سفارش تبلیغ
صبا ویژن
مقصود فرمانبرداری از خدا و شناخت امام است . [امام صادق علیه السلام می فرماید]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
* مطالب علمی *
ایساتیس
آقاشیر
.: شهر عشق :.
جملات زیبا
تعقل و تفکر
دکتر رحمت سخنی
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ
 بنا بر فرضیه نسبیت اینشتین، که او آن را در سال 1905 میلادى ارائه کرد، ساعت هایى که به سرعت تغییر مکان داده مى شوند نسبت به ساعت هایى با ساخت همسان که در مکان ثابتى قرار گرفته اند، آهسته تر کار مى کنند. این پدیده که به صورت تحت اللفظى «کش آمدن زمان» نامیده مى شود، احتمالاً یکى از نتایج اعجاب برانگیز تئورى انقلابى اینشتین در مورد فضا و زمان است. اینکه مدت یک ثانیه، بایستى به سرعت حرکت خود ساعت بستگى داشته باشد، از لحاظ حسى، قابل تصور نیست و با تجارب همه روزه ما، همخوانى ندارد. با این وجود، «انبساط زمان» که در سال 1971 توسط ساعت هاى اتمى در داخل هواپیماهاى پر سرعت ثابت شد، یک واقعیت است. اما فیزیکدانان آلمانى درصدد برآمدند تا این موضوع را دقیق تر بررسى کنند.

قلب تپنده انستیتوى فیزیک هسته اى ماکس پلانک، یک دستگاه شتاب دهنده ذرات است که در مکانى به بزرگى جایگاه نگهدارى هواپیماها قرار گرفته است. «گیدو زاتهوف» که به هنگام کار ترانسفورماتورها و دستگاه هاى تولیدکننده خلاء به زحمت مى توانست صداى خود را به گوش ما برساند، گفت: «داستان از اینجا آغاز مى شود. ما اینجا یک قفس فارادى داریم که درون آن یک منبع یونى جاى گرفته است.»

این فیزیکدان متخصص به تانکى نارنجى رنگ و به شکل یک سوسیس بسیار بزرگ اشاره مى کند و مى افزاید: «در درون این محفظه، یک جریان الکتریکى فشار قوى، یون هاى عنصر لیتیم را تحریک کرده و به میزان 19 هزار کیلومتر در ثانیه به شتاب در مى آورد. این سرعت که یک ششم سرعت نور است براى گردش هر 2 ثانیه یکبار یون ها به دور زمین کفایت مى کند.»

بر اساس فرضیه نسبیت اینشتین، بایستى ساعت درونى ذرات پرسرعت یون ها نسبت به ساعت مچى زاتهوف آهسته تر کار کند. به گفته او: «بر اساس نظریه اینشتین، تقریباً 002/1 مرتبه آهسته تر. یعنى 002/0 ثانیه آهسته تر از ساعت هاى آزمایشگاه و ما مى توانیم به وسیله اسپکتروسکوپ لیزرى این فاکتور را تا رقم دهم بعد از ممیز نیز دقیقاً محاسبه کنیم.»

سفر یون هاى لیتیم در سالن جانبى انستیتوى ماکس پلانک خاتمه مى یابد. در این محل مغناطیس هاى قوى، این یون ها را وادار مى کنند تا در مدارى دایروى حرکت کنند. این لوله دایره مانند آلومینیومى، 55 متر درازا دارد و در درون آن، یون ها با شتاب 330 هزار دور در ثانیه در حرکتند. به علت زیاد بودن تعداد سیم پیچ ها، کابل ها و دیگر وسایل الکترونیکى، به زحمت مى توان این لوله خالى از هوا را دید.

زاتهوف در ادامه مى گوید: «این ذرات، خود به عنوان یک ساعت کار مى کنند. به این صورت که آنها مى توانند نوسان داشته باشند. کار یک ساعت همیشه بر پایه یک سیستم نوسان کننده است. در یک ساعت پاندول دار، پاندول ساعت است که نوسان مى کند و در یک ساعت کوارتز، کریستال کوارتز، این حرکت را انجام مى دهد. اتم ها و الکترون هاى درون آنها نیز مى توانند نوسان داشته باشند. این ذرات، در مقایسه با یک کریستال کوارتز با سرعت بیشترى نوسان مى کنند. همین امر این اجازه را به ما مى دهد که بتوانیم زمان را با دقت بسیارى بسنجیم.»

فیزیکدانان براى محاسبه این زمان از اشعه لیزر استفاده مى کنند. به این ترتیب، پژوهشگران پوشش الکترونى یون هاى شتابدار لیتیم را هدف قرار داده و آنها را براى نوسانات مشخصى تحریک مى کنند. در این حالت یون هاى مزبور نور فلوئورسانس از خود متساعد مى سازند که نشان دهنده آن است که ساعت درونى آنها با چه سرعتى در حال کار کردن است.

در زیرزمین موسسه ماکس پلانک، زیر نورى ضعیف و در پس یک پرده پلاستیکى سیاه رنگ، یک میز به بزرگى میز پینگ پونگ قرار دارد. 3 دستگاه بزرگ لیزر و شمار زیادى عدسى و آینه، بر این میز جاى گرفته اند. تنها سوار کردن این سیستم دقیق نورى 3 سال تمام زمان نیاز داشت.

تاکنون کارشناسان آلمانى موفق شده اند فرمول اینشتین را با دقت 10 رقم بعد از ممیز نیز تائید کنند. اما آنها قصد دارند به زودى این آزمایش ها را با دستگاه قوى ترى در شهر «دارمشتات» به انجام برسانند.


کلمات کلیدی: فیزیک نوین


نوشته شده توسط مهدی 86/3/1:: 7:54 عصر     |     () نظر
 شواهد تجربی بسیاری وجود دارد که گرانش، انرژی الکترومغناطیسی تولید می کند. به همین دلیل از زمانی که نیروهای الکتریکی و مغناطیسی مورد توجه و آزمایش قرار گرفت، فیزیکدانان به وابستگی شدید نیروهای الکترومغناطیسی و گرانشی پی بردند. فارادی نخستین کسی است که این وابستگی را متذکر شد. پلانک نیز چنین نظری داشت. اینشتین نیز مدت 35 سال تلاش کرد تا روابطی مشابه وابستگی الکتریسیته و مغناطیس، بین گرانش و الکترومغناطیس ارائه دهد. اما این کوششها بی نتیجه ماند. اما سئوال این است که چرا با تمام شواهد تجربی موجود و تصریح فیزیکدانان بزرگی نظیر فارادی و پلانک هنوز نتیجه ی قابل قبولی به دست نیامده است؟

برای یافتن پاسخ اجازه دهید یکبار دیگر وابستگی الکتریسیته و مغناطیس را بررسی کنیم شاید بتوانیم علت این شکستها را دریابیم. همچنانکه می دانیم در اطراف یک بار ساکن میدان مغناطیسی احساس نمی شود. اما اگر بار حرکت کند، ما شاهد ایجاد یک میدان مغناطیسی خواهیم بود. همچنین تغییر میدان مغناطیسی نیز موجب تولید جریان القایی می گردد. در این تجربه ما شاهد ایجاد پدیده هایی هستیم که قبلاّ وجود نداشت. در اطراف یک سیم (که جریانی از آن نمی گذرد) هیچگونه اثری از میدان مغناطیسی دیده نمی شود. اما به محض عبور جریان الکتریکی از سیم، در اطراف آن میدان مغناطیسی ایجاد می شود. یا در مورد سیملوله اگر میدان مغناطیسی ثابت باشد، جریان الکتریکی در سیم بوجود نمی آید، اما با تغییر شار مغناطیسی، جریان الکتریکی ایجاد می شود. اما در مورد گرانش مسئله بسیار پیچیده تر است.

زیرا گرانش همواره وجود دارد و ما نمی توانیم شرایطی بوجود آوریم که آثار گرانشی نباشد و بعد آزمایشی ترتیب دهیم که ببینیم چه پدیده ای می تواند میدان گرانشی تولید کند. از طرف دیگر چگونه می توانیم ببینیم هنگامیکه نیروی گرانش روی یک جسم کار انجام می دهد، خود گرانش دستخوش چه تغییری می شود؟ اگر ما می توانستیم این تغییرات را به تجربه درآوریم و بصورت کمی مورد بررسی قرار دهیم، انگاه می توانستیم بسادگی وابستگی گرانش را به سایر پدیده ها نظیر الکترومغناطیس یا کار انجام شده بیان کنیم. اما چنین امری ممکن نیست. زیرا در شرایطی که ما آزمایش می کنیم، اگر از مقدار گرانش موجود در محل آزمایش کاسته شود، فوری از اطراف آن این کسری جبران می شود. به عنوان مثال شما سنگی را از ارتفاع دلخواه رها کنید تا بطرف زمین سقوط کند. آنچنانکه در فیزیک مطرح است، انرژی پتانسیل گرانشی به انرژی جنبشی تبدیل می شود. آیا در اینجا از مقدار گرانش اطراف زمین کاسته می شود؟ اگر جواب منفی باشد آنگاه این سئوال پیش می آید که کدام اندازه گیری موجب این جواب منفی شده است؟ حال یک آزمایش دیگری را در نظر بگیرید. یک گلوله ی فلزی را از ارتفاعی رها کنید تا بطرف زمین سقوط کند. در محل رسیدن گلوله به سطح زمین یک صفحه ی فلزی قرار دهید. هنگامیکه گلوله به زمین می رسد و با صفحه برخورد می کند، مقداری گرما تولید می شود و حتی ما شاهد جرقه یعنی امواج الکترومغناطیسی خواهیم بود.

عادت شده این پدیده را با اینکه انرژی پتانسیل گرانشی به انرژی جنبشی تبدیل می شود و انرژی ها به یکدیگر قابل تبدیل هستند، توجیه کنند. همین توجیه موجب می شود که ماهیت این فرایند کمتر مورد توجه و بررسی موشکافانه ی علمی قرار گیرد. اما اجازه دهید یک دید متفاوت به این تجارب داشته باشیم. بیایید یکی از پیگویی های نسبیت اینشتین را مورد توجه قرار دهیم. طبیق پیشگویی نسبیت هرگاه نور در میدان گرانشی سقوط کند، فرکانس و در نتیجه انرژی آن افزایش می یابد که آن را جابجایی به سمت آبی می گویند. عکس این حالت نیز صادق است، یعنی هنگامیکه نور در حال ترک (فرار) از یک میدان گرانشی است، فرکانس و در نتیجه انرژی آن کاهش می یابد که می گویند جابجایی به سمت سرخ گرانش است. این پیشگویی برای مدتها قابل آزمایش نبود تا آنکه موسبوئر در سال 1958 نشان داد که یک بلور در بعضی شرایط می تواند دسته اشعه ی گاما با طول موج کاملاَ معینی تولید کند. اشعه ی گاما با چنین طول موجی را می توان با بلوری مشابه بلوری که آن را تولید کرده است جذب کرد. اگر طول موج اشعه ی گاما فقط مختصری با طول موج اشعه ای که توسط بلور تولید می شود تفاوت داشته باشد، به وسیله آن جذب نخواهد شد.

این پدیده را اثر موسبوئر می نامند. آزمایشهایی که در سال 1960 و سالهای بعد با استفاده از اثر موسبوئر انجام شد، درستی پیشگویی نسبیت را تایید کرد. در نسبیت فرکانس و در نتیجه انرژی فوتون در یک میدان گرانشی تغییر می کند که برای آن روابط زیر ارائه شده است.

1- هنگامیکه فوتون در حال سقوط در یک میدان گرانشی است f"=f(1+MG/Rc^2) یعنی جابجایی به سمت آبی گرانش. که در آن

M, G, R, c , f, f"

به ترتیب جرم جسمی که موجب ایجاد میدان گرانشی شده، ثابت جهانی گرانش، شعاع جسم و سرعت نور و فرکانس فوتون قبل از سقوط و فرکانس فوتون بعد از سقوط است.

2- هنگامیکه فوتون در حال فرار از یک میدان گرانشی است

f"=f(1-MG/Rc^2)

یعنی جابجایی به سمت سرخ گرانش حال فوتونی را در نظر بگیرید که در حال فرار از میدان گرانشی یک سیاه چاله است. همچنانکه که می دانیم نور - فوتون نمی تواند از میدان گرانش یک سیاه چاله بگریزد. طبق رابطه ی بالا فرکانس فوتون بتدریج کاهش می یابد تا جاییکه به صفر برسد، یعنی f"=0 حال سئوال این است که با ناپدید شدن فوتون برای انرژی آن چه اتفاقی می افتد؟ انرژی فوتون چه می شود؟ یعنی انرژی به چه چیزی تبدیل می شود؟ تنها پاسخی که می توان برای این پدیده داد این است که پتانسیل گرانشی افزایش یافته است. به عبارتی ساده و صریح انرژی فوتون به نیروی گرانش تبدیل شده است.

در نسبیت عام فضا-زمان دارای انرژی است و این انرژی موجب انحنای فضا می شود. اما مشکل نسبیت این است که فضا-زمان را به عنوان کمیت پیوسته در نظر می گیرد. با توجه به آنچه که در سطور بالا بیان شد، فوتون در میدان گرانشی انرژی خود را از دست می دهد. اما در مکانیک کوانتوم انرژی یک کمیت گسسته است. این کمیت گسسته یعنی انرژی چگونه با کمیت پیوسته ای نظیر فضا-زمان جمع می شود و بازهم پیوستگی آن محفوظ می ماند؟ حال به این مورد توجه باید کرد که طبق قوانین پذیرفته شده ی فیزیک، کار با تغییرات انرژی برابر است.

یعنی

F=dp/dt , F=-dU/dx, w=fd=dE , dE=E2-E1

خوب کوانتومی بودن انرژی می تواند ما را به این حقیقت رهنمون شود که کار نیز یک کمیت کوانتومی است. اما چگونه می توان یک کوانتوم کار را تعریف کرد؟ برای تعریف کوانتوم کار الزاماً باید از تعریف کار بهره برد. می دانیم که کار به صورت جابجایی نیرو تعریف می شود. یعنی W=F.d اما طول یک کمیت پیوسته است، لذا بایستی نیرو کوانتومی باشد. اگر یک کوانتوم نیروی گرانش را Fg در نظر بگیریم، باید کمترین طول ممکن را انتخاب کنیم تا بتوانیم کوانتوم کار را تعریف کنیم. به این منظور از کوچکترین طول قابل تصور که کمتر از آن تجربه پذیر نیست استفاده می کنیم. این طول به طول پلانک شناخته می شود که آن را با Lp نشان می دهیم. کوانتوم کار به صورت زیر تعریف می شود Wq=Fg.Lp و در حالت کلی کار برابر خواهد شد با

W=nWq=nFg.Lp n

یک عدد صحیح است با چنین نگرشی به نیرو می توان نسبیت و مکانیک کوانتوم را در هم ادغام کرد. این کوانتوم نیروی گرانش را گراویتون می نامیم که حالت خاصی از سی. پی. اچ. است.

کلمات کلیدی: فیزیک نوین


نوشته شده توسط مهدی 86/3/1:: 7:53 عصر     |     () نظر
 سازمان اروپایى تحقیقات هسته اى یا «سرن» واقع در ژنو به عنوان بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذرات جهان، هفته گذشته پنجاهمین سال فعالیت خود را جشن گرفت. فعالیت این سازمان، درک بشر از کهکشان ها را به میزان قابل توجهى افزایش داده و همکارى هاى علمى بین المللى را در این زمینه تقویت کرده است. دولت سوئیس به عنوان هدیه پنجاهمین سال تولد «سرن»، مرکزى به نام «جهان علم و نوآورى» را که یک مرکز شبکه اى جدید و نیز مکانى براى بازدید علاقه مندان است، به این سازمان اهدا کرد. در سازمان اروپایى تحقیقات هسته اى که هدف آن «کشف رازهاى مبداء جهان» اعلام شده است، دانشمندانى از80 کشور جهان فعالیت دارند و حدود 6 هزار و 500 دانشمند دیگر از بیش از500 دانشگاه و مرکز تحقیقاتى دانشمند میهمان آن محسوب مى شوند. به گفته «چارلز کلایبر» وزیر علوم و پژوهش هاى سوئیس، در50 سال گذشته سازمان اروپایى تحقیقات هسته اى کانون همایش و ملاقات دانشمندان مختلف جهان با ریشه هایى از تمامى ملت ها، فرهنگ ها، مذاهب و اقوام بوده است. کلایبر در مراسم جشن پنجاهمین سالگرد تاسیس «سرن» گفت: «در این مرکز مناقشات و دشمنى هاى سیاسى به هیچ وجه راه ندارد و حکمفرمایى همین روحیه باعث شده است این سازمان بتواند در چگونگى شکل گیرى تفکر انسان نسبت به طبیعت و آغاز جهان کمک هاى قابل ملاحظه اى داشته باشد.»

سازمان تحقیقات هسته اى اروپا که در سال1954 توسط 12 کشور بنیان نهاده شد، یکى از نخستین طرح هاى مشترک اروپایى است. مقر این سازمان در ژنو است اما آزمایشگاه بسیار عظیم آن که در زیر زمین قرار دارد، عملاً وارد خاک فرانسه مى شود. وزیر علوم سوئیس گفته است «سرن» در عین حال که یک سازمان سوئیسى است یک سازمان فرانسوى و اروپایى نیز هست. فعالیت هایى که در طول سال هاى گذشته در سازمان تحقیقات هسته اى اروپا انجام شده منجر به سه جایزه نوبل و نیز پیشرفت هاى چشمگیر در زمینه فناورى و مهندسى شده است. یکى از مشهورترین ابداعات مرکز تحقیقات هسته اى اروپا، علامت «دبلیو دبلیو دبلیو» (www) است که هر روز ده ها میلیون کاربر رایانه در سراسر جهان براى ارتباط با یکدیگر از آن استفاده مى کنند. دبلیو دبلیو دبلیو یا شبکه سراسرى جهانى در اوایل دهه 1990 به منظور ایجاد ارتباط میان متخصصان فیزیک ذرات در «سرن» ابداع شد. سازمان تحقیقات هسته اى اروپا در زمینه تکمیل شتاب دهنده هاى ذرات نیز نقش بسیار مهمى داشته است. این شتاب دهنده ها با استفاده از میدان هاى الکترومغناطیس، موج هایى از ذرات با انرژى بسیار زیاد تولید مى کنند که از آنها به عنوان ابزارى براى صنعت، داروسازى و تحقیقات استفاده مى شود. هم اکنون فعالیت هاى «سرن» عمدتاً روى تکمیل «برخورددهنده عظیم هادرون» (LHD) متمرکز است. دانشمندان انتظار دارند که با استفاده از این دستگاه فوق العاده قوى بتوانند درک انسان را از چهار نیروى بنیادى طبیعت به میزان بى سابقه اى افزایش دهند. انتظار مى رود دستگاه ال اچ دى که قرار است در سال2007 شروع به کار کند، عمیقاً به درون ماده نفوذ نموده تا این سئوال را پاسخ دهد که آیا در جهان چیزى به جز آنچه به چشم دیده مى شود، نیز وجود دارد؟

کلمات کلیدی: فیزیک نوین


نوشته شده توسط مهدی 86/3/1:: 7:52 عصر     |     () نظر
 برای تولید و انتشار امواج آکوستیکی ، ارتعاشهای مختلفی وجود دارند. ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای صوتی می‌شوند، بر حسب حدود فرکانس‌شان طبقه بندی می‌کنند. ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند، و با گوش شنیده می‌شوند، دارای فرکانسی بین 20 تا 20000 هرتز است.

دگر آهنگش (Modulated)

انرژی آکوستیکی که همراه گفتار است از ماهیچه‌های سینه نشات می‌گیرد. این ماهیچه‌ها هنگام انقباض هوا را از ششها به سوی اجزای مختلفی که ساز و کار صوتی ا تشکیل می‌دهند، روانه می‌سازد. این جریان دائم هوا را می‌توان حامل انرژی دانست که باید از حیث سرعت و فشار برای تولید صوت دگر آهنگیده شود. این تغییر لازم به یکی از دو طریق اساسی که به تولید صوتهای با صدا و بی‌صدا منجر می‌شود، انجام می‌گیرد.

صوت با صدا

صوت با صدا ، شامل حرکات حروف مصوت گفتار معمولی و همچنین آهنگهای مخصوص صداهای آوازه خوانی است. عامل اصلی دگر آهنگش صوتهای صدادار نای است که تارهای صوتی در عرض آن کشیده شده‌اند.

ساختمان تارهای صوتی

تارهای صوتی تشکیل از دو نوار پرده مانند که دیافراگمی شکاف دار را درست می‌کنند، تشکیل یافته است، و به واسطه باز و بسته شدن این شکاف در اثر ارتعاش جریان هوا دگر آهنگیده می‌شوند. طول سوراخ وسط دیافراگم که هنگام عمل به شکاف تبدیل می‌گردد، در مردان 2.5 سانتیمتر و در زنان 1.5 سانتیمتر است و کششی که تارهای صوتی با آن کشیده می‌شوند، فرکانس اصلی دگر آهنکش را معین می‌کنند.

وظیفه تارهای صوتی

عمل تارهای صوتی این است که تغییرات سرعت و فشار جریان دگر آهنگیده را به شکل منحنی دندانه اره‌ای در می‌آورد. وقتی منحنی دندانه اره‌ای را به کمک سری فوریه (Fourier) تجزیه کنیم دیده می‌شود که تعداد زیادی هارمونیکهایی که از حیث فرکانس با هم ارتباط دارند، در آن منحنی قرار گرفته‌اند.

شبکه آکوستیکی

حفره‌های متعددی که در حکم تشدید کننده هستند و همچنین سوراخهای بینی و حفره‌های گلو و دهان بر روی هم یک شبکه آکوستیکی را تشکیل می‌دهند که موجهای فشار را دوباره دگر آهنگیده می‌کنند. بسیاری از این پارامترها را می‌توانیم به میل خود کنترل کنیم، یعنی با تغییر دادن وضعیت زبان یا تغییر شکل لبها می‌توان تعداد زیادی صوت با صدا تولید کرد.

صوتهای تنفسی

همچنین ساز و کار صوتی می‌تواند صدا را بدون استفاده از تارهای صوتی تولید کند. اینگونه صوتها را صوتهای تنفسی می‌نامند. مثلا اگر هوا را بطور دائم با فشار توام با تنفس از ششها خارج می‌سازیم، صدایی مانند هیس تولید می‌شود که شبیه به صدای فرار بخار است. ظاهرا این صدا به واسطه اغتشاشی است که در جریان هوا هنگام عبور از مسیر نامنظم دستگاه صوتی پیدا می شود.

صوت بی صدا

اینگونه صوتها شامل صامت‌های بی صدای مالشی (frictive) مانند f و s و همچنین صامت‌های بی صدای ایستی (stop) مانند p و t و k هستند. در اینجا ارتعاش اساسی اینگونه تولید می‌شود که لبها ، دندانها و زبان ، جریان هوا را دگر آهنگیده می‌کنند. تجزیه انواع صوتهای بی صدا وجود نواری از فرکانسهای پیاپی را بیشتر در قسمت بالای فرکانسهای قابل شنیدن قرار دارند، آشکار می‌سازد.

کلمات کلیدی: ترمو دینامیک


نوشته شده توسط مهدی 86/2/29:: 2:14 عصر     |     () نظر
 برای عکسبرداری و سونوگرافی عمدتا از اشعه ایکس استفاده می‌شود. به لحاظ انرژی بالا و قدرت نفوذ زیاد اشعه ایکس از آن در سونوگرافی بافت‌های نرم و اعضای داخلی بدن نمی توان استفاده نمود. بنابراین از امواج آکوستیکی از جمله ماورای صوت در سونوگرافی بهره می‌گیرند.

ویژگی پیزو الکتریسیته در بلور کوارتز

در تکنیک سونوگرافی مبنای کار بر مواد پیزوالکتریک نهاده شده است. مواد پیزوالکتریک به موادی اطلاق می‌شود که می تواند تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط برهم ایجاد کنند بهترین ماده پیزوالکتریک برای این منظور بلور کوارتز است. بلور شش ضلعی کوارتز دارای بار منفی و مثبت بصورت یک در میان در شش زاویه خود می‌باشد. اگر این بلور را تحت اثر فشار یا کشش مکانیکی قرار دهیم. دو طرف بلور دارای بارهای منفی و مثبت خواهد شد. حال اگر بلور را در حالت خنثی در یک میدان الکتریکی قرار دهیم وجود بارهای مثبت و منفی باعث کاهش یا فشار در روی بلور شده و شکل بلور را تغییر می‌دهد. اگر این میدان الکتریکی با فرکانس مشخص شروع به نوسان نماید. بلور پیزوالکتریک نیز متناسب با همان فرکانس شروع به ارتعاش نموده و امواج مکانیکی از خود صادر می‌کند و این مبنای تولید ماورای صوت به توسط سیستم پیزوالکتریک است.

طرز بکارگیری بلور کوارتز در سونوگرافی

یک نکته جالب توجه در پدیده سونوگرافی و ماورای صوت این است که همان بلور پیزوالکتریک که تحت تغییرات میدان الکتریکی فیزیک امواج ماورای صوتی تولید می‌کند. بازتابهای امواج را نیز از بافتهای درونی دریافت و با روندی دقیقا عکس روند تولید این فیزیک امواج به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می‌کند. که این سیگنال با انتقال به پردازشگر مرکزی به شکل تصویر شخصی در روی صفحه نمایش دستگاه ظاهر می‌شود.

ایجاد تصویر واضع از اندام‌های داخلی

برای ایجاد وضوح و تمایز بهتر ، فرکانس تولید ماورای صوت طوری تنظیم می‌شود که فیزیک امواج بازتابیده را برای ایجاد وضوح و تمایز و تصویر واضح تری را ایجاد کند. برای جلوگیری از پخش فیزیک امواج ماورای صوتی در راستاهای دیگر در ترانسدیوسر از ماده میرا کننده در دسته ترانسدیوسر استفاده شده است. بدین ترتیب فیزیک امواج ماورای صوت فقط در یک راستا در جهت بافتهای بدن منتشر می‌شود. فرکانس 3 مگاهرتز برای تصویر برداری ماورای صوتی از بافت‌های عمقی و فرکانس یک مگاهرتز برای شناسایی بافت‌های سطحی بکار می‌رود.

بدترین عامل در کاهش نفوذ فیزیک امواج برای ایجاد تصویر واضح وجود آزمایش‌های مربوط به هوا در حد فاصل بدن بیمار و سطح ترانسدیوسر است. برای جلوگیری از این موضوع سطح بدن را با آب یا روغن یا ژله مخصوص آغشته می‌کنند تا هوایی در این فاصله باقی نماند. شرط بازتابش امواج در هنگام عبور از بافت‌های داخلی بدن تغییر دانسته بافت‌هاست. بدین ترتیب مرزهای اندامهای مختلف داخلی به خوبی مشخص می‌شوند. با توجه به این که مقداری از فیزیک امواج حین عبور جذب می‌شوند و میزان این جذب با افزایش چگال بافت بیشتر می‌شود. تصاویر ماورای صوتی اندامهایی که در پشت استخوان قرار دارند، چندان جالب و واضح نیست.

آزمایش ساده

اگر یک بلور پیزوالکتریک به طور مثال در فرکانس 3 مگاهرتز تنظیم شده باشد در واقع فیزیک امواج با فرکانس به 3 مگاهرتز را نیز تولید می‌کند که گستره این محدوده را پهنای باند فیزیک امواج گویند و هرچه پهنا اصلی ترین و شدیدترین آنها باشد. و سایر فیزیک امواج در این محدوده برای تولید تصاویر کناری یا فرعی در پدیده سونوگرافی بکار می‌روند.

آزمایش دیگر این تکنیک جداسازی ژرفی است و آن حداقل فاصله‌ای است که با تغییر بافت دستگاه می تواند آنرا نشان دهد. در دستگاههای مدرن با فرکانس 1-3 مگاهرتز این قدرت جداسازی حدود یک میلی متر است

کلمات کلیدی: ترمو دینامیک


نوشته شده توسط مهدی 86/2/29:: 2:13 عصر     |     () نظر
<      1   2   3   4   5   >>   >