علمی

علمی

اینه ها

هر سطحی که بتواند اشعه تابیده شده را منعکس کند، آینه نامیده می‌شود معمولا آینه شیشه‌های صیقلی و صافی هستند که یک طرف آنها جیوه اندود شده است.

قوانین بازتاب در آینه‌ها

  1. پرتو تابش ، پرتو بازتاب و خط عمود بر سطح آینه در نقطه تابش ، هر سه در یک صفحه‌اند.
  2. زاویه تابش (i) و زاویه بازتاب (r) همواره با هم برابرند. (i=r)
  3. زاویه تابش و زاویه بازتاب همواره نسبت به خط عمود بر سطح آینه سنجیده می‌شود. نه نسبت به سطح خود آینه.
˚i+α=90


 

جسم و تصویر در آینه

تصویر حقیقی

پرتوهای تابش و بازتابشی که از سطح آینه به چشم می‌رسند، پرتوهای حقیقی می‌گویند. تصویر حاصل از پرتوهای بازتابی حقیقی را تصویر حقیقی می‌گویند که می‌توان آنرا روی پرده تشکیل داد و یا از آن عکسبرداری کرد.

تصویر مجازی

اگر پرتوهای بازتابی از سطح آینه واگرا باشند، همدیگر را قطع نخواهد کرد مگر اینکه آنها را به صورت پرتوهای مجازی در پشت آینه امتداد دهیم تصویر حاصل از پرتوهای بازتابی حقیقی را تصویر حقیقی می‌گویند که می‌توان آن را روی پرده تشکیل داد یا از آن عکسبرداری کرد.

جسم مجازی

اگر پرتوهای بازتابی از سطح آینه واگرا باشند، همدیگر را قطع نخواهند کرد مگر اینکه آنها را به صورت پرتوهای مجازی در پشت آینه امتداد دهیم تصویر حاصل از این پرتوها تصویری مجازی خواهند بود که در پشت آینه تشکیل می‌شود و نمی‌توان آنرا روی پرده تشکیل داد.

جسم مجازی

اگر در مقابل پرتوهای بازتابی یک دستگاه نوری که تصویر حقیقی می‌دهد، دستگاه دیگری قرار دهیم، طوری که پرتوهای حقیقی مجبور باشند قبل از رسیدن به هم و تشکیل تصویر از دستگاه دوم عبور کنند، تصویر حقیقی بعنوان جسم مجازی برای دستگاه دوم عمل می‌کند.

    • از جسم حقیقی همواره پرتوهای واگرار به آینه یا عدسی می‌تابد. پس زمانی که گفته می‌شود پرتوهای همگرار به آینه یا عدسی برخورد کردند. منظور این است که جسم مجازی است.

انواع آینه

آینه تخت

سطحی است صاف و صیقلی و مسطح که بازتاب نور نه روی آن منظم است.

ویژگیهای تصویر در آینه تخت

  1. طول تصویر= طول جسم
  2. فاصله تصویر تا آینه= فاصله جسم تا آینه
  3. تصویر مجازی
  4. تصویر مستقیم دارای وارونی جانبی

جابجایی جسم و آینه

  • نکته 1: اگر جسم به اندازه l به آینه نزدیک یا از ان دور شود، تصویر به اندازه l به آینه نزدیک یا از آن دور می‌شود. به همین ترتیب اگر جسم با سرعت v به اینه نزدیک یا دور شود ، تصویر نیز با سرعت V به آینه نزدیک یا از آن دور می‌شود در این حالت سرعت تصویر نسبت به جسم 2V خواهد بود.

  • نکته 2: اگر آینه به اندازه d به جسم نزدیک یا از آن دور شود، صویر به اندازه 2d به جسم نزدیک یا از آن دور می‌شود. به همین ترتیب اگر آینه با سرعت V نسبت به جسم تغییر مکان یابد ، تصویر با سرعت 2V نسبت به جسم جابجا می‌شود.

نکته 3: اگر جسم در راستای عمود بر سطح آینه حرکت نکند ، بلکه در امتداد حرکت ان با آینه زاویه θ بسازد ، سرعت حرکت جسم نسبت آینه برابر Vsinθ خواهد بود که V سرعت جسم است.


  • مثال1) جسمی با سرعت 1V به آینه تخت نزدیک می‌شود، آینه نیز با سرعت 2V به سمت جسم حرکت می‌کند. تعیین کنید

1-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به جسم
الف) 2×(V2+V1) ................................ ب) V2+V1
ج)V2+ 2V1 د) 2V2+V1







2-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به آینه
الف) 2×(V2+V1) ................................ ب) V2+V1
ج)V2+ 2V1 د) 2V2+V1







3-1- سرعت جابجایی تصویر نسبت به مکان اولیه اش.
الف) 2×(V2+V1) ................................ ب) V2+V1
ج)V2+ 2V1 د) 2V2+V1







1-1) چون جسم و آینه به هم نزدیک می‌شوند پس برای سهوت محاسبه می‌توان فرض کرد که اینه با سرعت V2+V1 به سجم نزدیک می‌شود. چون در اینه تخت باید فاصله تصویر تا آینه برابر فاصله جسم تا اینه باشد ، پس تصویر با سرعت V2+V1)×2) به جسم نزدیک می‌شود (نکته 2)


2-1) در این حالت آینه را ساکن فرض می‌کنیم در حالتیکه جسم با سرعت V2+V1 به آن نزدیک می‌شود به دلیل تقارن بین جسم و تصویر ، تصویر هم با سرعت V2+V1 به آینه نزدیک خواهد شد. (نکته1)


3-1-) جابجایی جسم با سرعت V1 باعث جابجایی تصویر با همان سرعت خواهد شد و جابجایی آینه با سرعت V2 باعث جابجایی تصویر با سرعت دو برابر می‌شود پس تصویر نسبت به محل اولیه‌اش با سرعت 2V2+V1 جابجا می‌شود. (نکته2,1)


مثال 2) جسمی با سرعت 4 متر بر ثانیه در امتدادی که با خط عمود بر اینه تختی زاویه 60 درجه می‌سازد ، از اینه دور می‌شود. این جسم با چه سرعتی از تصویرش دور می‌شود؟
الف)4 ................................ ب)2
ج) 3√2 د)8








دوران آینه

نکته 4: هر گاه شعاع تابش ثابت بماند و اینه حول خطی در صفحه خود به اندازه α دوران کند ، شعاع بازتابش به اندازه α2 تغییر خواهد کرد.



مثال3) یک پرتو نوری طوری به آینه تخت می‌تابد که با سطح زاویه 30 درجه می‌سازد. اگر اینه به اندازه 15 درجه حول خطی در صفحه‌اش دوران کند، زاویه بین پرتو تابش و بازتابش چقدر خواهد بود؟
الف)˚150 ................................ ب) ˚90
ج)˚30 د)˚60







پاسخ: زاویه تابش ˚60=30-90 است پس زاویه بین پرتو تابش و بازتاب ˚120 می‌باشد. دوران 15 درجه‌ای آینه پرتو بازتاب را به اندازه 30 درجه دوران می‌دهد. لذا این مقدار به اندازه اولیه بین دو پرتو اضافه می‌گردد. (نکته4)

نکته5: اگر زاویه بین دو اینه تخت متقاطع α باشد ، تعداد تصاویری که از انعکاسهای متوالی در انها ایجاد می‌شود ، از رابطه زیر بدست می‌اید که در آن n تعداد تصاویر است.



مثال 4) چهار وجه داخلی یک مکعب آینه می‌باشد. کره کوچکی را در مرکز مکعب قرار می‌دهیم چند تصویر از این کره خواهیم داشت.
الف)12 ................................ ب)4
ج)بینهایت د)102







پاسخ چون حداقل دو وجه از چهار وجه انتخابی موازی خواهند بود (0=α) پس بینهای تصویر خواهیم داشت.

بینهایت = n=360/0 -1


 

میدان دید آینه تخت

برای بدست آوردن میدان دید ، پرتوهایی را از چشم به لبه‌های آینه وصل کرده و تصویر چشم را در پشت آینه بدست می‌آوریم. امتداد پرتوهای مجازی در جلوی آینه محدود کننده میدان دید آن می‌باشند.

مثال 5) آینه تختی به طول 50 سانتیمتر روی دیوار نصب شده است. شخص درفاصله 1 متری از اینه و 4 متری از دیوار ایستاده است میدان دید آینه در چقدر است؟
الف) 250cm ................................ ب)3m
ج) 75cm د) 150cm







پاسخ: آینه کروی: آینه کروی قسمت کوچکی از سطح یک کره تو خالی است که یک طرف آن نقروه اندود شده باشد.

انواع اینه کروی:

  1. آینه مقعر(کاو) سطح داخلی بازتاب کننده است.
  2. آینه محدب (کوژ): در این آینه سطح خارجی بازتاب کننده است.

آینه‌های کروی مشخصاتی چون محور اصلی ، مرکز C ، راسS و کانون F و یا شعاع (r) معرفی می‌شوند که (r=2f)

تصویر در اینه مقعر

در آینه مقعر با تغییر محل جسم ، علاوه بر تغییر محل تصویر ، ویژگیهای آن نیز عوض می‌شود.


I- جسم در فاصله کانونی قرار دارد؛ تصویر: 1) مستقیم 2) مجازی 3) بزرگتر 4) در پشت آینه
تشکیل می‌گردد (این مور در دندانپزشکی کاربرد دارد)
II- جسم روی کانون آینه باشد: تصویر در بینهایت تشکیل می‌شود.
III- جسم بین کانون مرکزی قرار داشته باشد؛ تصویر 1) معکوس 2) حقیقی 3) بزرگتر 4) در خارج از مرکز تشکیل می‌شود.
IV- جسم در مرکز آینه واقع باشد؛ تصویر 1) معکوس 2) حقیقی 3) برابر جسم 4) روی مرکز تشکیل می‌گردد.
V- جسم در خارج از مرکز آینه قرار داشته باشد؛ تصویر 1) معکوس 2) حقیقی 3) کوچکتر 4) بین مرکز و کانون آینه تشکیل می‌شود.
VI- جسم در بی نهایت باشد؛ تصویر 1) معکوس 2) حقیقی 3) کوچکتر 4) روی کانون آینه تشکیل می‌شود.
تصویر در آینه محدب: 1) مستقیم 2) مجازی 3) کوچکتر 4) در فاصله کانونی تشکیل می‌شود. اگر جسم در بینهایت باشد، تصویر روی کانون قرار می‌گیرد.

نکته 6: تصویر جسم در آینه مقعر ، بزرگتر و مستقیم دیده می‌شود و در آینه محدب ، تصویر کوچکتر و مستقیم روئیت می‌شود.


 

نکته 7: آینه‌ها کروی از جسم حقیقی ، تصویری حقیقی و معکوس و یا مجازی و مستقیم تشکیل می‌دهند و ازجسم مجازی ، تصویری حقیقی و مستقیم و یا مجازی و معکوس تشکیل می‌دهند.



مثال 6) آینه‌ای تصویری حقیقی و بزرگتر ، از یک جسم تشکیل داده است که نسبت به جسم مستقیم است. نوع آینه و جسم کدام است؟
الف) مقعر ، مجازی ................................ ب) مقعر ، حقیقی
ج) محدب ، مجازی د) مجدب ، حقیقی





پاسخ: با توجه به نکته 7 چون تصویر حقیقی و مستقیم است، پس جسم مجازی می‌باشد و چون تصویر بزرگتر از جسم است پس آینه مزبور ، محدب بوده ایت. پس گزینه ج صحیح است.
در فرمول آینه‌ها p: فاصله جسم تا آینه q: فاصله تصویر تا آینه f: فاصله کانونی آینه 1/p+1/q=1/f

نکته 8: هرگاه جسم ، تصویر و کانون هر کدام حقیقی بودند ، فاصله مربوط به آنها را مثبت در نظر می‌گیریم و اگر مجازی باشند ، فاصله مربوطه را منفی منظور می‌کنیم. مثلا در آینه محدب با جسم حقیقی ، f و q منفی هستند.


فرمول آینه‌ها f=pq/p+q
P=qp/q-p
Q=pf/p-f

q/p=طول جسم/طول تصویر= γ= فرمول بزرگنمایی


از ترکیب روابط فوق داریم: |f=δp/│γ±1│=q/│γ±1 که علامت منفی برای تصویر مجازی می‌باشد.

  • اگر فاصله جسم از تصویر d باشد، کانون آینه از رابطه زیر به دست می‌آید.
|f=γd/│γ2-1


 

  • اگر فاصله جسم از کانون a و فاصله تصویر از کانون a باشد ، aa=f2 خواهد بود کخ به فرمول نیوتن مشهور است و همچنین داریم:
γ=f/p=a/f



مثال 7) جسمی در فاصله 12 سانتی متری از آینه مقعری به شعاع 20 سانتی متر قرار دارد. محل تصویر و بزرگنمایی آینه کدام است؟
الف) 60 سانتی متر ، 5 ................................ ب) 30- سانتیمتر ، 2.5
ج) 30 سانتی متر ، 2.5 د) 60- سانتی متر ، 5







پاسخ: گزینه الف)

Q=pf/p-f=12*10/12-10=120/2=60 cm γ=q/p=60/12=5


مثال 8) جسمی مقابل آینه مقعری قرار می‌گیرد و تصویری حقیقی و دو برابر از آن حاصل می‌شود. جسم را 6 سانتی متر جابجا می‌کنیم، در این حالت تصویر به بینهایت می‌رود. شعاع آینه چقدر است؟
الف) 8 سانتیمتر ................................ ب) 12 سانتیمتر
ج) 16 سانتیمتر د) 24 سانتیمتر







پاسخ: وقتی با جابجایی 6 سانتیمتری جسم ، تصویر به بینهایت می‌رود، یعنی جسم در کانون قرار می‌گیرد، پس نتیجه می‌گیریم که فاصله جسم تا کانون ، 6 سانتیمتر بوده است. از فرمول نیوتن داریم: γ=f/a→f=γa
2=طول جسم/طول تصویر= γ

F=2*6=12 cm γ=2f=2*12=24cm


گزینه (د) صحیح است.

مثال 9) از یک جسم که در فاصله 10 سانتیمتری یک آینه کروی قرار دارد، تصویری حقیقی ، مستقیم و سه برابر تشکیل شده است. نوع آینه و شعاع آن کدام است؟
الف) محدب ، 30 سانتیمتر ................................ ب) محدب ، 15 سانتیمتر
ج) مقعر ، 30 سانتیمتر د) مقعر ، 15 سانتیمتر






پاسخ:تصویر حقیقی و مستقیم ، نشاندهنده جسم مجازی است (نکته 7) و چون بزرگتر است پس آینه محدب بوده است.

γ═q/p→q=│pγ│=10*3=30 cm


 

f=pq/p+q=-10*30/-10+30=-300/20=-15 cm. r=30 cm


مثال 10) در یک آینه محدب فاصله جسم از تصویرش 30 و طول تصویر نصف طول جسم است. فاصله کانونی آینه برابر است بت:
الف) 12 سانتیمتر ................................ ب) 20 سانتیمتر
ج) 40 سانتیمتر د)6 سانتیمتر





پاسخ:

+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم آذر 1391ساعت 16:10  توسط mohamadmehdirahmati  | 

نکات مهم اینه ها و پرسش ها

نکته ۱ -در آينه تخت اگر جسم به اندازه d به آينه نزديک شود ، تصوير نيز به اندازه d  به آينه نزديک می شود ، پس تصوير به اندازه 2d به جسم نزديک می شود .

نکته ۲ - در آينه تخت اگر آينه به اندازه d به جسم نزديک شود ، تصوير آن به اندازه 2d جابجا می شود .

نکته ۳ - در آينه تخت اگر جسم به اندازه d به آينه نزديک شود و در همين حال آينه نيز به اندازه D به جسم نزديک شود ، تصوير به اندازه d+2D جابجا خوهد شد و يا به اندازه 2d+2D به جسم نزديک می شود .

نکته ۴ - در آينه ها هميشه زاويه تابش با زاويه بازتابش برابرند .

نکته ۵ - در آينه تخت اگر پرتو تابش به اندازه θ تغيير کند پرتو باز تابش نيز به اندازه θ تغيير وضعيت می دهد .

نکته ۶ - در آينه نخت اگر آينه را حول محوری که مماس بر آينه است به اندازه θ دوران دهيم ، پرتو باز تابش به اندازه 2θ  تغيير وضعيت می دهد .

نکته ۷ - در آينه تخت اگر آينه را حول محوری که عمود بر آينه است به اندازه θ دوران دهيم  تاثيری بر روی پرتو باز تابش نمی گذارد .

نکته ۸ -اگر چشمه نور بسيار کوچک و يا فاصله آن تا جسم بسيار زياد باشد ( چشمه نور نقطه ای )در اينصورت از جسم فقط سايه بر روی پرده تشکيل می شود .در غير اينصورت (چشمه نور گسترده ) سايه و نيم سايه هر دو بوجود می آيند .

نکته ۹ - در چشمه نور نقطه ای هر چقدر فاصله جسم تا چشمه نور کاهش يابد ، اندازه سايه بزرگتر می شود .

نکته ۱۰ - اگر طول چشمه نور گسترده با طول جسم (قرص کدر )برابر باشند ، با تغيير فاصله جسم تا چشمه نور تغييری در طول سايه ايجاد نمی شود ولی هر چقدر جسم به چشمه نور نزديک شود اندازه نيم سايه بزرگتر می شود .

نکته ۱۱ - اگر طول جسم بزرگتر از طول چشمه نور گسترده باشد ، با نزديک شدن جسم به چشمه نور گسترده ، طول سايه و نيم سايه  بزرگتر می شوند.

نکته ۱۲ - در آينه های مقعر و محدب نصف شعاع ، فاصله کانونی نام دارد .

نکته ۱۳ - آينه ای مقعر است که وسط آن فرو رفتگی داشته باشد و يا بتواند تصويری بزرگتر ايجاد کند .

نکته ۱۴ - در آينه محدب تصوير همواره کوچکتر ، مجازی و مستقيم است ولی  ميدان ديد وسيعتر می باشد .

نکته ۱۵ - در آينه مقعر اگر جسم در فاصله کانونی (بين F و P ) باشد تصوير آن مجازی ، بزرگتر و مستقيم خواهد بود .

نکته ۱۶ - در آينه مقعر اگر جسم روی کانون باشد تصوير آن در بينهايت خواهد بود .

نکته ۱۷ - در آينه مقعر اگر جسم بين کانون و مرکز ( بين C  , F ) باشد تصوير آن حقيقی ، بزرگتر و معکوس خواهد بود که خارج از  C  تشکيل می شود .

نکته ۱۸ - در آينه مقعر اگر جسم روی مرکز ( C  ) باشد تصوير آن نيز روی C  خواهد بود (R=2f= q=p)  در اينحالت تصوير حقيقی و معکوس نيز هست .

نکته ۱۹ - در آينه مقعر اگر جسم خارج از 2f يا مرکر باشد تصوير آن حقيقی کوچکتر و معکوس است که بين کانون و مرکز قرار می گيرد .

نکته ۲۰ - در آينه محدب ( کوژ ) جسم در هر محل قرار گيرد تصوير آن مجازی ، کوچکتر و مستقيم است که بين کانون و راس آينه ( P ) قرار می گيرد .

نکته ۲۱ - در آينه ها اگر تصوير مجازی باشد مستقيم نيز هست و بالعکس.

نکته ۲۲ - در آينه محدب اگر جسم در فاصله f از آينه قرار گيرد تصويری نصف جسم و در فاصله f/2 از آينه خواهد داشت .

نکته ۲۳ - در محاسبات آينه ها بايد فاصله کانونی آينه محدب را منفی و آينه مقعر را مثبت در نظر بگيريم .

نکته ۲۴ - در تصوير مجازی  بايد مقدار q را  منفی قرار دهيم .

نکته ۲۵ - در رابطه بزرگنمايی همه مقادير بايد مثبت  قرار گيرند .

نکته ۲۶ - در هنگام محاسبه p , q ,f  اگر فقط يکی از اين کميتها معلوم هستند ، ابتدا به کمک رابطه بزرگنمايی ، q  را بر حسب p محاسبه کرده و با توجه به مجازی يا حقيقی بودن تصوير ، مقدار  q  را در رابطه اصلی قرار می دهيم .

                                            q=mp

بازتاب 

 سوالات آينه ها

 

۱- يک آينه کروی به فاصله کانونی  ۴ cm ازيک جسم حقيقی تصويری مجازی داده است که طول آن چهار برابر جسم است. نوع آينه و فاصله تصوير از آينه چند سانتی متر است؟

 (۷۸  ت )

  √۱)کاو  ۱۲         ۲)کوژ  ۱۲          ۳)کاو  ۶            ۴)کوژ  ۶

۲-در يک آينه کاو بزرگنمايی ۴/۱ است. اگر جسم را به اندازه ۱۲cm  به آينه نزديک کنيم بزرگنمايی ۲/۱ می شود . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟  (۷۸  ت )

  ۱)۳             √۲) ۶             ۳)۸           ۴)۲۴

۳-جسمی مقابل يک آينه کاو واقع است و تصويری مجازی از آن در آينه ديده می شود که بزرگی آن ۳ برابر جسم است . اگر فاصله جسم از تصوير ۴۰cm باشد فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است ؟( ۷۸  ر )

  ۱)۷/۵         ۲)۱۰              √۳)۱۵           ۴)۳۰

۴-طول تصوير حقيقی تشکيل شده در يک آينه کاو ربع طول شی است. اگر شی به اندازه ۶cm به آينه نزديک شود طول تصوير حقيقی برابر طول شی می شود . فاصله کانونی آينه سانتی متر است؟ (  ۷۹  ت )

  ۱)۱/۴             ۲)۱/۲             √۳)۲              ۴)۴

۵-سطح سايه و نيمسايه ای که در موقع خورشيدگرفتگی روی زمين تشکيل می شود وقتی ماه به زمين نزديک است نسبت به زمانی که ماه از زمين دور است به ترتيب ....و.....است.

 (۷۹  ر)

 ۱(کوچکتر .کوچکتر                        ۲)کوچکتر . بزرگتر

√ ۲)بزرگتر . کوچکتر                        ۴)بزرگتر . بزرگتر

۶-طول تصوير يک جسم در آينه محدب برابر ۵/۱ طول جسم است. اگر جسم را ۱۰cm به آينه نزديک کنيم طول تصوير برابر ۳/۱ طول جسم می شود.  اندازه فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است ؟ (۷۹  ر  )

 ۱)۱۰             ۲)۸               √۳)۵              ۴)۴

۷-يک آينه کروی از يک جسم حقيقی که در فاصله ۳۰cm از آن قرار دارد تصويری مجازی می دهد که طولش ۳/۲ طول جسم است. نوع آينه و شعاع آن چند سانتی متر است؟ (۸۰ ت )

۱)کاو ۶۰            ۲)کاو ۱۲۰         ۳)کوژ ۶۰        √ ۴)کوژ ۱۲۰

۸-جسم کوچکی در فاصله ۲۰cm از يک آينه مقعری به شعاع ۳۰cm قرار دارد . نوع تصوير چيست؟ و فاصله آن از آينه چند سانتی متر است؟

  ( ۸۰  ت  )

۱)حقيقی  ۴۰      √۲)حقيقی ۶۰      ۳)مجازی ۴۰       ۴)مجازی ۶۰

۹-يک شی با سرعت ثابت روی محور اصلی يک آينه محدب از آن دور می شود . تصوير آن چگونه حرکت می کند؟ ( ۸۱  ت  )

    ۱)با سرعت ثابت از آینه دور می شود

    ۲)با سرعت ثابت به آينه نزديک می شود

  √۳)با سرعت کند شونده از آينه دور می شود

    ۴)با سرعت کند شونده به آينه نزديک می شود

۱۰-تصوير يک جسم در يک آينه مقعر به فاصله کانونی ۶۰cm حقيقی و بزرگنمايی آن  ۲  است . فاصله جسم از آينه چند سانتی متر است ؟

  ( ۸۱ ت )

۱)۳۰            ۲)۶۰              ۳)۸۰           √ ۴)۹۰

۱۱-يک شی کوچک روی محور اصلی يک آينه مقعر قرار دارد  و فاصله اش تا آينه دو برابر فاصله کانونی است. نوع تصوير و بزرگنمايی آينه کدامند؟

 (۸۱  ر )

√۱)حقيقی ۱         ۲)حقيقی ۳/۱        ۳)مجازی ۱۰      ۴)مجازی ۳/۱

۱۲-فاصله يک شی از آينه تخت را دو برابر می کنيم. فاصله بين شی و تصويرش چند برابر می شود؟ (  ۸۰  ر )

   √۱)۲             ۲)۳              ۳)۴               ۴)۸

۱۳-جسمی را از سطح يک آينه تا فاصله های دور جابجا می کنيم.بيشترين فاصله تصوير آن از آينه ۳۰cm می شود. نوع آينه و فاصله کانونی آن بر حسب سانتی متر کدام است؟

 ( ۸۰  ر )

 √۱)کوژ  ۳۰            ۲)کوژ  ۱۵         ۳)کاو   ۳۰          ۴)کاو  ۱۵

۱۴-اگر فاصله بين شی و آينه تخت نصف شود ، فاصله بين تصوير تا آينه و طول تصوير هر کدام چند برابر می شوند؟(۸۲  ر)

  √۱)۱/۲ . ۱        ۲)۱/۲  . ۱/۲         ۳)۱/۴  . ۱       ۴)۱/۴ . ۱/۲

۱۵-طول تصوير حقيقی جسمی در آينه مقعر دو برابر  طول جسم است . اگر فاصله بين جسم و آينه را ۴cmبيشتر کنيم ، طول تصوير با طول جسم برابر می شود . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟ (۸۲  ر )

 √۱)۸            ۲)۱۰             ۳)۱۲              ۴)۴۰

۱۶-فاصله جسم از تصويرش در يک آينه محدب محدب ۱۶cm و طول جسم ۳ برابر طول تصوير آن است . فاصله کانونی آينه چند سانتی متر است؟ 

(  ۸۳  ت )

  √۱)۶              ۲)۱۲              ۳)۱۸             ۴)۲۴

۱۷-فاصله کانونی آينه مقعری ۱۲ cm است. اگر شی را در فاصله ۸ cm از آن قرار دهيم . تصوير... و در فاصله ...سانتی متری از آينه تشکيل می شود. 

( ۸۳  ت )

     ۱)حقيقی   ۲۴                       √ ۲)مجازی  ۲۴

     ۳)حقيقی   ۳۶                          ۴)مجازی  ۳۶

۱۸-در يک آينه تخت زاويه ای که بين پرتو تابش و پرتو باز تابش ايجاد می شود ،۴ برابر زاويه ای است که پرتو تابش با آينه می سازد. در اين حالت زاويه تابش چند درجه است؟ 

 (۸۳  ر )

 ۱)۳۰                ۲)۴۵            √ ۳)۶۰              ۴)۷۲

۱۹-جسمی به طول l1 در فاصله d1 از يک آينه محدب قرار دارد. تصوير آن  به طولl2 در فاصله d2 از آينه تشکيل شده است.در اين مورد از نظر اندازه کدام رابطه درست است؟

 (۸۳  ر )

 √  ۱)l2>l1           d2>d1

      2)l1>l2           d1>d2        

     3)l2>l1           d1>d2

      4)بسته به اندازه d1 همه حالات درست است

۲۰-می خواهيم تصوير يک جسم در يک آينه کاو کوچکتر از خود جسم شود . برای اين منظور کدام رابطه بايد بين p و f بر فرار باشد ؟ (۸۳  ر )

√   1)  p>2f

     2)   p>f

     3)  2f>p

     4)   2f>p>f

۲۱-آينه مقعری از يک جسم کوچک ،تصويری حقيقی با بزرگنمايی ۳ تشکيل داده است. جسم را ۵cm از آينه دور می کنيم بزرگنمايی نسبت به حالت اول نصف می شود .فاصله کانونی اين آينه چند cm است؟ (۸۴  ت )

   ۱)۱۰             ۲)۱۵             ۳)۲۰              √ ۴)۲۵

۲۲-قطر يک چشمه نور گسترده با قطر جسم کدری که در مقابلش قرار دارد يکسان است. اگر جسم کدر را به چشمه نور نزديک کنيم ابعاد سايه و نيمسايه به ترتيب چه تغييری می کنند؟ 

   (۸۴  ر  )

    ۱)کاهش . کاهش                        ۲)افزايش  . ثابت

    ۳)افزايش  . افزايش                    √۴)ثابت  . افزايش

۲۳-در يک آينه مقعر به فاصله کانونی f فاصله جسم تا کانون برابر a و فاصله تصوير حقيقی اش تا کانون ’a است. در اين صورت کدام رابطه درست است؟ ( ۸۴  ر )

 √  1)  a’a=f

     2)   a’a=Γf

     3)   a+’a=2f

     4)  ’a-a=f     

۲۴-هنگامی که جسمی به اندازه ۱۰ cm به يک آينه محدب نزديک می شود بزرگنمايی تصوير آن از ۵/۱ به ۳/۱ تغيير می کند . شعاع آينه چند سانتی متر است؟ ( ۸۴  ر)

 ۱)۵            √  ۲)۱۰              ۳)۲۰             ۴)۴۰

۲۵- آينه تختی به ديوار نصب شده و شخص ٬ يک متر از طول بدن خود را در آن می بيند . اگر اين تصوير کل طول آينه را پوشانده باشد . طول آينه چند متر است ؟ ( ۸۵ ت )

   ۱)۱           ۲)۲         √ ۳)۲/۱           ۴)۴/۱

۲۶- اگر شمع روشنی را روی مجور اصلی يک آينه محدب از آينه تا فواصل دور جابجا کنيم تصوير ... شمع از ... جابجا می شود . ( ۸۵ ر )

  √۱) مجازی ٬ آينه تا کانون          ۲) حقيقی ٬ آينه تا کانون

  ۳) مجازی ،بی نهايت تا کانون     ۴) حقيقی ٬ بينهايت تا کانون

۲۷- اگر فاصله جسم تا آينه مقعر ۳ برابر فاصله کانونی آينه باشد . بزرگنمايی آينه در اين حالت چقدر است ؟ ( ۸۵ ر )

   ۱)۲        √ ۲)۲/۱           ۳)۳/۲           ۴)۲/۳

 

+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم آذر 1391ساعت 16:9  توسط mohamadmehdirahmati  | 

متن درس فیزیک بخش نور و بازتاب نور

نور صورتي از انرژي تابشي است كه با سرعت 300000 كيلومتر بر ثانيه درفضا سير مي كند.

فرايند نور:
1- موجب ديدن اجسام مي شود.
2- موجب عمل غذاسازي گياهان مي شود.
3- باعث كاركردن كليه وسايل نوري مي شود.

4- موجب تغيير رنگ لباس و پارچه مي شود.

براي آنكه جسمي ديده شود، بايد از آن جسم نور به چشم برسد، بنابر اين جسم يا بايد از خودش نور تابش كند و يا نورهايي را كه برآن تابيده شده است، به طرف چشم بيننده بازتاب دهد.
به همين دليل اجسام به دو دسته تقسيم مي شوند.
1- اجسام منير يا چشمه ي نور: اجسامي كه از خود نور توليد مي كنند. مانند خورشيد، لامپ روشن، شمع روشن، چوب در حال سوختن
2- اجسام غير منير: اين اجسام از خود نوري تابش نمي كنند، بلكه نوري را كه از چشمه هاي نور به آن ها تابيده است به طرف چشم، باز مي گردانند، در نتيجه ما مي توانيم آن ها را ببينيم.

انواع چشمه ي نور:
1- چشمه ي گسترده نور: يك شي نوراني نظير خورشيد، چراغ روشن، شعله ي شمع را چشمه ي نور گسترده مي ناميم.

 


2- چشمه نور نقطه اي: اگر صفحه اي از مقوا را كه روي آن روزنه ي كوچكي ايجاد شده است، درمقابل چراغ روشني قراردهيم، نور چراغ پس از گذشتن از روزنه منتشر مي شود و روزنه مانند يك چشمه نور كوچك عمل مي كند كه به آن چشمه ي نقطه اي نور مي گويند.



تقسيم بندي اجسام غير منير از نظر عبور نور از آنها:
1- اجسام شفاف :
اجسامي كه نور از آن ها عبور مي كند مانند شيشه – هوا – آب


2- اجسام نيمه شفاف : اجسامي كه نور از آن ها عبور مي كند ولي از پشت آن ها اجسام ديگر به طور واضح ديده نمي شوند. مانند شيشه هاي مات – كاغذ كالك
3- اجسام كدر اجسامي كه نور از آن ها عبور نمي كند.مانند آجر-مقوا-چوب و ....

نور به خط راست منتشر مي شود.
چند دليل مهم براي اثبات اين موضوع:
1- عبور نور از لابه لاي شاخ و برگ درختان


2- تشكيل سايه - خورشيد گرفتگي
4- ماه گرفتگي

سايه چگونه تشكيل مي شود؟ اگر جسم كدري در مقابل منبع نوري قرار گيرد در پشت جسم محوطه ي تاريكي بوجود مي آيد كه به آن سايه مي گويند.

 

راههاي تشكيل سايه :

1- تشكيل سايه به وسيله چشمه ي نقطه اي نور: در اين حالت فقط سايه كامل ايجاد مي شود و مرز مشخصي بين تاريكي و روشنايي وجود دارد.
نكته: قطر سايه به فاصله ي چشمه ي نور تا جسم كدر و پرده بستگي دارد.
نكته: هر گاه چشمه ي نور به جسم كدر نزديك شود قطر سايه بزرگتر مي شود و هرگاه چشمه ي نور را از جسم كدر دور كنيم قطر سايه كوچك تر مي شود.


هر گاه سايه به وسيله ي چشمه ي نقطه اي تشكيل شود بين قطر سايه و قطر جسم كدر رابطه ي زير وجود دارد.



مثال : جسمي به طول 10CM در فاصله ي 5CM از يك منبع نقطه اي نور قراردارد. اگر فاصله ي پرده تا منبع

نور 60CM باشد، در اين صورت طول سايه چقدر است؟

AB=10CM
OH=5CM

OH'=60CM

?=A'B'

 


2- تشكيل سايه به وسيله چشمه ي گسترده نور: در اين حالت علاوه بر سايه كامل، نيم سايه نيز ديده مي شود.


     - خورشيد گرفتگي (كسوف): هر گاه در چرخش ماه به دور زمين و هر دو به دور خورشيد، مركز آن سه (ماه،زمين،خورشيد) روي يك خط راست واقع شود به طوري كه ماه در وسط باشد، ماه جلوي نور خورشيد را مي گيرد و سايه آن روي زمين مي افتد در نتيجه كساني كه در سايه ي ماه قرار دارند خورشيد را تاريك مي بينند. در اين صورت مي گوييم، خورشيد گرفتگي رخ داده است.


    - ماه گرفتگي: اگر زمين بين ماه و خورشيد قرار گيرد، زمين جلوي نور خورشيد را مي گيرد و سايه آن روي ماه مي افتد و آن را تاريك مي كند. در اين صورت مي گوييم ماه گرفتگي رخ داده است.


   بازتاب نور :  برگشت نور از سطح يك جسم را بازتاب مي گويند.

انواع بازتاب نور:
1- بازتاب منظم: اين بازتابش در سطوح بسيار صاف صورت مي گيرد. در اين صورت پرتوهاي نور به طور موازي به سطح تابيده و به طور موازي در يك جهت بازتاب مي شوند. در اين نوع بازتاب همواره تصويري واضح و روشن ايجاد مي شود. مانند آينه

 

 

2- بازتاب نامنظم: هرگاه يك دسته پرتو موازي نور به سطح ناهمواري برخورد كند به صورت پرتوهاي غير موازي و در جهات متفاوت بازتاب مي شوند. دراين نوع بازتابش تصوير اشياء مبهم و نامشخص است.

 

 

اصل انعكاس: در بازتاب نور از سطح يك جسم، همواره زاويه تابش و بازتاب برابرند.


نكته 1: پرتو تابش: پرتو نوري كه به سطح مي تابد.(I)
نكته2: پرتو بازتابش: پرتو بازگشته از سطح را مي گويند.(R)
نكته3: زاويه تابش: زاويه بين پرتو تابش و خط عمود را مي گويند.(i)
نكته4: زاويه بازتابش: زاويه بين پرتو بازتاب و خط عمود را گويند.(r)
نكته5: زاويه آلفا
α : زاويه بين پرتو تابش و سطح آينه را گويند.
نكته6: زاويه بتا
α : زوايه بين پرتو بازتاب و سطح آينه را گويند.
نكته7: زاويه تابش متمم زاويه
α است. يعني
نكته8: زاويه باز تابش متمم زاويه
 β  است. يعني

انواع دسته اشعه (پرتو) نوراني:
1- دسته پرتو موازي: اين پرتوها همانطور كه از اسمشان پيدا است با هم موازي هستند.


2- دسته پرتو همگرا: پرتوهايي هستند كه در آن شعاع هاي نور در جهت انتشار به هم نزديك مي شوند و در يك نقطه به هم مي رسند.


3- دسته پرتو واگرا: پرتوهايي كه در آن شعاع هاي نور در جهت انتشار از هم دور مي شوند.


پرتوهاي حقيقي:

پرتوهاي تابش و بازتابش كه به چشم مي رسند را پرتوهاي حقيقي مي گويند.

پرتوهاي مجازي:

امتداد پرتوهاي واگرايي كه از سطح آينه بازتاب مي شوند(در پشت آينه) پرتوهاي مجازي گفته مي شود.

تصوير حقيقي:

 زماني تشكيل مي شود كه پرتوهاي تابش شده از يك نقطه شي پس از برخورد به آينه يا عدسي در نقطه اي ديگر به هم برسند. تصوير حقيقي بر روي پرده تشكيل مي شود.


تصوير مجازي:

 تصويري كه پرتوهاي مجازي در پشت آينه به وجود مي آورند را مي گويند.تصوير مجازي بر روي پرده تشكيل نمي شود.


آينه:

قطعات شيشه اي كه پشت آنها نقره اندود يا جيوه اندود شده است و مي توانند نور را بازتاب دهند بازتاب از سطح آينه منظم است.


ويژگي هاي تصوير در آينه تخت
1- تصوير مجازي
2- تصوير مستقيم
3- تصوير برگردان(وارون جانبي)
4- طول تصوير با طول جسم برابر است.
5- فاصله تصوير تا آينه با فاصله ي جسم تا آينه برابر است.

 

كاربرد آينه ي تخت:
1- استفاده از تصوير مستقيم آن در خانه و وسايل نقليه
2- استفاده از آينه براي ارسال علايم مخابراتي به فاصله دور
3- استفاده از آينه ي تخت براي اندازه گيري سرعت نور و وسايل نور بازتابي (تلسكوپ بازتابي)
4- پريسكوپ:
اين دستگاه از لوله اي تشكيل شده كه در دو طرف آن دو آينه ي تخت موازي نصب شده كه هر يك از اين آينه ها با محور آينه زوايه 45 درجه مي سازد. هر تصويري كه در يكي از اين آينه ها ديده مي شود در ديگري نيز مشاهده مي شود.

انتقال آينه ي تخت:

 هرگاه جسمي در برابر آينه ي تختي قرار گيرد، تصوير مجازي آن در آينه ديده مي شود. چنانچه آينه به اندازه d جابه جا شود. تصوير به اندازه 2d نسبت به جسم جابه جا مي شود.


اگر آينه ثابت باشد و جسم به اندازه d نسبت به آينه جا به جا شود تصوير نسبت به جسم به اندازه d جا به جا مي شود.

سرعت انتقال تصوير:

 سرعت انتقال تصوير در آينه ي تخت در حالتي كه آينه ثابت باشد و جسم با سرعت V در راستاي عمود بر سطح آينه حركت كند، نسبت به مكان اوليه اش برابر V است.
در حالي كه جسم ساكن باشد و آينه در راستاي عمود بر سطح آينه با سرعت V حركت كند، سرعت انتقال تصوير در آينه نسبت به مكان اوليه اش برابر 2V خواهد بود.
در حالي كه جسم و آينه هر يك با سرعت V به طرف هم حركت كنند، سرعت انتقال تصوير در آينه نسبت به مكان اوليه اش برابر 3Vخواهد بود.

تصوير در آينه هاي متقاطع:

 هر گاه جسم روشني در فضاي بين دو آينه ي متقاطع قرار گيرد پرتوهايي از جسم به هر يك از دو آينه مي تابد و دو تصوير مجازي به وجود مي آورد. اگر پرتوها پس از باز تابش هاي متوالي به آينه برخورد كنند تصويرهاي ديگري نمايان مي شود. هر چه زاويه بين دوآينه α كوچكتر باشد تعداد اين تصويرها بيش تر است. تعداد تصويرها (n) از رابطه ي زير به دست مي آيد.


نكته: در حالتي كه دو آينه موازي باشند 0=α تعداد تصاوير بي نهايت زياد است.

 

آينه هاي كروي:

الف) آينه مقعر(كاو): اگر سطح داخلي آينه بازتاب كننده باشد، به آن آينه كاو مي گويند.
نكته 1: اگر يك دسته پرتو نور موازي به آينه كاو بتابد پرتوهاي بازتابيده در يك نقطه به نام كانون حقيقي به هم مي رسند.
كانون با حرف F نمايش داده مي شود.
به فاصله كانون تا آينه، فاصله كانوني مي گويند و با حرف f نمايش مي دهند.


نكته2: آينه هاي كاو مي توانند از يك جسم هم تصوير مجازي و هم تصوير حقيقي ايجاد كنند.
تشكيل تصوير حقيقي يا مجازي، بستگي به فاصله جسم از آينه هاي كاو دارد. هر چه جسم به آينه نزديك تر باشد، تصوير در فاصله اي دورتر ايجاد مي شود و هرچه جسم را از آينه دور كنيم تصوير به آينه نزديك تر مي شود.

ب) آينه ي كوژ: اگر سطح خارجي آينه بازتاب كننده باشد، آن را آينه ي كوژ مي گويند.
نكته1: هرگاه پرتوهاي نور موازي محور اصلي به آينه محدب بتابد، طوري باز مي تابد كه امتداد پرتوهاي بازتاب از يك نقطه روي محور اصلي مي گذرند. اين نقطه را كانون اصلي آينه ي محدب مي نامند. كانون آينه محدب مجازي است.


نكته 2: تصوير در آينه ي محدب همواره مجازي، كوچك تر از جسم و مستقيم خواهد بود.


شكست نور:
وقتي نور به جسمي مي تابد، مقداري از آن نور بازتاب مي شود، مقداري نيز از جسم عبور مي كند،
اما جسم هاي شفاف مانند هوا، آب، شيشه، طلق هاي پلاستيكي شفاف نور را به خوبي از خود عبور مي دهند.نور در يك محيط معين در مسير مستقيم حركت مي كند.
اگر در مسير نور يك قطعه جسم شفاف عمود در مسير نور قرار گيرد، مسير نور در هنگام عبور از جسم هم چنان مستقيم خواهد بود.


اما اگر نور در مسير خود، با زوايه اي ديگر به يك جسم شفاف (مثلا شيشه) برخورد كند، هنگام ورود به شيشه مسير حركتش مقداري كج مي شود. به اين پديده شكست نور مي گويند.


نور در يك محيط معين، به صورت مستقيم و با سرعت ثابت حركت مي كند، هرگاه محيط تغيير كند، سرعت نور نيز تغيير كرده و نور منحرف مي شود و در مسير جديد به خط راست حركت مي كند.
تغيير مسير پرتو نور به هنگام عبور از يك محيط شفاف به محيط شفاف ديگر را شكست نور مي گويند.

زاويه تابش: زاويه اي بين پرتو تابش و خط عمود (i)
زاويه شكست: زاويه اي بين پرتو شكست و خط عمود (r)

رابطه ي زاويه تابش و زاويه ي شكست:
1- اگر پرتو تابش عمود بر سطح مشترك بين دو محيط باشد،(يعني زاويه آن با خط عمود برابر صفر باشد) در اين صورت نور بدون شكست وارد محيط دوم شده و منحرف نمي شود.


2- اگر پرتو تابش از محيط رقيق وارد محيط غليظ شود در اين حالت پرتو شكست به خط عمود نزديك مي شود يعني زاويه شكست از زاويه ي تابش كوچك تر مي شود.


3- اگر پرتو تابش از محيط غليظ وارد محيط رقيق شود، در اين حالت پرتو شكست از خط عمود دورتر مي شود و زاويه ي شكست از زاويه ي تابش بزرگ تر مي شود.


علت شكست نور:
علت شكست نور، متفاوت بودن سرعت نور در محيط هاي مختلف است. سرعت نور در خلا يا هوا در حدود است اما وقتيكه وارد آب مي شود، سرعت آن به حدود كيلومتر بر ثانيه مي رسد. سرعت نور در شيشه(كه غليظ تر از آب است) كم تر و در حدود  است. اين تفاوت سرعت نور سبب مي شود كه راستاي پرتوهاي نور هنگام عبور از يك محيط به محيط ديگر، شكسته شود و پديده شكست نور اتفاق بيفتد.


عمق ظاهري، عمق واقعي:
هنگامي كه از هوا به جسمي در داخل آب نگاه كنيم آن جسم به سطح آب نزديكتر و وقتي از داخل آب به جسمي در هوا نگاه كنيم، دورتر به نظر مي رسد. وقتي نور به طور مايل از يك محيط شفاف وارد محيط شفاف ديگر مي شود، در مرز مشترك دو محيط، تغيير مي دهد(شكسته مي شود) همين عامل سبب بالاتر ديده شدن جسم نسبت به سطح واقعي گردد.


منشور:
قطعه اي مثلثي شكل است كه از يك ماده شفاف مثل شيشه يا پلاستيك هاي بي رنگ ساخته مي شود. وقتي پرتوهاي نور به يكي از ديواره هاي منشور برخورد مي كند و به آن وارد مي شود، در اثر پديده ي شكست مسيرش تغيير مي كند. اين پرتو هنگام خروج از ديواره ي ديگر منشور نيز، دچار تغيير مي شود.


آزمايش نيوتن:
هرگاه شعاع نور سفيدي بر يك وجه منشور شيشه اي كه قاعده ي آن به شكل مثلث است بتابانيم، نور سفيد تجزيه شده و پرتوهاي خروجي از منشور بر روي پرده طيف رنگيني از هفت رنگ قرمز، نارنجي، زرد، سبز، آبي، نيلي و بنفش را تشكيل مي دهد. علت اين پديده آن است كه ميزان شكست نورهاي رنگي مختلف، با هم يكسان نيست.  هرگاه نور سفيد وارد منشور شود،  تغيير مسير رنگ هاي  تشكيل  دهنده ي نور سفيد از قرمز تا بنفش بيش تر شده و به هنگام خروج از منشور رنگ هاي مختلف نور سفيد از يكديگر جدا مي شوند.
جداسازي رنگ هاي نور سفيد به وسيله ي منشور را پاشيدگي نور (پاشيده شدن) مي گويند.به مجموعه نورهاي رنگي كه از پاشيده شدن نور در منشور به وجود مي آيد طيف نور گفته مي شود.
عدسي ها:

اگر دو منشور را مطابق شكل هاي مقابل به هم بچسبانيم و سطح آن ها را به صورت خميده تراش دهيم، عدسي به وجود مي آيد.


عدسي ها مانند منشور مي تواند جهت پرتوهاي نور را تغيير دهد، همين امر سبب مي شود اجسام از پشت عدسي به صورتهاي مختلف ديده شوند.

انواع عدسي:
1- عدسي همگرا(محدب يا كوژ) ضخامت وسط اين عدسي بيش تر از ضخامت كناره هاي آن است.
اين نوع عدسي پرتوهاي نور موازي را شكسته و در يك نقطه متمركز مي كند يا به عبارت ديگر پرتوهاي نور را به يكديگر نزديك مي كند.
2- عدسي واگرا (مقعر يا كاو) ضخامت وسط اين عدسي كم تر از ضخامت كناره هاي آن است.
اين نوع عدسي پرتوهاي نور موازي را شكسته و آنها را واگرا مي نمايد به عبارت ديگر پرتوهاي نور را از يكديگر دور مي كند.



عدسي همگرا:


اين نقطه كانون عدسي(ذره بين)است. اگر فاصله ي بين عدسي تا صفحه ي كاغذ را اندازه بگيريد، اين فاصله را فاصله كانوني عدسي گويند.
هرگاه يك دسته پرتو نور موازي با محور اصلي به عدسي همگرا بتابد پس از عبور از عدسي شكسته شده و پرتوها در يك نقطه يكديگر را قطع مي كنند. اين نقطه كانون اصلي عدسي بوده و با F نمايش داده مي شود.


فاصله ي بين كانون و مركز نوري عدسي را فاصله ي كانوني عدسي مي گويند و با علامت (f) نمايش مي دهند.
نكته: عدسي هاي همگرا هم تصوير حقيقي و هم تصوير مجازي ايجاد مي كنند.
ويژگي هاي تصوير در عدسي همگرا بستگي به فاصله شي از عدسي و فاصله ي كانوني دارد.

عدسي واگرا:

 هر گاه پرتوهايي موازي محور اصلي به عدسي واگرا بتابد پس از شكست و عبور از عدسي طوري از هم دور مي شوند كه امتداد آن ها از يك نقطه روي محور اصلي بگذرند. اين نقطه را كانون عدسي واگرا مي نامند.
نكته: عدسي ها واگرا همواره تصويري مجازي، مستقيم، كوچك تر از جسم و نزديك تر(در همان طرف شي) ايجاد مي كند.

+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم آذر 1391ساعت 15:37  توسط mohamadmehdirahmati  | 

سوالات درس فیزیک بخش نور و بازتاب نور

جاهاي خالي را با استفاده از كلمات داخل پرانتز كامل كنيد.

 

1) جسم هايي كه نور از آن ها عبور مي كند  نام دارد.
2) اگر زمين بين ماه و خورشيد واقع شود روي مي دهد.
3) در شكل مقابل، زاويه بازتاب درجه است.

 

4) درهنگام تجزيه نور خورشيد، نور

بيش تر از همه ي رنگ ها تغيير مسير مي دهد.
5) هر پرتويي كه موازي محور اصلي به آينه كاو بتابد، پرتو بازتاب آن از  آينه مي گذرد.
6) تصوير در آينه ي همواره مجازي، كوچك تر و مستقيم خواهد بود.
7) سرعت نور در شيشه از آب است.

 

 

عبارات درست و غلط را مشخص كنيد.

صحيح     غلط   

1) قطر سايه به فاصله چشمه ي نور تا جسم كدر بستگي دارد.

       

2) در بازتاب نامنظم همواره تصويري واضح و روشن ايجاد مي شود.

       

3) از امتداد پرتوهاي واگرايي كه از سطح آينه بازتاب مي شود، تصويري مجازي تشكيل مي گردد.

       

4) آينه ي كوژ مي تواند از يك جسم هم تصوير حقيقي و هم تصوير مجازي ايجاد كند.

       

5) اگر پرتو تابش از محيط رقيق وارد محيط غليظ شود، پرتو شكست از خط عمود دورتر مي شود.

       

6) علت شكست نور، متفاوت بودن سرعت نور در محيط هاي مختلف است.         
7) تصوير در عدسي همگرا، همواره مجازي و كوچكتر از خود جسم است.         

 


براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.

 

الف) خورشيد گرفتگي – تشكيل سايه

ب) تشكيل رنگين كمان – بالاتر ديده شدن ماهي

ج) تشكيل تصوير در آينه تخت

د) روشنايي قبل از طلوع خورشيد(فلق)


براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.

 

الف) آب زلال – هوا شيشه

ب) شيشه طرح دار- كاغذ كالك

ج) آجر – پارچه – كتاب

د) آينه تخت – سطوح فلزات

ه) شمع روشن – لامپ روشن – ستاره

 

در جدول مقابل، اجسام منير و غير منير را مشخص كنيد.

 

 

 ستاره قطبي

گياه سبز ماه سياره مريخ لامپ روشن

منير

 

غيرمنير

 

براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.

 

الف) تصوير در آن همواره كوچك تر از جسم و مجازي است.

ب) آينه اي كه هم تصوير حقيقي و هم تصوير مجازي ايجاد مي كند.

ج) ضخامت وسط آن بيش تر از ضخامت كناره هاي آن است.

د) تصوير همه ي اجسام از پشت آن كوچك تر از خود جسم است.

 


گزينه صحيح را انتخاب كنيد.

1) اگر جسمي با سرعت 4 متر بر ثانيه از آينه ي تختي دور شود، تصوير آن با چه سرعتي و در كدام جهت حركت خواهد نمود؟

 

الف) 4 متر بر ثانيه- به آينه نزديك مي شود.
ب) 4 متر بر ثانيه – از آينه دور مي شود.
ج) 8 متر بر ثانيه – به آينه نزديك مي شود.
د) 8 متر بر ثانيه – از آينه دور مي شود.


2) يك آينه تصويري حقيقي و هم اندازه با جسم تشكيل داده است، اين آينه از چه نوعي است؟

 

الف) كاو
ب) كوژ
ج) كاو - تخت
د) تخت

 

3) در آينه ي تخت، دسته پرتوهاي موازي نور طوري به آينه مي تابند كه با آينه زاويه 20 درجه مي سازند، زاويه بين پرتو تابش و بازتابش چند درجه است؟

 

الف) 70
ب) 90
ج) 140
د) 180


4) در شكل مقابل، زوايه ي تابش و زاويه شكست به ترتيب عبارتند از:

 

الف)20و10
ب)10و70
ج)10و20
د)70و10

 

5) كدام پرتو هنگام عبور از منشور بيش تر منحرف مي شود؟

 

الف) زرد
ب) سبز
ج) آبي
د) نارنجي


6) دو آينه ي تخت مطابق شكل قرار گرفته اند. اگر پرتو نوري با زاويه تابش 40 درجه به يكي از آينه ها بتابد و با زاويه 20 درجه از روي ديگري بازتاب شود، زاويه بين دو آينه چقدر است؟

 

الف)20
ب) 50
ج) 60
د) 90

 

7) جسمي مطابق شكل زير عمود بر محور اصلي يك عدسي همگرا قرار دارد. اگر جسم را از A تا B تغيير مكان دهيم تصوير آن ..........

 

الف) از عدسي دور تر و بزرگتر مي شود.
ب) از عدسي دور تر و كوچكتر مي شود.
ج) به عدسي نزديك تر و بزرگتر مي شود.
د) به عدسي نزديك تر و كوچكتر مي شود.

 

8) كدام پديده ي زير دليل خوبي براي جمله زير است.« نور به خط راست منتشر مي شود»

 

الف) ماه گرفتگي
ب) تشكيل رنگين كمان
ج) شكسته ديده شدن مداد
د) بازتاب نامنظم از سطح مقوا


9) اگر نوري به طور عمود بر سطح آينه بتابد، زاويه بازتاب چند درجه خواهد بود؟

 

الف) 180
ب) 90
ج) 45
د) صفر


10) حامد مقابل آينه ي تختي ايستاده است.
اگر فاصله او تا آينه 1 متر باشد، فاصله تصوير حامد تا خود او چند متر است؟

 

الف) 5/0
ب) 1
ج) 2
د) 5/2

 

+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم آذر 1391ساعت 15:29  توسط mohamadmehdirahmati  | 

پاسخ نامه درس فیزیک بخش نور و بازتاب نور

جاهاي خالي را با استفاده از كلمات داخل پرانتز كامل كنيد.
1) شفاف
2) ماه گرفتگي
3) 60 درجه

4) بفنش
5) كانون
6) كوژ
7) كم تر


عبارات درست و غلط را مشخص كنيد.
1) درست
2) غلط
3) درست
4) غلط
5) غلط
6) درست
7) غلط


براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.
الف) انتشار نور به خط راست

ب) شكست نور

ج) بازتاب منظم

د)  بازتاب نامنظم

براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.

الف) شفاف

ب) نيم شفاف

ج) كدر

د) صاف و صيقلي

ه) منير


در جدول مقابل، اجسام منير و غير منير را مشخص كنيد.

 ستاره قطبي

گياه سبز ماه سياره مريخ لامپ روشن
منير غيرمنير غيرمنير غيرمنير منير



براي هر عبارت كلمه مناسب را انتخاب كنيد.

الف) آينه محدب

ب) آينه مقعر

ج) عدسي محدب

د) عدسي مقعر



گزينه صحيح را انتخاب كنيد.
1) اگر جسمي با سرعت 4 متر بر ثانيه از آينه ي تختي دور شود، تصوير آن با چه سرعتي و در كدام جهت حركت خواهد نمود؟
گزينه (ب)

دليل: در آينه ي تخت در حاليكه آينه ثابت باشد و جسم با سرعت 4 متر بر ثانيه از آينه دور شود، تصوير نيز با همان سرعت از آينه دور خواهد شد.


2) يك آينه تصويري حقيقي و هم اندازه با جسم تشكيل داده است، اين آينه از چه نوعي است؟
گزينه (الف)
دليل: آينه كوژ و تخت همواره تصويري مجازي از جسم تشكيل مي دهند ولي آينه هاي كاو هم تصوير حقيقي و هم تصويري از جسم تشكيل مي دهند.


3) در آينه ي تخت، دسته پرتوهاي موازي نور طوري به آينه مي تابند كه با آينه زاويه 20 درجه مي سازند، زاويه بين پرتو تابش و بازتابش چند درجه است؟
گزينه (ج)

دليل: زاويه تابش و بازتابش برابر 70 درجه است و زاويه بين پرتو تابش و بازتابش 140 درجه خواهد شد.


4) در شكل مقابل، زوايه ي تابش و زاويه شكست به ترتيب عبارتند از:
گزينه (ب)

 

5) كدام پرتو هنگام عبور از منشور بيش تر منحرف مي شود؟
گزينه (ج)

6) در آينه ي تخت مطابق شكل قرار گرفته اند. اگر پرتو نوري با زاويه تابش 40 درجه به يكي از آينه ها بتابد و با زاويه 20 درجه از روي ديگري بازتاب شود، زاويه بين دو آينه چقدر است؟
گزينه (ج)

7) جسمي مطابق شكل زير عمود بر محور اصلي يك عدسي همگرا قرار دارد. اگر جسم را از A تا B تغيير مكان دهيم به تصوير آن ....
گزينه (د)
دليل: در عدسي همگرا، هر چه جسم از عدسي دورتر شود، تصوير كوچك تر و نزديك تر خواهد شد.

 

8) كدام پديده ي زير دليل خوبي براي جمله زير است.« نور به خط راست منتشر مي شود»
گزينه (الف)


9) اگر نوري به طور عمود بر سطح آينه بتابد، زاويه بازتاب چند درجه خواهد بود؟
گزينه (د)


10) حامد مقابل آينه ي تختي ايستاده است.
اگر فاصله او تا آينه 1 متر باشد، فاصله تصوير حامد تا خود او چند متر است؟

گزينه (ج)

+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم آذر 1391ساعت 15:27  توسط mohamadmehdirahmati  | 

متن درس فیزیک بخش موج

آونگ درحال نوسان
به حرکت های رفت و برگشتی، مثل حرکت آونگ، حرکت نوسانی می گویند.
جسم در حال نوسان را نوسانگر می گویند.

دوره یا زمان یک نوسان: در حرکت نوسانی به مدت زمانی که طول می کشد تا نوسانگر یک نوسان کامل انجام می دهد، دوره می دوره را با نماد T نشان داده می شود.

یکای اندازه گیری دوره: ثانیه (S).
نکته: هر چه نوسانگر تندتر نوسان کند، زمان هر نوسان آن کوتاه تر می شود.
بسامد: به تعداد نوسان هایی که یک نوسانگر در مدت یک ثانیه انجام می دهد، بسامد یا فرکانس می گویند.
بسامد را با نماد f نشان می دهند.

 

یکای اندازه گیری: هرتز (Hz)
نکته: هر چه نوسانگری تندتر نوسان کند، زمان هر نوسان کم تر و بسامد آن بیش تر می شود.
رابطه ی بین دوره و بسامد: دوره و بسامد در حرکت نوسان ساده، وارون یکدیگرند.

 

نکته 1: دوره ی نوسان آونگ ساده: زمان یک نوسان کامل در آونگ ساده بستگی به طول آونگ و شتاب جاذبه در محل دارد.

گوییم.نکته 2: دوره نوسان دستگاه وزنه – فنرm= جرم وزنه
k= ثابت فنر- ( به جنس فنر بستگی دارد )

تولید موج:اگر سنگ کوچکی را در آب آرام استخر یا برکه ای بیاندازد، در محل برخورد سنگ با آب، دایره ای تشکیل می شود که شعاع آن به تدریج افزایش یابد، به عبارت دیگر در سطح آب «تک موجی» تشکیل می شود که به صورت دایره به هم ی جهت ها منتشر می شود.

 

 

 


اقسام موج: امواج را علاوه بر دو حالت کلی مکانیکی و الکترو مغناطیسی به دو نوع طولی و عرضی نیز طبقه بندی می شوند.

 

1) امواج طولی: «موجی است که راستای نوسان ذره های محیط، موازی با راستای انتشار موج، باشد.»
اگر چند حلقه از فنری را متراکم کنیم و یکبار آن را رها سازیم، مشاهده خواهیم کرد که این حالت تراکم در طول فنر منتشر می شود حلقه های متراکم فنر پس از آزاد شدن، در اثر نیروی برگرداننده ای که ایجاد شده منبسط می شوند و انبساط آن ها سبب متراکم شدن تعدادی از حلقه های بعدی می شود. و این تراکم و انبساط در طول فنر منتشر می شود.
راه تشخیص موج طولی: وقتی موج طولی در فنر منتشر می شود، حلقه های فنر متناوبا به یکدیگر نزدیک و یا از یکدیگر دور می شوند وقتی به یکدیگر نزدیک می شوند، حلقه های متراکم شده و وقتی از یکدیگر دور می شوند حلقه ها انبساط پیدا می کنندو
«موج ها ی طولی در فنر با همین تراکم و انبساط ها قابل تشخیص است.»

 

 

 


2) امواج عرضی: «موجی است که در آن امتداد ارتعاش و امتداد انتشار عمود باشد.»
یک طرف ریسمان یا فنر بلندی را به دیوار می بندیم و طرف دیگر آن را به دست می گیریم، به طوریکه ریسمان افقی قرار گیرد اگر انتهای ریسمان را با یک تکان سریع کمی به بالا و پایین وضع تعادل به حرکت در آوریم، یک تک موج در طول ریسمان منتشر می شود، به طوریکه هر نقطه از ریسمان پس از دریافت موج به بالا و پایین حرکت می کند.
راه تشخیص موج عرضی: موج عرضی در طناب یا فنر با قله ها و دره های ایجاد شده قابل تشخیص است.

 

توجه: امواج عرضی نمی توانند در گازها و مایعات منتشر شوند.

 

 


چشمه ی موج: به جسمی که در یک محیط موج ایجاد می کند، یک چشمه ی موج می گویند(مانند دیایازون)
جابه جایی موج در یک محیط را انتشار موج می گویند. وقتی موج در یک محیط مثلا سطح آب یا در طول فنر منتشر می شود،به هر ذره از محیط که می رسد آن ذره را وادار به حرکت نوسانی می کند، بدون آن که ذره همراه موج از جایی به جای دیگر منتقل شود.

 


ویژگی های موج:

 

 هر موج دارای چهار ویژگی است:

 


  1- سرعت انتشار: موج در هر محیط با سرعت معینی منتشر می شود. سرعت انتشار در یک محیط به جنس و حالت محیط و شرایط فیزیکی آن بستگی دارد.

 


نکته: در محیطی که شرایط فیزیکی در تمام جهات آن یکسان باشد(محیط همگن)، سرعت انتشار موج مقداری ثابت است.
نماد سرعت انتشار:V
یکای اندازه گیری: متر بر ثانیه

 

  2- بسامد (فرکانس): تعداد نوسانهایی که نوسانگر در مدت یک ثانیه انجام می دهد.
نماد فرکانس:f
یکای اندازه گیری:هرتز Hz

 

  3- طول موج: فاصله ی هر دو برجستگی(قله ی موج) پیاپی، یا فاصله ی هر دو فرورفتگی(قعر موج) پیاپی را طول موج می نامند.
طول موج را با
λ نشان می دهند.

 

یکای اندازه گیری: متر(m)

 

 


 


 
4- دامنه موج: حداکثر فاصله ای که مولکول ها از وضع تعادل خود می گیرند، دامنه ی موج نامیده می شود و معمولا با حروف A یا a نشان می دهند.

 

 

 

امواج مکانیکی غیراز امواج طولی و عرضی، انواع دیگری از موج نیز دارند که عبارتند از:
1- موج پیچشی:

 

 در موج طولی و عرضی مسیر هر ذره نوسانی یک خط مستقیم است. در موج پیچشی مسیر هر ذره قوسی از یک دایره است. برای ایجاد یک موج پیچشی در یک فنر باید سر فنر را به نقطه ای ثابت بسته و سر دیگر آن را در جهت عقربه های ساعت و خلاف آن با یک حرکت نوسانی منظم به چرخش در آوریم. در این صورت همه نقاط فنر حول محور آن دارای حرکت تناوبی خواهند شد و موج پیچشی در فنر منتشر می شود. در این حالت راستای انتشار و ارتعاش دقیقا مشخص نیست.

 

2- امواج ایستاده:

 

 اگر سیمی را به دو نقطه A و B محکم ببندیم و به آن ضربه ای بزنیم موجی ایجاد شده و پس از برخورد به مانع در خلاف جهت اول بر می گردد و در طول سیم تعدادی گره و شکم ایجاد می شود که به آن موج ایستاده یا ساکن می گوییم.
مثال: امواج صوتی در تارهای مرتعش و لوله های صوتی

 

 


3- امواج مسطح و کروی:
امواج را می توان، بسته به محیط انتشار آن ها، به امواج یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی طبقه بندی کرد.
در طناب و فنر، موج در بعد طولی، و بر سطح آب، موج در بعدهای طول و عرضی و در فضا موج در سه امتداد متفاوت، انرژی منتشر می کنند.
اگر موج در فضا منتشر شود، نقاط مختلف فضا تحت تاثیر انرژی امواج قرار می گیرند. اگر شعاع های موج موازی باشند و موج در یک محیط همگن منتشر شود، موج مسطح خواهد بود و چنانچه موج در یک نقطه تولید شود و در محیط سه بعدی همگن انتشار یابد، شعاع های موج، شعاع های واگرا خواهند بود و موج کروی خواهیم داشت.

 

 


 


4- موج پلاریزه:

 

 اگر ارتعاشات در یک راستای ثابت صورت گیرد، به طوری که راستای انتشار و راستای ارتعاش در یک صفحه ثابت قرار داشته باشد، موج را پلاریزه می گویند.
معادله ی موج: در مثلث موج انگشت خود را روی کمیتی که می خواهید حساب کنید قرار دهید و عمل ریاضی باقیمانده را انجام دهید.

 

 

 

 

مثال: یک خواننده نتی را با فرکانس 256هرتز می خواند. اگر سرعت صوت در هوا 340 متر بر ثانیه باشد، طول موج این نت را محاسبه کنید.

 


 


پاسخ: ابتدا انگشت خود را بر روی 
λ  قرار دهید، سپس عمل ریاضی باقی مانده (تقسیم) را انجام دهید.

 

 


موج و انرژی :

 

 موج ها با خود انرژی حمل می کنند یعنی با حرکت خود، انرژی را از ذره ای به ذره ی دیگر انتقال می دهند.
به عبارت دیگر، ذره های محیط با حرکت نوسانی خود، انرژی را ذره به ذره در محیط پیش می برند.

 

آب لرزه (سونامی):
گاهی در اثر وقوع زمین لرزه در بستر اقیانوسها یا آتش فشان ها و لغزش های بزرگ زیر دریا، امواج بسیار پر قدرتی به وجود می آیند که به آن آب لرزه یا سونامی (Tsunami) می گویند. این امواج در اثر حرکت ناگهانی مقدار زیادی آب در امتداد قائم به وجود می آیند و با سرعتی بسیار زیادتر از موج های سطح آب، منتشر می شوند.

 

 

موج های صوتی:
هر صوتی دارای انرژی است و به صورت موج از چشمه های صوت انتشار می یابد. موج های صوتی از نوع امواج طولی هستند.
موج صوتی را باید توسط یک جسم مرتعش تولید کرد. به هرجسمی که صوت تولید می کند، چشمه صوت می گویند.
حنجره انسان یک چشمه ی صوت است. با عبور دادن هوا از حنجره، تارهای صوتی آن را به ارتعاش در می آورد. وارتعاش تارهای صوتی صوت را به وجود می آورد. در واقع ارتعاش تارهای صوتی به مولکولهای هوا انرژی منتقل می کند و موج صوتی تولید می شود.نکته: سرعت صوت در جامدها بیش تر از مایعات و در مایعات بیش تر از گازهاست، هر چه ماده متراکم تر باشد، سرعت صوت در آن بیش تر است. در مواد جامد مولکول ها نسبت به گازها به یکدیگر نزدیک ترند و در نتیجه سرعت صوت در آن ها بیش تر است.

موج های صوتی را برحسب بسامد آن ها به سه گروه تقسیم می کنند.

 


1- صوت:

 

 به موج های صوتی که بسامد آن ها در حدود 20 تا 20000 نوسان در ثانیه باشد، صوت می گویند.
برای آنکه صوتی روی گوش انسان اثر بگذارد و شنیده شود، باید بسامد آن در این محدوده باشد، به این محدوده، محدوده ی شنوایی انسان گفته می شود.

 

2- فرو صوت:

 

صوت هایی که بسامد آن ها کم تر از 20 هرتز باشد، فروصوت گفته می شود.

 

3- فرا صوت:

 

 صوت هایی که بسامد آن ها از 20000هرتز بیش تر باشد، فراصوت گفته می شود.

کاربردهای فراصوت:
1- امروزه فرا صوت و استفاده آن در صنعت پزشکی اهمیت بسیار دارد. به عنوان مثال در پزشکی از فراصوت برای بررسی جنین در بدن مادر و اطلاع از وضعیت و اطمینان از سلامتی آن استفاده می شود.
2- از فراصوت در جستجوی تومورها و دیگر عوامل غیر طبیعی حفره شکمی و بررسی قلب استفاده       می شود.
3- امواج فرا صوت می توانند دستگاههای پزشکی و دندانپزشکی را تمیز کنند.
4- از یک باریکه ی پر انرژی فراصوت برای بریدن بافتهای بدن استفاده می شود.

 

 

 

در صنعت:

 

یک باریکه ی فراصوت می تواند شکاف های ظریف (باریک) فلزات، آسفالت جاده ها یا لاستیک را آشکار سازد.

 

زمین شناسان باریکه ای از امواج فراصوت را به درون زمین می فرستند و با بررسی پژواک ها، می توانند به نوع سنگ ها و مواد کانی زیر زمینی پی ببرند. همچنین می توانند با مطالعه پژواک های فراصوت، در مورد احتمال وجود نفت در لایه های زیر زمین نظر بدهند.

 

امواج الکترو مغناطیسی:
نوعی از امواج که می توانند در خلا منتشر شوند و نیاز به محیط مادی ندارند را موج الکترو مغناطیسی    می نامند.
موج های الکترو مغناطیسی از بسامد های بسیار بالا(طول موج بسیار کوتاه که پرتوهای گاما نام دارند) تا بسامدهای بسیارکم (طول موج های بسیار بلند که امواج رادیویی نام دارند) را شامل می شوند.

 

تفاوت موج های الکترو مغناطیسی و موج های صوتی:
1- سرعت موج های صوتی در هوا در دمای معمولی حدود 340 متر برثانیه است در حالی که سرعت انتشار موج های الکترومغناطیسی در هوا حدود 000/000/300 متر بر ثانیه است.
2- امواج صوتی برای انتشار نیاز به محیط مادی دارند در حالیکه امواج الکترو مغناطیسی از خلا نیز         می گذرند.
3- امواج صوتی از نوع امواج طولی و امواج الکترومغناطیسی از نوع عرضی هستند.

 

 

 

شباهت موج های الکترومغناطیسی و موج های صوتی:

 

هر دو با خود انرژی حمل می کنند.

 

 

 


نکته: موج های الکترومغناطیسی را بر حسب بسامد و کاربرد آن ها نامگذاری می کنند.
جدول زیر انواع موج های الکترومغناطیس را از موج های بسیار کوتاه تا موج متوسط نشان می دهد. به این گستره، طیف الکترو مغناطیسی می گویند.

 

 

 

 

نکته: موج های الکترو مغناطیس در این طیف برحسب طول موج مرتب شده اند.


دوره نوسان وزنه متصل به فنر به جرم وزنه وجنس فنر و ساختمان آن بستگی دارد.

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 19:11  توسط mohamadmehdirahmati  | 

سوالات درس فیزیک بخش موج

جملات زیر را با استفاده از کلمات داده شده کامل کنید.

 

1- به تعداد نوسان هایی که یک نوسانگر در مدت یک ثانیه انجام می دهد می گویند.
2- به صوت هایی که بسامد آن ها کم از 20 هرتز باشد می گویند.
3- طول موج رادار و مایکروویو از طول موج پرتوهای فرابنفش  است.
4-در اجاق های مایکروویو انرژی موج توسط مولکولهای غذا جذب شده و باعث شدید آن ها می شود.
5- اختراع باعث شده که بتوان چند پیام را هم زمان ارسال کرد.
6- هر چه نوسان گری تندتر نوسان کند، بسامد آن است.
7-حداکثر فاصله ای که مولکولها از وضع تعادل خود می گیرند نامیده می شود.

 


گزینه صحیح و غلط را مشخص نمایید.

صحیح    غلط  

1- با توجه به رابطه ی ، در حرکت نوسانی ساده، دوره یا بسامد وارون یکدیگرند.

      

2- سرعت انتشار موج های صوتی بیش از موج های الکترومغناطیسی است.

      

3- در موج های الکترومغناطیس، با افزایش طول موج، بسامد کاهش می یابد.

      

4- بسامد پرتوهای فرابنفش بیش تر از پرتوهای فرو سرخ است.

      

5- در یک موج، در صورتی که سرعت ثابت باشد، اگر طول موج افزایش یابد، بسامد هم افزایش می یابد.

      

 


گزینه های صحیح را انتخاب کنید.
1- کدام یک از پدیده های زیر یک حرکت دوره ای (نوسان کامل) نیست؟

 

الف) طلوع و غروب خورشید
ب) پیدایش فصل های سال
ج) چکه کردن منظم شیر آب
د) حرکت آونگ ساعت پاندولی


2- سرعت صوت در کدام یک از موارد زیر بیش تر است؟

 

الف) سنگ
ب) آب
ج) هوا
د) اکسیژن

 

3- بسامد یک موج مکانیکی 10 کیلو هرتز است. این موج در چه زمانی می تواند یک نوسان کامل انجام دهد؟

 

الف) 1000
ب) 10
ج)1/0
د)0001/0


4- دوره ی تناوب کدام یک از آونگ های زیر بیش تر است؟

 

الف)                ب)                     ج)                  د)


5- با توجه به معادله ی موج، کدام یک از نمودارهای زیر رابطه ی بین طول موج و فرکانس را درست نشان می دهد؟

 

الف)                         ب)                          ج)                              د)    


6- سرعت انتشار کدام یک از امواج زیر کم تر است؟

 

الف) گاما
ب) فرا صوت
ج) ایکس
د) فرابنفش


7- موج تولید شده توسط کدام یک وسایل زیر می تواند در خلا منتشر شود؟

 

الف) فنر
ب) تارصوتی
ج) دیاپازون
د) مایکروویو
+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 19:3  توسط mohamadmehdirahmati  | 

پاسخ نامه درس فیزیک بخش موج

جملات زیر را با استفاده از کلمات داده شده کامل کنید.
1- فرکانس
2- فروصوت
3- بیش تر
4-ارتعاشی
5- تارهای نوری
6- بیش تر
7-دامنه موج


گزینه صحیح و غلط را مشخص نمایید.
1- درست
2- غلط

3- درست
4- درست
5- غلط


گزینه های صحیح را انتخاب کنید.
1- کدام یک از پدیده های زیر یک حرکت دوره ای (نوسان کامل) نیست؟
گزینه (ج)

2- سرعت صوت در کدام یک از موارد زیر بیش تر است؟
گزینه (الف)

3- بسامد یک موج مکانیکی 10 کیلو هرتز است. این موج در چه زمانی می تواند یک نوسان کامل انجام دهد؟

گزینه (د)                                  

 

 

4- دوره ی تناوب کدام یک از آونگ های زیر بیش تر است؟
گزینه (د)

5- با توجه به معادله ی موج، کدام یک از نمودارهای زیر رابطه ی بین طول موج و فرکانس را درست نشان می دهد؟
گزینه (ج)

6- سرعت انتشار کدام یک از امواج زیر کم تر است؟
گزینه (ب)

7- موج تولید شده توسط کدام یک وسایل زیر می تواند در خلا منتشر شود؟
گزینه (د)

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:51  توسط mohamadmehdirahmati  | 

متن درس فیزیک بخش گرما

گرما:

 صورتی از انرژی است که در اثر اختلاف دما از جسم گرم به جسم سرد منتفل می شود.
واحدا اندازه گیری گرما ژول (J) است ولی از واحدهای دیگر چون کالری (Cal) و کیلوکالری(Kcal) نیز استفاده می شود.

تعریف کالری:

 مقداری گرمایی است که به یک گرم از جسم داده می شود تا دمای آن 10C افزایش یابد.


نکته: هر کیلو کالری برابر 1000 کالری است. 1kcal=1000cal
نکته: هر کالری معادل 18/4 ژول می باشد.


انرژی درونی:

 به مجموعه ی انرژی های ذرات سازنده ی هر ماده انرژی درونی آن ماده می گویند.

 

عوامل موثر بر انرژی درونی:
1- تعداد ذرات سازنده ی هر ماده.

2-   

نکته1: هر چه ذرات سازنده ی یک ماده بیش تر و انرژی هر ذره ی آن زیادتر باشد، انرژی درونی آن ماده بیش تر است.
نکته2: انرژی پتانسیل هر یک از ذرات سازنده ی هر ماده در اثر نیرویی است که از طرف ذرات اطراف به آن وارد می شود، به وجود می آید.

اثرات گرما:
1- تغییر ماده:

 گرما می تواند دمای اجسام را تغییر دهد یعنی باعث افزایش دمای اجسام می گردد.

2- انبساط و انقباض(تغییر طول، سطح و حجم):

 گرما(غیر از موارد استثنایی) باعث حجم اجسام می شود. یعنی باعث می شود حجم جسم بیش تر شود.

3- تغییر حالت:

 گرما می تواند سبب تغییر حالت اجسام شود.

هریک از تغییر حالت های زیر بر اثر وجود یا عدم وجود گرما در اجسام رخ می دهد:
الف) ذوب: تبدیل جامد به مایع در اثر گرفتن گرما
ب) انجماد: تبدیل مایع به جامد بر اثر از دست دادن گرما
ج) تبخیر: تبدیل مایع به بخار (گاز) در اثر گرفتن گرما
د) میعان: تبدیل گاز به مایع در اثر از دست دادن گرما
ه) تصعید(فرازش): فرازش تبدیل جامد به بخار در اثر گرفتن گرما
و) چگالش (تبرید): تبدیل بخار (گاز) به جامد در اثر از دست دادن گرما

 

4- گرما باعث افزایش سرعت واکنش های شیمیایی می شود.


5- گرما باعث می شود چگالی(جرم حجمی) فلزات تغییر کند.

6- گرما را مستقیما می توان به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.نکته: در انتقال گرما ازجسم گرم به جسم سرد، انرژی درونی جسم گرم کاهش یافته و انرژی درونی جسم سرد افزایش می یابد.

انرژی درونی یک جسم می تواند از راههای زیر افزایش یابد:
1- انجام کار
2- انتقال انرژی گرمایی
3- به هر دو طریق

دما: دما یک کمیت نسبی و مقایسه ای است که میزان گرمی و سردی اجسام را نشان می دهد.

 


نکته: دما را با دستگاهی به نام دماسنج یا ترمومتر اندازه گیری می کنند.
دماسنج ها انواع متفاوتی دارند ولی متداول ترین آن ها دماسنج های جیوه ای و الکلی است که بر اساس انبساط مایعات (تغییر حجم مایعات) عمل می کند.

 

 

 

مقیاس های اندازه گیری دما:
1- دماسنج سلسیوس(سانتی گراد):

 

 در این دماسنج نقطه ذوب یخ خالص صفر و نقطه ی جوش آب خالص صد انتخاب شده است و فاصله ی بین صفر تا صد به صد قسمت مساوی تقسیم شده است.
نکته:دما بر حسب درجه سانتی گراد را نماد
Ө (تتا) نشان می دهند.

 

2- دمای مطلق (کلوین) Tk :

 

در این دماسنج نقطه ذوب یخ 273 ونقطه جوش آب 373 وفاصله بین این دو عدد به 100 قسمت مساوی تقسیم شده است.

 

3- فارنهایت (F) :

 

در این دماسنج نقطه ذوب یخ 32 و نقطه جوش آب 212 انتخاب شده و فاصله ی بین این دو عدد به 180 درجه تقسیم شده است.

 

4- رئومور (R):

 

در این دماسنج نقطه ذوب یخ صفر و نقطه جوش آب 80 انتخاب شده و فاصله بین این دو عدد به 80 قسمت تقسیم شده است.

 

 

 

رابطه بین دما در دماسنج های متفاوت:
برای تبدیل هر یک از مقیاس های اندازه گیری دما به یکدیگر می توان از رابطه ی مقابل استفاده کرد:

 


 

مثال: دماسنج سانتی گراد دمای جسمی را 20 درجه سانتی گراد نشان می دهد. دماسنج فارنهایت دمای همین جسم را چند درجه نشان می دهد؟

 

 


برای تبدیل دما برحسب درجه سانتی گراد به مقیاس های دیگر از روابط زیر نیز می توان استفاده کرد:

 

دمای مطلق T = Ө + ۲۷۳

 

 فارنهایت F = ۱.۸c + ۳۲

 

رئومور R = ۰.۸c

 


گرمای نهان:
هنگام تغییر حالت دمای ماده تغییر نمی کند. در این حالت گرمایی که جسم می گیرد صرف تغییر حالت آن شده و در جسم ذخیره می شود این گرما را گرمای نهان می نامند. یکای اندازه گیری گرمای نهان ژول بر کیلوگرماست.

 

گرمای نهان ذوب :

 

 گرمایی که یک جسم جامد در نقطه ذوب می گیرد تا درهمان دما از حالت جامد به مایع تبدیل شود.

 

گرمای نهان انجماد:

 

 مقدار گرمایی که مایع در نقطه انجماد از دست می دهد تا در همان دما از مایع به جامد تبدیل شود.

 

گرمای نهان تبخیر :

 

 مقدار گرمایی که یک مایع در نقطه جوش خود می گیرد تا در همان دما به بخار تبدیل شود.

 

گرمای نهان میعان :

 

 مقدار گرمایی که بخار در دمای میعان از دست می دهد تا در همان دما به مایع تبدیل شود.

 

 

 

راههای انتقال گرما:

 

معمولا گرما از جای گرمتر به جای سردتر منتقل می شود. این گرما به سه روش شارش می یابد:
1- رسانش (رسانایی)
2- همرفت (کنوکسیون)
3- تابش

1- رسانش(رسانایی)
اگر سر یک میله فلزی را در کنار یک جسم گرم قرار دهیم، طرف دیگر میله گرم می شود، علت گرم شدن میله آن است که مولکولهای مجاور چشمه ی گرم، گرم شده و با دامنه ی بیش تری ارتعاش می یابند، در نتیجه هر مولکول به مولکول مجاور خود ضربه زده و دامنه ارتعاش آن را بیش تر می کند، به این ترتیب گرما در داخل جسم منتشر می شود.نکته: مولکولهای گرم منتقل نمی شوند بلکه انرژی خود را به صورت انرژی جنبشی به مولکولهای سرد مجاور انتقال می دهند به عبارت دیگر در روش رسانایی ماده ثابت است و گرما از مولکولی به مولکول دیگر منتقل می شود.


-انتقال گرما به وسیله مولکولها، اتم ها و الکترون های آزاد یک جسم به مولکولها و اتم های دیگر آن جسم را رسانش گرما می گویند.

 


نکته: این روش در هر سه حالت جامد،مایع و گاز صورت می گیرد، اما انتقال گرما در جامدات بیش تر صورت می گیرد زیرا هر چه مولکول ها به هم نزدیک تر باشند، گرما با سرعت بیش تری در ماده منتقل می شود.قابلیت رسانش جامدات به جنس آن ها بستگی دارد. به طوریکه در فلزات رسانش بسیار قوی و سریع است به همین دلیل آن ها را رسانای گرما می نامند ولی موادی مانند شیشه، چوب، پلاستیک گرما را بسیار آهسته منتقل می کنند به همین دلیل آن ها را نارسانا(عایق) می نامند.
در بین فلزات رسانایی نقره، مس، طلا، آلومینیوم بیش تر از بقیه است.
مایعات به خصوص آب معمولا رسانای ضعیف گرما هستند.(جیوه فلز مایع و فلزات مذاب رسانا هستند.)
گازها و از جمله هوا نیز رسانای ضعیف گرما هستند.توجه: فلزات رسانای خوبی هستند، زیرا در پدیده رسانش وجود الکترون های آزاد بسیار موثر است. فلزات دارای الکترون های آزاد بسیاز زیادی هستند. هنگامی که به نقطه ای از فلز گرما بدهیم الکترون های آزاد انرژی جنبشی بیش تری به دست می آورند و سریع تر حرکت می کنند، الکترون های سریع حامل انرژی، از قسمت های گرم فلز به قسمت های سرد آن پخش می شوند و در برخورد با مولکولهای فلز، انرژی جنبشی خود را به آن منتقل می کنند، با این فرایند انرژی گرمایی به سرعت از قسمت های گرم به قسمت های سرد منتقل می شود.

 

 

2- همرفت(کنوکسیون)
می خواهیم ظرف آبی را به وسیله چراغی گرم کنیم، اگر شعله به یک قسمت از ظرف آب نزدیک باشد، پس از مدتی مشاهده خواهیم کرد تمام آب به جوش می آید. علت این پدیده آن است که آب در مکانی که گرما می گیرد منبسط و سبک می شود و به طرف بالا حرکت می کند و آب سرد که سنگین تر است جای آن را می گیرد. این عمل آن قدر ادامه می یابد تا آنکه همه ی آب گرم شده و سرانجام به جوش می آید.
عملی که در آن انتقال گرما از راه انتقال مولکول ها صورت می گیرد، همرفتی یا جابه جایی نامیده می شود.
نکته: در مایعات و گازها(سیالات) که مولکول ها به آسانی می توانند جابه جا شوند، گرما از راه همرفتی منتقل می شود.
وجود جریان های گرم و سرد دریایی و انواع بادها در اثر جریان همرفتی به وجود می آید.
دستگاه آب گرم کن (شوفاژ)، دودکش کارخانه ها، لامپ های گازی بر اساس همین پدیده عمل می کنند.توجه: در روش انتقال گرما به روش همرفت، خود ماده با جابه جا شدن گرما را منتقل می کند.
نکته: در جریان همرفتی شارش مایع یا گاز بر اثر تغییر چگالی است.

چگالی: چگالی یک ماده جرم یک سانتی متر مکعب از آن ماده است.

چگالی به دو عامل بستگی دارد:
1-
جرم جسم(m) چگالی با جرم رابطه مستقیم دارد. یکای اندازه گیری جرم Kg (کیلوگرم) یا گرم (g) است.
2- حجم جسم (V) چگالی با حجم جسم رابطه عکس دارد. یکای اندازه گیری حجم متر مکعب  () یا سانتی متر مکعب است.
چگالی
ρ از رابطه زیر بدست می آید.

 


 

یکای اندازه گیری چگالی :

 

الف) اگر جرم بر حسب Kg و حجم بر حسب باشد واحد چگالی (کیلو گرم بر متر مکعب )است.

 

ب) اگر جرم برحسب گرم(g) و حجم بر حسب سانتی مترمکعب   است.
برای تبدیل به  مقدار چگالی را بر 1000 تقسیم می کنیم.
برای تبدیل به مقدار چگالی را در 1000 ضرب می کنیم.

 


 

با توجه به مفهوم چگالی، علت جریان همرفتی را توضیح می دهیم،
وقتی ماده ای گرم می شود، منبسط می شود یعنی فاصله ی بین مولکولهای آن بیش تر شده در نتیجه چگالی آن کاهش می یابد در آن قسمت به طرف بالا حرکت می کند. در این هنگام مایعات اطراف جای آن را می گیرند و به تدریج تمام مایع گرم می شود.

 

شرایط لازم برای ایجاد جریان همرفتی :
1- ماده مایع یا گاز باشد.
2- بین دو نقطه اختلاف دما وجود داشته باشد یعنی قسمتی از آن گرم و قسمتی سرد باشد.
3- قسمت گرم با پایین تر از قسمت سرد باشد.

تابش: در انتقال گرما به روش تابش، نیازی به وجود ماده نیست، در این طریق گرما به صورت نور یا امواج الکترومغناطیسی از چشمه های داغ و ملتهب به اطراف گسیل می شود.
یک دسته از امواج الکترومغناطیسی، پرتوهای فرو سرخ هستند این پرتوها وقتی به جسمی بتابند گرمای زیادی تولید می کنند.
در تابش ماده منتقل نمی شود لذا نیازی به محیط مادی یا مولکولهایی که انرژی گرمایی را منتقل کنند نیست، یعنی می توانند در خلا نیز انجام گیرد.

 

چند نکته مهم:
1-
میزان تابش گرمایی یک جسم بستگی به دمای مطلق جسم و سطح خارجی آن دارد.
2- اجسامی که پرتوهای گرما را خوب تابش کنند، این پرتوها را به خوبی جذب می کنند.
3- اجسامی که سطح آن ها به رنگ تیره است یک تابش کننده بسیار خوب و همچنین جذب کننده بسیار خوبی نیز هستند.
4- اجسامی که سطح آن ها بسیار صیقلی است یک تابش کننده و جذب کننده بسیار ضعیف هستند، این اجسام بازتابنده خوب تابش های گرمایی هستند.

- تابش گرمایی از سطح همه اجسام و در هر دمایی صورت می گیرد و باعث کاهش دمای آن ها می شود.
- تابش گرمایی در سطح همه اشیا جذب شده و باعث افزایش دمای آن ها می شود.

 

نکته: انتقال گرما بهطریق تابش بسیار سریع (با سرعت نور) صورت می گیرد اما در روش های رسانایی و همرفتی بسیار کند است.
سرعت انتقال گرما ازطریق همرفتی < سرعت انتقال گرما ازطریق رسانایی < انتقال سرعت گرما ازطریق تابش

 


گرم سازی: گرم سازی نیاز به منبع گرما دارد.

 

منابع گرما در اتاق:
1- بخاری نفتی، گازی، برقی

 

 این اجسام از دو طریق اتاق را گرم می کنند:
     
الف- ایجاد جریان همرفتی در هوای اتاق
      ب- انتقال گرما از طریق تابش

2- شوفاژ

 

 در شوفاژ دو جریان همرفتی به وجود می آید:
     
الف- جریان همرفتی در آب درون لوله های شوفاژ
      ب- جریان همرفتی در هوای اتاق.منابع انرژی:
1- منابع انرژی تجدید پذیر(تمام نشدنی):

 این انرژی ها تا مدت ها در اختیار ما خواهند بود و این انرژی به زودی تمام نمی شود.
مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، آب های جاری ، انرژی گرمایی درون زمین، انرژی امواج جزر و مد

 

2- منابع انرژی تجدید ناپذیر (تمام شدنی):

 

این انرژی ها تنها یک بار قابلیت مصرف دارند و منابع آن ها محدود است و پس از مدتی از بین می روند.
سوخت فسیلی(نفت، گاز، زغال سنگ) و سوخت های هسته ای از این دسته منابع هستند.

با توجه به افزایش روز به روز جمعیت و کاهش روز افزون منابع انرژی و سوخت باید در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم.

 

یکی راههای صرفه جویی، جلوگیری از اتلاف گرما در خانه، مدرسه و اداره هاست.
1-
پوشاندن درزهای در و پنجره

 

 


2- دو لایه کردن شیشه های پنجره

 

 


3- قراردادن لایه های عایق گرما در دیوارها وسقف و ...

 

 


سرد سازی:

 

 سردسازی معمولا با استفاده از تبخیر مایعات انجام می گیرد، زیرا هر گاه مایعی بخواهد تبخیر شود، برای تبخیر شدن، مقداری گرما از محیط اطراف خود جذب می کند و این سبب می شود که دمای محیط اطراف کاهش یابد.
در یخچال ها، سرد خانه ها، کولرهای گازی و آبی نیز تبخیر یک مایع سبب سرد شدن محیط داخل آن می شود.
در یخچال مایعی به نام فریون در داخل لوله هایی که در قسمت یخ ساز قرار دارد وارد می شود، این مایع گرما را از آن محیط می گیرد و بخار می شود، در نتیجه مواد داخل یخچال سرد می شوند.
بخار فریون از داخل لوله به محیط خارج از یخچال منتقل می شود، در این موقع به وسیله ی موتور الکتریکی یخچال فشرده می شود و گرمای خود را از دست می دهد و دوبار به مایع تبدیل می شود و به درون یخ ساز فرستاده می شود، این عمل آن قدر ادامه می یابد تا داخل یخچال کاملا سرد شود.

 

 


کولر گازی نیز مانند یخچال عمل می کنند، قسمت سرد کولر داخل اتاق و قسمت گرم آن ها در هوای بیرون اتاق است. هنگامی که کولر کار می کند از هوای درون اتاق گرما گرفته و به هوای بیرون اتاق داده می شود بنابر این هوای اتاق چشمه سرد و هوای بیرون چشمه گرم است.

 

کاروگرما:
یکی از موارد مهم استفاده از گرما، استفاده از آن در صنعت و به حرکت در آوردن انواع ماشین هاست. این کار از طریق تبدیل انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی انجام می شود.
دستگاهی که انرژی گرمایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند، ماشین گرمایی نام دارد.

انواع ماشین های گرمایی:
1- درون سوز
   الف) توربینی
    ب) پیستونی
        - بنزینی: گاز داغ را بر اثر انفجار تولید می کنند. این گاز خارج نمی شود بلکه یک پیستون را به حرکت در می آورد.
       - دیزلی: شبیه موتورهای بنزینی است، در موتورهای دیزلی ابتدا به جای مخلوط سوخت و هوا، تنها هوا وارد سیلندر می شود، در این حالت هوا کاملا متراکم شده و دمای آن بالا می رود. سپس سوخت به داخل آن پاشیده می شود، چون دمای هوا بسیار بالا است برای آتش زدن سوخت نیاز به شمع جرقه زن نیست، در این موتورها، بخشی از گرمای حاصل از انرژی سوخت، همراه دودهای خارجی به محیط داده می شود بنابر این نمی توان در موتورهای دیزلی همه گرمای حاصل از سوخت را به کار تبدیل کرد.

2- برون سوز:

 

 در این ماشین ها، چون گرما توسط کوره(یعنی بیرون دستگاه) به آب داده می شود این نوع ماشین ها را برون سوز می نامند. ماشین های بخار از این دسته هستند.
ماشین بخار برای اولین بار توسط دانشمندی به نام جیمز وات اختراع شد، در این ماشین، آب در یک مخزن در بسته (شبیه دیگ زودپز) به جوش می آید و مقداری بخار با فشار زیاد تولید می کنند. این بخار از طریق یک لوله به یک استوانه(سیلندر) منتقل می شود و پیستون را به حرکت در می آورد وقتی پیستون تا انتهای استوانه به عقب رفت، جهت ورود بخار به استوانه عوض می شود و در جهت مخالف به پیستون فشار می آورد تا به طرف جلو حرکت کند.نکته: موتور همه اتومبیل ها، هواپیماهای ملخ دار، کشتی ها، قطارها و نیروگاههای کوچک درون سوز است.
در موتورهای درون سوز بخشی از انرژی حاصل از سوخت، سبب حرکت پیستون می شود، این حرکت از طریق دسته و میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود، با انتقال این حرکت دورانی به چرخ های اتومبیل حرکت می کند. بخش دیگر انرژی از طریق رادیاتور، موتور را سرد می کند و لوله خروجی (اگزوز) مستقیما به هوا داده می شود.

مراحل مختلف کار ماشین های گرمایی(موتور اتومبیل):
1- مرحله ی مکش: ابتدا مخلوطی از سوخت و هوا از طریق دریچه ی ورودی وارد یک محفظه ی استوانه ای شکل به نام سیلندر می شود. وقتی پیستون به پایین وضعیت خود رسید، این دریچه بسته می شود و مخلوط بنزین و هوا در داخل استوانه حبس می شود.

 

 


2- مرحله ی تراکم: پیستون بالا می آید، مخلوط را متراکم می کند و به حجم اولیه می رساند. در این وضعیت، دمای مخلوط بسیار بالا می رود.

 

 


3- مرحله آتش گرفتن: هنگامی که پیستون به بالاترین وضعیت خود رسید شمع اتومبیل جرقه می زند و مخلوط آتش می گیرد دما و فشار آن تا مقدار زیادی بالا می رود، در این مرحله در اثر فشار زیاد، دستگاه منبسط می شود و پیستون را به طرف پایین می راند.

 

 


4- مرحله خروج دود: در این مرحله بخشی از دود حاصل از سوخت مخلوط بنزین و هوا از طریق دریچه ی خروج دود که در این مرحله باز می شود، خارج می گردد و سپس پیستون بالا آمده و بقیه ی دود حاصل از سوختن مخلوط را به بیرون می راند، به این ترتیب مقدار زیادی گرما به هوای بیرون داده می شود.

 

 


موتور جت:
موتورهای جت توان فوق العاده زیادی دارند و در هواپیما به کار می روند.
موتور جت پیستون ندارد، این موتورها هوا را می مکند، آن را متراکم می کنند سپس هوا با سوخت مخلوط می گردد.
مخلوط سوخت و هوا در محفظه ی احتراق مشتعل شده و می سوزد و مقدار زیادی گاز (گازهای داغ) با فشار زیاد تولید می کنند.
این گاز از عقب موتور جت خارج می شود و در مسیر خود، چرخ پرده دار بزرگی به نام توربین را که در سر راه قرار دارد به حرکت در می آورد.

 

 


موتور موشک:

 

 موتورهای موشک نوعی موتور جت است.

 


 

 

به بادکنک مقابل توجه کنید:

 اگر شما بادکنک را باد وسپس رها کنید بادکنک در اثر خروج باد از دهانه آن حرکت می کند.
هوا در یک جهت از بادکنک خارج می شود و باعث می شود بادکنک در جهت مخالف رانده شود.
موتورهای موشکی و جت نیز به همین ترتیب کار می کنند.
در این موتورها سوخت با اکسیژن مخلوط می شود و در محفظه ی احتراق می سوزد در نتیجه مقدار زیادی گاز داغ با سرعت زیاد از انتهای موشک خارج می شود و باعث حرکت موشک در جهت مخالف گازهای داغ به طرف جلو می شود


موشک ها می توانند اکسیژن مورد نیازشان رابا خود حمل کنند، بنابر این در خارج از جو زمین و در مسافرت های فضایی مورد استفاده قرار می گیرند.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:50  توسط mohamadmehdirahmati  | 

سوالات فیزیک بخش گرما

کلمه مناسب را در جای خالی قرار دهید.

 

1- هرچه ذرات سازنده یک ماده بیش تر باشد، انرژی درونی آن ماده است.
2- هر چه سرعت حرکت ذرات یک ماده بیش تر باشد، دمای آن جسم است.
3- کمیتی که میزان گرمی و سردی اجسام را نشان می دهد نام دارد.
4- عملی که در آن انتقال گرما از راه انتقال مولکول ها صورت می گیرد نام دارد.
5- اجسامی که سطح تیره دارند، خوب گرما هستند.
6- پرتوهای  وقتی به جسمی بتابند، گرمای زیادی تولید می کنند.

 

 

عبارت صحیح و غلط را مشخص کنید:

صحیح     غلط   

1- انرژی درونی هر ماده، فقط به انرژی جنبشی ذرات آن ماده بستگی دارد.

       

2- در هنگام تغییر حالت جامد به مایع، دمای ماده تغییر می کند.

       

3- گرما همواره از جای گرمتر به جای سردتر منتقل می شود.

       

4- در پدیده انتقال گرما از طریق رسانش، وجود الکترونهای آزاد بسیار مهم است.

       

5- رسانایی گرمایی در مایعات بیش از جامدات است.

       

6- سردسازی معمولا با استفاده از تبخیر مایعات صورت می گیرد.         

 

 

گزینه صحیح را انتخاب کنید.


1- چگالی بنزین 68/0 گرم بر سانتی متر مکعب است. مقدار آن چند کیلوگرم بر متر مکعب است؟

الف) 000068/0
ب) 68/0
ج) 680
د) 6800


2- چگالی جیوه 13600 کیلوگرم بر متر مکعب است. حجم 200 گرم جیوه چند سانتی متر مکعب است؟

الف) 7/14
ب) 680
ج) 2720
د) 272000

 

3- در کدام یک از ظرف های زیر انرژی درونی بیش تر است؟

الف)                 ب)                     ج)                    د)

 


 4- چگالی آب
است. کدام یک از اجسام زیر در آب فرو می روند.

 

الف) یخ
ب) بنزین
ج) آلومینیوم
د) چوب پنبه


5- دربین فلزات زیر رسانایی کدام یک بیشتر از بقیه است؟

 

الف) مس
ب) طلا
ج) نقره
د) آلومینیوم


6- انتقال گرما در خلا از طریق ............. انجام می شود.

 

الف) همرفت و رسانایی
ب) تابش و همرفت
ج) همرفت
د) تابش

 

7- در کدام یک از شکل های زیر جریان همرفتی درست نشان داده شده است.

الف)                    ب)                    ج)                       د)


8- در کدام یک از موارد زیر با آنکه جسم گرما می گیرد، دمای آن تغییر نمی کند؟

 

الف) گازی که متراکم شده است.
ب) فلزی که ذوب شده است.
ج) آب در حال جوشیدن
د) گازی که منبسط شده است.

 

9- کدام یک از خواص زیر، ارتباط مستقیمی با انرژی جنبشی متوسط مولکول ها دارد؟

 

الف) دما
ب) انبساط طولی
ج) ظرفیت گرمایی
د) گرما


10- در هوای سرد تیغه ی فلزی چاقو خنک تر از دسته چوبی اش به نظر می رسد، زیرا:

 

الف) فلز در در دمای پایین تری از چوب است.
ب) فلز رسانای گرمای بهتری از چوب است.
ج) فلزدارای سطح درخشان تری از چوب است.
د) مولکولهای درون فلز باشدت بیش تر ارتعاش پیدا می کنند.

 

11- در جریان همرفتی ، شارش مایع یا گاز بر اثر چه عاملی است؟

 

الف) افزایش چگالی
ب) کاهش چگالی
ج) تغییر چگالی
د) تغییر دما

 

12- تابش گرمایی برای کدام یک از سطوح زیر که جنس و دمای یکسانی دارند بیش تر است؟

 

الف) با رنگ سبز
ب) با رنگ زرد
ج) صیقلی و براق
د) سیاه و مات

 

13- کدام ماده رسانای ضعیف تری است؟

 

الف) آب
ب) جیوه
ج) هوا
د) الکل


14- انتقال گرما از کدام طریق سریع تر صورت می گیرد؟

 

الف) تابش
ب) همرفتی
ج) رسانش
د) جابه جایی ماده

 

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:45  توسط mohamadmehdirahmati  | 

پاسخ نامهی سوالات فیزیک بخش گرما

کلمه مناسب را در جای خالی قرار دهید.
1- بیش تر
2- بالاتر
3- دما
4- همرفتی
5- تابش کننده – بازتابش کننده
6- فرابنفش-فروسرخ


عبارت صحیح و غلط را مشخص کنید.
1- غلط
2- غلط
3- درست
4- درست
5- غلط
6- درست

 


گزینه صحیح را انتخاب کنید.
1- چگالی بنزین 68/0 گرم بر سانتی متر مکعب است. مقدار آن چند کیلوگرم بر متر مکعب است؟
گزینه (ج)

680 = 1000 × 0/68

 

2- چگالی جیوه 13600 کیلوگرم بر متر مکعب است. حجم 200 گرم جیوه چند سانتی متر مکعب است؟
گزینه (الف)

 

 

3- در کدام یک از ظرف های زیر انرژی درونی بیش تر است؟
گزینه (الف)
 
4- چگالی آب است. کدام یک از اجسام زیر در آب فرو می روند.
گزینه (ج)

5- دربین فلزات زیر رسانایی کدام یک بیشتر از بقیه است؟
گزینه (ج)

6- انتقال گرما در خلا از طریق ............. انجام می شود.
گزینه (د)


7- در کدام یک از شکل های زیر جریان همرفتی را درست نشان می دهد.

گزینه (ج)
 
8- در کدام یک از موارد زیر با آنکه جسم گرمابگیرد، دمای آن تغییر نمی کند؟
گزینه (ج)


9- کدام یک از خواص زیر، ارتباط مستقیمی با انرژی جنبشی متوسط مولکول ها دارد؟
گزینه (الف)


10- در هوای سرد تیغه ی فلزی چاقو خنک تر از دسته چوبی اش به نظر می رسد، زیرا:
گزینه (ب)


11- در جریان همرفتی ، شارش مایع یا گاز بر اثر چه عاملی است؟
گزینه (ج)


12- تابش گرمایی برای کدام یک از سطوح زیر که جنس و دمای یکسانی دارند بیش تر است؟
گزینه (د)

13- کدام ماده رسانای ضعیف تری است؟
گزینه (ج)


14- انتقال گرما از کدام طریق سریع تر صورت می گیرد؟
گزینه (الف)

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:44  توسط mohamadmehdirahmati  | 

ترکیبات سدیم

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:42  توسط mohamadmehdirahmati  | 

توضیح فرمولات شیمیایی

فرمول شیمیایی و یا فرمول مولکولی یک راه برای بیان اطلاعات مربوط به اتم های تشکیل دهنده یک ترکیب شیمیایی خاص است. با تکیه بر فرمول تجربی به تنهایی، یک مولکول متان برای مثال ممکن است شامل یک کربن و چهار هیدروژن یا دو کربن و هشت هیدروژن با هر مضربی از CH۴ باشد. ما باید فرمول مولکولی یعنی:فرمولی که شمار واقعی هر نوع اتم را در یک مولکول نشان دهد را نیز باید پیدا کنیم.

لاکتیک اسید.png

برای پیدا کردن فرمول مولکولی باید وزن مولکولی را تعیین کنیم، امروزه وزن مولکولی را باطیف سنجی علمی که به طور مطمئن مقدار دقیق آن را به دست می‌دهد اندازه می‌گیرند برای مثال اتان دار ای فرمول تجربی CH۳ است برای آن وزن مولکولی ۳۰ به دست می‌آید که نشان می‌دهد از میان فرمول‌های مولکولی ممکن فرمول صحیح باید C۲H۶ باشد.

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:38  توسط mohamadmehdirahmati  | 

فرمول ها و ترکیب های شیمیایی

تنوع در ترکیب های شیمیایی:
فرمول شیمیایی

از کنارهم قرار گرفتن نمادهای شیمیایی فرمول شیمیایی حاصل می شود.
مثلا H2 فرمول شیمیایی ئیدروژن، O2 فرمول شیمیایی اکسیژن، H2O فرمول شیمیایی آب، CH4 فرمول شیمیایی گاز شهری (گاز متان) و C12H22O11 فرمول شیمیایی شکر است.

 

مثلا H2SO4 فرمول شیمیایی سولفوریک اسید است. این فرمول نشان می دهد که این ماده از سه عنصر ئیدروژن، گوگرد و اکسیژن تشکیل شده است و در هر مولکول آن دو اتم ئیدروژن،یک اتم گوگرد و چهار اتم اکسیژن وجود دارد.

 

پیوند میان اتم ها:
شاید از خود پرسیده باشید که چرا دستتان در آب فرو می رود اما در یخ فرو نمی رود؟ چرا بنزین فراٌر است اما قیر چنین نیست؟ چرا از ترکیب سدیم و کلر جسم سخت نمک طعام اما از ترکیب اکسیژن و ئیدروژن آب حاصل می شود؟
پاسخ اینگونه سوالات را در پیوند بین اتمها جستجو کنید.

 

الف) پیوند کوالانس

هر اتم تعداد معینی الکترون دارد که این الکترونها طبق نظریه بور در مدارهای متحدالمرکزی بدور هسته می چرخند. در مدار اول دو الکترون,در مدار دوم 8, الکترون و در مدارهای بعدی ..... قرار می گیرد حال اگر در مدار آخر کمتر از حد معمول الکترون وجود داشته باشد آن اتم میل ترکیب شدن با اتم های دیگر را دارد تا الکترونهای لایه آخر خود را تکمیل کند.

 

پیوند کووالانس:
جاذبه ای است که اتمهای یک مولکول را کنار هم نگه می دارد.
در این نوع پیوند دو نافلز هر کدام با به اشتراک گذاشتن الکترون لایه آخر خود را کامل می کنند. الکترونهای اشتراکی به هر دو اتم تعلق دارد.
مثلا مولکول ئیدروژن 2 اتمی است. هر اتم ئیدروژن با به اشتراک گذاشتن تنها الکترون خود الکترونهای لایه خود را کامل می کند

پیوند بین مولکولهای نیتروژن، اکسیژن، گاز متان ، الکل، کربن دی اکسید و ...... از نوع کووالانس است.

ب) پیوند یونی:

در واکنش های شیمیایی فلزات تمایل به از دست دادن الکترون دارند در این صورت به یون مثبت یا کانیون تبدیل می شوند غیر فلزات هم مایل به گرفتن الکترون و تبدیل شدن به یون منفی یا آنیون هستند.
توجه داشته باشید که یون به اتمهای باردار گفته می شود. در یونها تعداد الکترونها و پروتونها برابر نیست. به مثالهای زیر توجه کنید:


تمرین: در شکل مقابل مدل بور برای دو اتم نشان داده شده است.


الف) عدد جرمی و عدد اتمی هر یک را مشخص کنید.
ب) کدام ذره یک یون است؟ منفی یا مثبت؟ چرا؟
ج) کدام ذره سنگین تر است؟ چرا؟
بنابر آنچه گفته شد هنگامی که یک اتم فلز و یک اتم نافلز مثل سدیم و کلر کنارهم قرار می گیرند یک الکترون از سدیم به کلر منتقل می شود در نتیجه هر دو اتم به یون با بار مخالف تبدیل می شوند. جاذبه بین بارهای مخالف سبب کنار هم ماندن این دو یون می شود.
به جاذبه ای که یونها را کنار هم نگه می دارد پیوند یونی می گویند.

در جدول زیر ترکیبات یونی و کووالانسی با هم مقایسه شده اند.

ترکیبات یونی

ترکیبات مولکولی

با انتقال الکترون تشکیل می شوند

با به اشتراک گذاشتن الکترون تشکیل می شوند

نقطه ذوب و جوش بالا دارند

نقطه ذوب و جوش کمتری دارد

اکثرا در آب حل می شوند

اکثرا درآب حل نمی شوند

در حالت محلول یا مذاب رسانا هستند

هادی الکتریسیته نیستند

نیرویبین ذرات تشکیل دهنده آن        قوی تر است

جاذبه بین اتمهای مولکول قوی اما جاذبه بین مولکول ها ضعیف است.

اسیدها، بازها و مواد خنثی

اسیدها

اسید از کلمه اسیدوس به معنای ترش گرفته شده است. برخی اسیدها مانند آبلیمو، سرکه اسید فرمیک از موجودات زنده و بسیاری از آنها مانند جوهر نمک، سولفوزیک اسید و نیتریک اسید و ....... بطریقه مصنوعی ساخته می شوند در جدول زیر برخی از اسیدهای معروف و کاربرد آنها را می بینید.


راه شناسایی اسیدها:

اسیدها رنگ کاغذ تورنسل را قرمز می کنند محدود PH اسیدها بین 0 تا 7 می باشد بسته به قدرت اسید رنگ کاغذ PH در اسیدها از نارنجی تا قرمز قهوه ای متغییر است هر چه PH کمتر باشد اسید قویتر است.

نام اسید نام شیمیای فرمول شیمیای برخی کاربردها
جوهر نمک هیدروکلریک اسید HCL جرم گیری سطوح- در معده
جوهر گوگرد سولفوریک اسید H2so4 باتری اتومبیل - صنایع مس
جوهر شوره نیتریک اسید HNO3 مهمات سازی و تولید مواد منفجره


کاغذ تورنس بسازید:
مقداری از کلم بنفش را در آب میوه گیری یا هاون خرد کنید و عصاره آن را درون بشقابی بریزید آنگاه        تکه های باریک کاغذ را برای لحظاتی درون عصاره کلم قرار داده سپس باریکه ها کاغذ خشک را کنید و با آنها اسید یا باز بودن جوش شیرین – شامپو - آبلیمو – آب پرتقال – دوغ و ..... را بیازمائید.


باز یا قلیا:
بازها معمولا مزه تلخ دارند و با اسیدها واکنش نشان داده، اثر آنها را از بین می برند(خنثی می کنند) و دراثر تماس با پوست آن را لیز و صابونی می کنند.
گرد کیک پزی – جوش شیرین، ماده لوله بازکنی، اغلب شوینده ها و حتی آب درون پوست پرتقال باز هستند. در جدول زیر بازهای معروف و برخی کاربردهای آنها را ببینید.
جدول

شناسایی بازها:
بازها تورنس را آبی، و فنل فتالئین را ارغوانی و محدوده PH آنها بین 7 تا 14 است. هر چه PH بازی به 14 نزدیک تر باشد آن باز قویتر است.

مواد خنثی موادی هستند که نه خاصیت اسیدی و نه خاصیت بازی دارد.
آب مقطر، نمک طعام ، نفت و ...... خنثی هستند.
مواد خنثی رنگ تورنسل و کاغذ PH را تغییر نمی دهند . PH آنها حدود 7 است.
توجه داشته باشید که هرگاه اسید و بازی بر هم اثر کنند نمک و آب بوجود می آید به این واکنش، واکنش خنثی شدن اسید و باز می گویند.


بازی با اسید و باز:
کمی محلول بی رنگ فنل فقاشین درون یک لیوان یا لوله آزمایش بریزید و دوباره آن را خالی کیند. اکنون مقدار کمی آب آهک یا محلول جوش شیرین درون لوله بریزید و آرام آرام بر روی آن جوهر نمک اضافه کنید علت آنچه را مشاهده می کنید تفسیر کنید.

جذاب و دیدنی:
مقدار کمی (2 قاشق غذاخوری) پودر آلومینیم را درون یک ارلن یا بطری شیر بریزید. بر روی آن حدود 15 سی سی جوهرنمک اضافه کنید. بلافاصله بادکنکی به دهانه آن ببندید پس از لحظاتی دهانه بادکنک را با نخ ببندید و آن را رها کنید آنچه را مشاهده می کنید تفسیر کنید.

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:34  توسط mohamadmehdirahmati  | 

مندیلیف شیمی

تولد مندلیف

دیمیتری اوانوویچ مندلیف (Mandaliev) ، زیر و رو کننده علم شیمی و فرزند یکی از مدیران مدرسه محلی ، در 7 فوریه 1834 در شهر توبولسک واقع در روسیه متولد شد.

ورود به دنیای شیمی

وی در سال 1869 دکتر علوم و استاد شیمی دانشگاه شد و در همین سال ازدواج کرد. در این هنگام ، فقط 63 عنصر از نظر شیمیدانها شناخته شده بود.

جدول تناوبی ، پیش از مندلیف

پیش از مندلیف ، شیمیدان انگلیسی به نام "ژ.آ.نیولندز" ، اثر خویش را درباره تناوب خواص بعضی عنصرها برحسب وزن اتمی متزایدشان منتشر کرد. اثر وی از طرف انجمن شیمی رد شد و یکی از همکارانش ، ریشخندانه به وی گفت که شاید با تنظیم عنصرها به ترتیب الفبایی بازهم بتواند کشف مفیدتری بکند.
دز زمان مندلیف ، تنها 60 عنصر شناخته شده بود. بعد از مرگ وی ، دهها شیمیدان با پیروی از راه نبوغ‌آمیز او ، عنصرهای تازه‌ای کشف کردند و این عنصرهای تازه و آن ترکیبهای نوین به مفهوم رده‌بندی وی راه یافتند.

رده‌بندی دوره‌ای مزبور در بررسی طیف‌ها ، تایید شد. با تنظیم طیف عنصرها برحسب رده‌بندی ،دانشمند جوان انگلیسی ، به نام "هانری موزلی" در سال 1913 قانون دیگری کشف کرد که در دستگاه مندلیف جاری است. کاشف مزبور ، مفهوم شماره ترتیب عنصرهای این رده‌بندی را روشن کرد. او ثابت کرد که این بار هسته مرکزی است که بطور قطع ، برابر شماره ترتیب عنصر است و در اتم ، بسیار اهمیت دارد و به همان اندازه که الکترونها بوسیله این بارها به هسته مرکزی وابسته‌اند، در مدارهای خود به دور آن هسته می‌گردند.

قانون تناوبی

مندلیف در این فکر بود که خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر ، تابعی از جرم اتمی آنهاست. بدون قانون تناوبی نه پیش بینی خواص عناصر ناشناخته میسر بود و نه به فقدان یا غیبت برخی از عناصر می‌شد پی برد. کشف عناصر ، منوط به مشاهده و بررسی بود. بنابراین تنها یاری بخت ، مداومت و یا پیش داوری ، منجر به کشف عناصر جدید می‌شد.

قانون تناوبی ، راه جدیدی در این زمینه گشود. منظور مندلیف از این جمله‌ها آن بود که در سیر تاریخی شیمیایی ، زمان حدس زدن وجود عناصر و پیشگویی خواص مهمشان فرا رسیده است. جدول تناوبی ، پایه‌ ای برای این کار شد. حتی ساخت این جدول نشان می‌داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می‌ماند که باید بعدا" اشغال شود.

چینش عناصر در جدول تناوبی

با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکانهای خالی ، می‌شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها (جرمهای اتمی، چگالی ، نقطه ذوب ، و نقطه جوش و مانند آنها) را به کمک نتیجه گیری‌های منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده ، تعیین کرد. این مطالب نیاز به تبحر کافی در شیمی داشت. مندلیف از این تبحر برخوردار بود که با ترکیب آن ، با تلاش علمی و اعتقاد به قانون تناوبی توانست پیشگوهای درخشانی درباره وجود و خواص چندین عنصر جدید را ارائه دهد. بنابراین مطابق با این فکر ، جدولی درست کرد و 63 عنصر شناخته شده را به ترتیب جرم اتمیشان در جدول قرار داد.

تعداد عناصر در سطرهای جدول یکی نبود، مثلاٌ سطر پنجم 32 عنصر داشت، در حالی‌که سطر ششم فقط شامل 6 عنصر بود. ولی عناصری که خواص آنها شبیه هم بود، در این جدول نزدیک هم قرار داشتند و بدین علت مقداری از خانه‌های خالی ، متعلق به عناصری است که تا آن زمان شاخته نشده بود. وی این نتیجه را در سال 1869 به جامعه شیمی روسیه تقدیم کرد.


میزان استقبال از جدول مندلیف در آن زمان

جدول مندلیف که پیش بینی وجود 92 عنصر را می‌نمود، جز "لوتر مایز" که یک سال بعد از مندلیف ، جدولی مشابه با جدول مندلیف انتشار داده بود، طرفداری نداشت.

پیش‌بینی‌های مندلیف در جهان علم

پیش‌بینی‌های عجیب مندلیف ، زمان درازی به صورت مثلهای موجود در همه کتابهای شیمی در آمده بود و کمتر کتاب شیمی وجود دارد که در آن ، از اکاآلومینیوم و اکابور و اکاسیلیسیم یاد نشده باشد که بعدها پس از کشف به نامهای گالیوم، سکاندیوم و ژرمانیوم نامیده شدند. در میان سه عنصری که مندلیف پیش بینی کرده بود اکاسیلیسیوم بعد از سایرین کشف شد(1887) و کشف آن بیش از کشف دو عنصر دیگر ، مرهون یاری بخت و تصادف مساعد بود.

تایید پیش‌گویی‌های مندلیف

در واقع ، کشف گالیوم توسط "بوابودران" (1875) مستقیماٌ توسط روشهای طیف سنجی‌اش بود و جداکردن سکاندیوم توسط "نیلسون" و "کلو" (1879) مربوط به بررسی دقیق خاکهای نادر بود که در آن زمان اوج گرفته بود. اندک اندک همه پیش‌گویی‌های مندلیف تحقق یافتند. آخرین تائید در مورد وزن مخصوص سکاندیوم فلزی بود.

در سال 1937 ، "فیشر" شیمیدان آلمانی ، موق به تهیه سکاندیوم با درجه خلوص 98% شد. وزن مخصوص آن ، 3 گرم بر سانتی‌متر مکعب بود. این دقیقاٌ همان رقمی است که مندلیف پیش‌بینی کرده بود. در پاییز سال 1879 "انگلس" کتاب جامعی بدست آورد که نویسندگانش "روسکو" و "شورلمر" بودند. در آن کتاب ، برای نخستین بار به پیشگویی آلومینیوم توسط مندلیف و کشفش تحت تاثیر نام گالیوم اشاره شده بود.

در مقاله ای که بعدها انگلس در کتابی هم نقل کرده است، اشاره به مطلب آن کتاب شیمی شده است و نتیجه گرفته است که: « مندلیف با به کار بردن ناخودآگاه قانون تبدیل کمیت به کیفیت هگل ، واقیعت علمی را تحقق بخشید که از نظر تهور ، فقط قابل قیاس با کار "لوریه" در محاسبه مدار سیاره ناشناخته نپتون بوده است. »

شهرت جهانی مندلیف

علاوه بر آنچه گفته شد، با اکتشاف آرگون در سال 1894 و هلیوم و اینکه جدول مندلیف وجود نئون و کریپتون و گزنون را پیش‌بینی نمود، جدول مندلیف شهرت عجیب و فوق‌العاده ای کسب نمود. در آن سالها بود که تمامی آکادمی‌های کشورهای جهان (غیر از مملکت خویش) او را به عضویت دعوت نمودند.

مرگ مندلیف

مندلیف دوم فوریه 1907 در 73 سالگی در گذشت. به طوری که می‌دانیم، از هنگامی که جدول مندلیف بوجود آمد، خانه‌های خالی آن ، یکی پس از دیگری با کشف عناصر پر می‌شد و آخرین خانه خالی جدول ، در سال 1938 با کشف آکتنیوم در پاریس پر شد.

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:30  توسط mohamadmehdirahmati  | 

متن درس شیمی

مواد در حال تغییر
مواد پیرامون ما پیوسته در حال تغییرند . انجماد آب ، زنگ زدن آهن شکستن شیشه، ذوب یخ ، تغییر رنگ پارچه ها ، ترش شدن شیر، هضم غذا و ... از جمله تغییرات مواد هستند.


برخی از این تغییرات سودمند و برخی زیان آورند و ما پیوسته در پی آن هستیم که تغییرات مطلوب را پدید آوریم و از بروز تغییرات نامطلوب جلوگیری کنیم.



الف) تغییر فیزیکی: در این نوع تغییر شکل ، اندازه و حالت ماده تغییر می کند. اما خواص و ماهیت ماده تغییر نمی کند.
تبخیر، تصعید ، میعان و سایر تغییر حالت ها و نیز خرد شدن ، سائیدن و ... از جمله تغییرات فیزیکی هستند.
ب) تغییر شیمیایی: به تغییری گفته می شود که در نتیجه آن خواص و ماهیت ماده تغییر می کند و ماده یا موادی با خواص جدید حاصل می شود.
هنگامی که آب به کمک جریان الکتریسیته تجزیه می شود گازهای ئیدروژن و اکسیژن پدید می آیند این دو ماده هیچ شباهتی با آب ندارند.
سوختن چوب ، زنگ زدن آهن، تغییر رنگ پارچه ، زرد شدن برگ درختان ، هضم غذا، تبدیل شدن شیر به ماست و پنیر از جمله تغییرات شیمیایی هستند.

فعالیت: اگر چند قطره نیتریک اسید غلیظ بر روی فلز مس بریزیم گاز خرمایی رنگ نیتروژن دی اکسید که بوی تند و آزار دهنده ای دارد تشکیل می شود.



اگر لوله محتوی گاز نیتروژن دی اکسید را در آب جوش قرار دهیم رنگ قهوه ای پر رنگ ظاهر می شود(شکل1)
اگر لوله را سرد کنیم مولکول های سه اتمی نیتروژن دی اکسید به مولکول های 6 اتمی دی نیتروژن تترااکسید که بی رنگ است تبدیل می شود.(شکل 3)
اگر هر دو لوله را در آب ولرم قرار دهیم تعدادی از مولکول ها No2 و تعدادی N2o4 خواهند بود که در این صورت رنگ خرمایی کم رنگ مشاهده خواهد شد.
این تغییرات از نوع شیمیایی و برگشت پذیر هستند.

خواص ماده:
هر ماده دارای خواصی است که با آنها شناخته می شود مثلا بی رنگ بودن خاصه آب ، شور بودن خاصه نمک، اشتعال پذیر بودن خاصه کاغذ و تمایل به زنگ زدن خاصه آهن است.



الف) خواص فیزیکی:

 به آن دسته از خواص گفته می شود که مشاهده و اندازه گیری آنها به تولید ماده جدید منجر نمی شود.

خواص فیزیکی رنگ بو چگالی نقطه ذوب نقطه جوش رسانایی (الکتریکی)
آب بی رنگ بی بو 1 صفر درجه 100 درجه ناچیز


ب) خواص شیمیایی :

 به مجموعه خواصی گفته می شود که تمایل یا عدم تمایل یک ماده به شرکت در واکنش های شیمیایی را بیان می کند. مثلا اشتعال پذیری خاصه بنزین و عدم اشتعال پذیری خاصه آب است.



نشانه تغییر شیمیایی
هر تغییر شیمیایی با نشانه ای همراه است است. این نشانه حاکی از تشکیل یک ماده جدید می باشد البته باید توجه داشت که برخی از این نشانه ها در تغییر فیزیکی هم دیده می شوند.

برخی از نشانه های تغییر شیمیایی عبارتند از :

الف) ظهور یک رنگ جدید مانند:
رنگ قهوه ای ‹------------- قرار گرفتن میخ آهنی در محلول مس سولفات

رنگ آبی مایل به سیاه ‹------------- افزودن محلول ید به سیب زمینیشیری رنگ ‹--------------- دمیدن در آب آهکب) تشکیل یک ماده جامد مانند:
ماده جامد پنیر مانند ‹------------- افزودن سرکه به شیر

ج) تشکیل حبابهایی از گاز
حباب های گاز کربن دی اکسید ‹------------ ریختن جوهر نمک بر روی پوسته تخم مرغ
حباب های گاز کربن دی اکسید ‹------------ افزودن سرکه به جوش شیرین

د: تولید گرما :

 مانند حل شدن کلسیم کلرید در آب
همانطور که گفته شد برخی نشانه ها در هر دو نوع تغییر مشاهده می شوند.
مثلا هنگامی که در نوشابه گاز دار را باز می کنید و یا هنگامی که آب را حرارت می دهید هم حباب های گاز ظاهر می شوند اما در اینجا تغییر شیمیایی روی نداده است.

اجزاء یک تغییر شیمیایی




هنگامی که آهن در هوای مرطوب قرار می گیرد آهن با اکسیژن هوا ترکیب می شود و لایه قهوه ای یا نارنجی رنگ بر روی آن تشکیل می شود که زنگ آهن یا اکسید آهن نام دارد.





اگر فراورده واکنش فوق یعنی آهن اکسید با گاز ئیدروژن ترکیب شود دو ماده جدید یعنی آهن و آب پدید می آیند.


توجه: همیشه واکنش دهنده در سمت چپ واکنش و فراورده در طرف راست واکنش قرار دارد.




سوختن: نوعی تغییر شیمیایی است که طی آن یک ماده اشتعال پذیر که ممکن است یک ماده آلی مانند گاز شهری (متان) و یا یک نافلز مانند گوگرد و یا یک فلز مانند منیزیم باشد به سرعت با اکسیژن ترکیب می شود که نتیجه آن تولید انرژی (گرما و نور) همراه با ترکیبات اکسیژن دار است.



انرژی + بخار آب + کربن دی اکسید ‹----------------------- اکسیژن + گاز متان
انرژی + گوگرد دی اکسید ‹----------------------- اکسیژن + گوگرد
انرژی + منیزیم اکسید ‹----------------------- اکسیژن + منیزیم

سوختن:
تند(احتراق):


 با نور و گرمای شدید همراه است مانند سوختن منیزیم و یا احتراق مواد منفجره



کند(اکسایش):


 نور و گرمای محسوس ندارد. مانند اکسید شدن غذا در سلول های بدن- زنگ زدن آهن

بد نیست بدانید که گاهی بر اثر کمبود اکسیژن سوختن بصورت ناقص انجام می شود در این صورت علاوه بر کربن دی اکسید و بخار آب مقداری گاز سمی کربن مونوکسید (Co) هم تشکیل می شود.
اگر مقدار اکسیژن باز هم کمتر شود مقداری دوده هم تشکیل می شود . دوده شکلی از کربن است که بصورت گرد نرمی از سوختن ناقص مواد سوختنی حاصل می شود. از این فراورده فرعی سوختن، جهت تولید رنگ ، جوهر خودکار ، بارور کردن ابرها و نیز در صنعت لاستیک سازی استفاده می شود.

الاکلنگ آتشین بسازید.
دو سر یک شمع استوانه ای را صاف کرده، سوزن خیاطی بلندی را کاملا از وسط شمع عبور دهید .
اکنون دو سر سوزن را روی دو پایه مثلا دو لیوان وارونه قرار دهید بطوری که شمع بین دو لیوان قرار گیرد حالا دو طرف شمع را روشن کرده به حرکت شمع توجه کنید . علت حرکت شمع را تفسیر کنید.




توجه داشته باشید که برای وقوع تغییر شیمیایی احتراق همواره سه شرط لازم است این سه شرط را در نمودار مقابل که به مثلث آتش معروف است می بینید.




بدیهی است فقدان هر یک از شرایط از وقوع این تغییر شیمیایی جلوگیری می کند بنابراین هنگام ایجاد حریق به روش های مختلف:


یکی از این شرایط را حذف می کنند این روشها عبارتنداز :


الف) دور کردن مواد سوختنی از اطراف آتش (حذف سوخت) مثل بستن شیر گاز



ب) دور کردن (حذف اکسیژن) مثل ریختن ماسه و یا انداختن پتو بر روی آتش



ج) سرد کردن (حذف گرما) مثل پاشیدن آب بر روی آتش


انرژی و تغییرات




تغییرات گرماده : تغییراتی هستند که با از دست دادن انرژی بصورت گرما همراهند در این گونه تغییرات انرژی واکنش دهنده ها بیشتر از انرژی فراورده هاست.





تغییرات گرماگیر:تغییراتی هستند که با گرفتن انرژی (گرما) همراهند در این تغییرات انرژی واکنش دهنده ها کمتر از فراورده هاست.

سرعت واکنش های شیمیایی : واکنش های شیمیایی با سرعت های متفاوتی انجام می شوند.
سرعت واکنش شیمیایی یعنی سرعت تولید فراورده ها و یا سرعت مصرف واکنش دهنده ها به بیان دیگر سرعت واکنش شیمیایی یعنی «تولید فراورده یا مصرف واکنش دهنده در واحد زمان»




توجه داشته باشید که هر چه انرژی فعال سازی (حداقل انرژی لازم برای شروع واکنش) کمتر باشد سرعت واکنش بیشتر است.




الف) دما :


 آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است . این دو گاز در دمای معمولی هرگز با هم ترکیب نمی شوند اما اگر مخلوط این دو گاز را تا حدود 700 درجه سانتیگراد حرارت دهیم بسرعت با هم ترکیب می شوند و آب پدید می آید.

ب) غلظت :


 با افزایش غلظت برخورد مؤثر بین مولکول های واکنش دهنده بیشتر و واکنش سریعتر می شود نمودار مقابل رابطه غلظت با سرعت را نشان می دهد.




ج) کاتالیزگر:


 موادی هستند که سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می دهند اما خود دچار تغییر شیمیایی نمی شوند و در پایان واکنش دست نخورده باقی می مانند مثلا هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه) در گرما و نور به آب و گاز اکسیژن تجزیه می شود افزودن زنگ آهن سرعت تجزیه شدن را افزایش می دهد. اگر مقداری گرد دی اکسید منگنز به آب اکسیژنه اضافه کنیم سرعت واکنش بحدی افزایش می یابد که شروع به جوشیدن می کند و گرمای قابل ملاحظه ای ازاد می شود.(واکنش گرماده)
نمودار الف تجزیه این ماده بدون حضور کاتالیزگر و نمودار ب تجزیه این ماده با حضور کاتالیزگر را نشان می دهد.




د) سطح تماس:


 با افزایش سطح تماس سرعت واکنش زیاد تر می شود به همین علت است که خاک اره سریعتر از تنه درخت می سوزد و یا خوب جویدن غذا هضم آن را آسانتر می کند.


فعالیت:
مقداری پر منگنات پتاسیم را روی تکه ای کاشی یا سنگ بریزید . چند قطره گلیسرین روی آن بچکانید و چند لحظه صبر کنید.
بار دیگر همین آزمایش را انجام دهید اما این بار قبل از چکاندن گلیسرین ، پرمنگنات را در هاون کاملا نرم کنید.




تفاوت نتیجه این مرحله با مرحله قبل را تفسیر کنید.


تذکر: این آزمایش را با احتیاط و زیر نظر بزرگتر ها انجام دهید.

قانون پایستگی جرم:
لاوازیه در سال 1782 به این نتیجه رسید که وقتی ماده ای به ماده دیگر تبدیل می شود وزن کلی آن تغییر نمی کند . به عبارت دیگر در یک تغییر شیمیایی همواره مجموع جرم واکنش دهنده ها برابر مجموع جرم فراورده هاست یعنی جرم ثابت باقی می ماند.


مثلا از سوختن چوب در هوا، موادی مانند کربن، دود، خاکستر، بخار آب و ... پدید می آید جرم کربن، دود ، خاکستر ، بخار آب و هوای مصرف شده برابر جرم چوب اولیه خواهد بود.
و یا اگر 4 گرم آهن و 7 گرم گوگرد را با هم حرارت دهیم حتما 11 گرم آهن سولفید حاصل می شود



+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:24  توسط mohamadmehdirahmati  | 

منیزیم

منیزیم یکی از ضروری‌ترین املاح معدنی در رژیم غذایی انسان است که برای انجام بیش از 300 واکنش بیوشیمایی در بدن مورد نیاز بوده و نقش حیاتی در حفظ سلامت استخوان‌ها و قلب ایفا می‌کند.



مهمترین علائم کمبود منیزیم کدامند؟


پزشکان می‌گویند: با وجود اهمیت حیاتی‌ منیزیم برای بدن، برخی از عوامل موجب شده‌ که نقش آن در سلامت بدن مورد بی‌توجهی و غفلت قرار گیرد. برای نمونه، آمار‌ها نشان می‌دهد که بیش از 80 درصد از مردم آمریکا با کمبود این ریزمغذی اصلی مواجه هستند که این کمبود می‌تواند به طیف وسیعی از اختلالات خفیف یا حتی بیماری‌های جدی منتهی شود.
منیزیم در بدن موجب تسکین اعصاب و عضلات، ساخته شدن و تقویت استخوان‌ها، آرام نگه داشتن گردش خود در بدن، کمک به خواب بهتر، مقابله با استرس، حفظ سلامت و بهداشت روانی در برابر افسردگی و نوسانات احساسی می‌شود و طاقت ورزشکاران را نیز افزایش می‌دهد.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم آذر 1391ساعت 18:24  توسط mohamadmehdirahmati  |