز در سایر نواحی پلاسما ، حرکات یونها و الکترونها در جهات مختلف بوده و بدین ترتیب یک جریان الکتریکی به وجود می آورند . چنین جریانهایی ، برای دینامیک پلاسمای اطراف زمین بسیار حایز اهمیتند . این جریانها ، بار الکتریکی ، جرم ، تکانه خطی و انرژی را انتقال می دهند . علاوه براین جریانهای مذکور میدانهای مغناطیسی را تولید می کنند که می توانند به علاوه بر جریانهای مذکور میدانهای مغناطیسی را تولید می کنند که می توانند به طور جدی شکل و مقدار میدانهای از پیش موجود را تغییر دهند و یا وابپیچند .
در واقع ، واپیچش میدان دو قطبی زمین در د اخل بشکل نوعی مغناطوسپهر با جریانهای الکتریکی همراه است .
تراکم میدان مغناطیسی زمین در سمت روز با شارش جریان در روی سطح مغناطو پوز موسوم به جریان مغناطوپوز توام است . میدان همواره ی سمت شب مغناطوسپهر به جریان دمی جاری در روی سطح دم و نیز با (جریان برگه ی خنثی ) روی برگه پلاسمای مرکزی همراه است ، که هردوی اینها بهم متصل می شوند و یک سیستم جریانی را تشکیل می دهند ، که در نظاره ی آن در راستای خط زمین ، خورشید به شکل دیده می شود .
یک سیستم جریان بزرگ مقیاس دیگر که پیکر بندی مغناطوسپهر داخلی را تحت تاثیر قرار می دهد ، عبارت از (حلقه جریان ) است . این جریان حلقوی ، حلول زمین در جهتی رو به غرب ، در فواصل شعاعی چند برابر شعاع کره ی زمین جاری بوده و توسط ذرات کمربند تششعی فوق الذکر حمل می شود . علاوه بر حرکت برشی آنها ، ذرات مزبور به آهستگی حول زمین کشیده می شود . با سوق پروتونها به سمت غرب و الکترونها در جهت شرق یک جریان خالص بار الکتریکی ایجاد می شود .
تعدادی از سیستمهای جریانی در لایه های رسانای یونسفر زمین در ارتفاعات 100 تا 150 کیلومتری موجودند . برجسته ترین آنها عبارت الکترو افشانه های داخل شفق تخم مرغی شکل ، (جریانهای ) در سمت روز یونسفر با عرض جغرافیایی میانه روز و ( الکترو افشانه ی استوایی ) نزدیک استوای مغناطیسی هستند .
افزون بر این جریان های قائم ، جریانهایی نیز در راستای میدان مغناطیسی در کارند . جریانهای هم راستا با میدان و سیستم جریانهای مغناطوسپهری در مغناطوسپهر را به جریانهای جاری در یونسفر قطبی پیوند می دهند . جریانهای هم راستا با میدان ، عمدتا توسط الکترونها بر قرار می شوند و برای تبادل انرژی و اندازه حرکت بین این نواحی ، نقش اساسی دارند .
داریوش طلعتی داریوش طلعتی daryoush talati daryoush talati