همرفت یا کنوکسیون کان وک شن(به انگلیسی: Convection) یکی از روش‌های انتقال گرما است. همرفت نه تنها در داخل یک سیال، بلکه بین دو جسم که یکی از آنها سیال باشد نیز اتفاق می‌افتد. فرایند رسانش بین یک سطح جامد و یک سیال در حال حرکت، همرفت نامیده می‌شود. حرکت سیال می‌تواند طبیعی یا با اعمال نیروی خارجی باشد. برای مثال وقتی آب میجوشد حباب‌هاکه درته ظرف تشکیل میشود به بالا رفته وآب سردپایین میرود.
هنگامی که مایعات گرم می‌شوند، چگالی اکثر آنها کاهش می‌یابد. بنابراین در اثر گرانش مایعاتی که در نزدیکی سطح جامد قرار دارند، گرمتر شده و بالا می‌روند و مایعات سردتر جای آنها را می‌گیرند. این نوع همرفت را همرفت طبیعی می‌نامند ودر این حال جسم گرم می شود.همرفت در هوا نیز وحود دارد.
@physics_ir
@iotaph
طبق آخرین بررسیهای به عمل آمده، سطح کره زمین از 12 صفحه برزگ به نام Plate تشکیل شده است که این صفحات ساکن نبوده و جابجا می شوند و در طی جابجایی خود به همدیگر نیرو وارد کرده و این نیروها بتدریج در کناره ها یا داخل این صفحات انباشته شده و در نهایت به صورت زمین لرزه آزاد می گردد. دلیل حرکت این صفحات، جریان همرفتی ای است که در زیر این پوسته ها و در قسمت مایع کره زمین وجود دارد. همانطور که می دانید، داخل کره زمین بصورت مذاب است، و دمای این مایع مذاب در همه جای آن یکسان نیست و این گرادیان دما باعث جابجایی در این مایع می گردد. پوسته ها نیز که درواقع بر روی این ماده مذاب شناور هستند، دچار جابجایی می شوند.

فیلم همرفت☝👆
@iotaph آیوتا
@physics_ir

■الکتروسکوپ■
آیوتا:وقتی میله را به الکتروسکوپ نزدیک میکنیم صفحات از هم دور میشوند. اگر میله را به سر الکتروسکوپ متصل کنیم باردار شده و صفحات باز میمانند. با دست زدن به آن اتصال زمین برقرار شده و بار تخلیه میشود.
بیشتر در کانال تلگرام @iotaph
برق‌نما یا الکتروسکوپ وسیله‌ای است که با استفاده از آن می‌توان باردار بودن جسمی از نظر الکتریکی را شناسایی کرد. این دستگاه دارای استفاده‌های بیشتر نظیر نوع بار (منفی - مثبت)، مقدار بار دارد.
الکتروسکوپ اسبابی برای آشکارسازی وجود بار الکتریکی است الکتروسکوپ ازدوورقه طلا یا آلومینیم ،تشکیل می شود که به یک سر میلهٔ رسانای فلزی متصل شده اند و میله به وسیلهٔ گیرهٔ عایقی نگاهداشته می شود، وقتی که میله و ورقه ها بار الکتریکی کسب کنند، ورقه ها بر اثر نیروی رانش متقابل حاصل از بارهای همنام از یکدیگر دور می شوند.

برای اولین بار آبراهام بنت در سال ۱۷۸۷ این الکتروسکوپ را ساخت . و بعداً شخصی بنام الکساندر ولتا آن را تکمیل کرد
آیوتا
.
#فیزیک #المپیاد #الکتریسیته #physics @ physicsfun

فیلم الکتروسکوپ ☝☝
آیوتا @iotaph

■ تابع دلتای دیراک■ @iotaph @physics_ir

■تابع دلتای دیراک■
تابع دلتای دیراک یک تابع تعمیم‌یافته و شکل خاصی از ضربهٔ واحد است که اولین بار توسط فیزیکدان انگلیسی پاول دیراک مطرح شد و به نام او نامگذاری گردید.
این تابع که با حرف یونانی دلتا \delta نمایش داده می‌شود، در نقطهٔ x =0 مقداری برابر بی‌نهایت و در دیگر نقاط مقداری برابر با صفر دارد و در نتیجه انتگرال آن نیز روی بازهٔ منفی بی‌نهایت تا مثبت بی‌نهایت برابر یک خواهد بود.
باید توجه داشت که تابع دلتا با وجود اینکه با عنوان تابع خوانده می‌شود، در مفهوم، تابع نیست و بیشتر به یک تابع توزیع که در علم آمار کاربرد دارد، شبیه‌است. به‌عنوان مثال ضربهٔ یک چوب بیسبال به توپ در زمان کوتاهی که می‌توان آن را صفر محسوب کرد، وارد می‌شود. در نتیجه در این زمان نیروی واردشده به توپ بصورت یک تابع ظاهر نمی‌شود.
تابع دلتا مشتق تابع پله‌ای هوی‌ساید محسوب گردد.
.
@iotaph
@physics_ir
.

●تابع دلتای دیراک ویژه تابع عملگر مکان در کوانتوم مکانیک است.
●در الکترودینامیک، حالت جامد و ... برای مشخص کردن مکان انواع بارها و انواع جریانها از تابع دلتای دیراک استفاده می شود.
.
آیوتا
.
.
#فیزیک #دیراک #دلتا #کوانتوم #physics #dirac #quantum .

داستان کشف سیاهچاله ها و پیشرفت نظریات راجع به این مورد یکی از جذاب ترین داستان های کیهان شناسی است.این کرات جادویی پس از کشفشان همچنان بصورت رمز و راز باقی مانده اند.اکثر ما در دوران کودکی تصور میکردیم که هیولایی در پس اتاق تاریک وجود دارد اما با گذشت زمان فهمیدیم که این فکر تخیلی بیش نبود.اما در پس فضای تاریک چطور؟ آیا همین هیولاها در پس اتاق بزرگ کیهانی وجود دارند؟
جان میشل،ستاره شناس بریتانیایی، در سال 1783 نخستین کسی بود که به فکر این هیولاها افتاد.این سوال برای وی مطرح شد که اگر ستاره ای چنان پرجرم باشد که حتی نور نیز نتواند از آن بگریزد،چه اتفاقی خواهد افتاد؟ همه ی ما می دانیم که هرجرمی دارای یک سرعت گریز است؛سرعتی که لازم است تا بتوان از چنگ نیروی گرانشی آن جسم گریخت. به طور مثال سرعت گریز برای زمین حدود 40000 کیلومتر برساعت است. حال به سوال میشل باز میگردیم.اگر ستاره ای چنان سنگین باشد که سرعت گریز آن با سرعت نور برابر شود،چه اتفاقی می افتد؟ در این حالت نور نخواهد توانست از این ستاره خارج شود و در نتیجه این جسم باید سیاه باشد. پس هرگز چنین جسمی قابل رویت نخواهد بود و یافتن همچنین جسمی غیرممکن است.بدلیل وجود همچین مسائلی،نظریات میشل به مدت یک و نیم قرن به فراموشی سپرده شد.
مسئله کرات جادویی دوباره در سال 1916 توسط کارل شوارتسشیلد ،فیزیکدان آلمانی، مورد بررسی قرار گرفت. وی توانست در زیر آتش های جبهه ی روسیه جواب دقیق و ظریف معادلات اینیشتین را برای ستاره ای غول پیکر بیابد.یافتن چنین پاسخ شگفت انگیز و ظریفی برای این معادلات در زیر حملات پی در پی توپخانه،آلبرت اینیشتین را شگفت زده کرده بود.در مقاله ی دومی که از طرف شوارتسشیلد منتشر شد وجود چنین اجرام نامانوسی را در کیهان تایید میکرد.این کره جادویی در واقع مرزی است که پس از عبور از آن بازگشتی وجود ندارد.هرکس از مرز عبور کند،سریعا از طریق گرانش به درون ستاره کشیده میشود و هرگز دیده نخواهد شد.در مرحله ی بعد وی قطر این کره را که قطر شوارتسشیلد نام دارد محاسبه کرد.برای مثال قطر شوارتسشیلد برای کره زمین حدود 1 سانتی متر است که اگر بتوانیم زمین را تا قطر 1 سانتی متر با همان جرم فشرده کنیم،می توانیم زمین را به یک سیاهچاله تبدیل کنیم.
یوهانس دروست ،فیزیکدان هلندی، نشان داد که براساس نسبیت عام،زمانیکه پرتوهای نور اطراف جرمی چگال حرکت کنند،به شدت خمیده میشوند و در فاصله ی 1.5 برابر قطر شوارتسشیلد،پرتو های نوری در دوایری به دور ستاره میچرخند.و همچنین شما با نزدیک شدن به این کره ی جادویی زمانتان نسبت به ناظر دوردست کندتر و کندتر میشود تا اینکه موقع عبور از مرز،زمان کاملا از حرکت می ایستد.
در مرکز سیاهچاله ها نقطه ای کور به نام تکینگی وجود دارد که بشدت اینیشتین را آزرده خاطر میکرد.یا به معنای دیگر گرانش در قطر شوارتسشیلد نامتناهی میشود.اینیشتین علیه این مخاطره اقدام نمود و در سال 1935 با شاگر خود ناتان روزن موفق شد که کرمچاله ها را برای دنیای فیزیک معرفی کنند.اینیشتین عقیده داشت که این تکینگی باید برطرف شود زیرا بی معنا است.به نظر آنها سیاهچاله شبیه یک کوزه بزرگ یا یا گلوگاهی شباهت دارد که در طرف دیگر به یک سیاهچاله ی وارونه دیگری که ممکن است در جهان یا زمان دیگری قرار دارد، متصل شود. متاسفانه ایده ی اینیشتین با شکست مواجه شد اما امروزه کیهان شناسان عقیده دارند که پل اینیشتین-روزن می تواند بصورت دروازه ای بین دوجهان عمل کند.
امروزه پس گذشت سالها و تکمیل نظریات مربوط به سیاهچاله ها توسط کیهان شناسان و به خصوص کیهان شناس بریتانیایی به نام استیون هاوکینگ دیدگاه ما نسبت به سیاهچاله ها عوض شده است ولی این اجرام همچنان بصورت یک راز بزرگ باقی هستند.امروزه اگر کسی از سیاچاله ها صحبت کند دیوانه خوانده نمی شود و این سیاچاله ها به کمک تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی پرتو x چاندرا و مجموعه ی رادیو تلسکوپ های قدرتمند در نیومکزیکو رصد شده اند.از آنجا که سیاهچاله ها نامرئی هستند،ستاره شناسان ناچارند برای تایید وجود آنها از روش های غیرمستقیم استفاده کنند.سیاهچاله ها از طریق "قرص برافزایشی" که ناشی از گازهای چرخان که سیاهچاله را احاطه کرده اند و ذرات یونیزه ای که پس از فرار از افق رویداد در میدان مغناطیسی سیاهچاله قرار گرفته و جت هایی از ذرات که با سرعت بسیار زیادی در شمال و جنوب سیاهچاله تشکیل میدهند،شناسایی میشوند.همچنین در مرکز هر کهکشان یک سیاهچاله وجود دارد و در کهکشان راه شیری نیز یک مرکز درخشانی وجود دارد که اگر ذرات و گرد و غبار مقابل آنرا نپوشانده بودند،هر شب شاهد یک توپ آتشین بزرگ بودیم.اما این داستان پر رمز و راز همچنان ادامه دارند و سیاهچاله ها نیز همچنان به بلعیدن کیهان ادامه میدهند!
@physics_ir
@iotaph
#سیاهچاله

قوانین ترمودینامیک | آیوتا @iotaph

■ترمودینامیک■
●آیوتا:عظمت و جهانشمولی ترمودینامیک به زیبایی در نقل قول زیر منعکس است:
"هر قدر که مقدمات یک نظریه بی پیرایه تر باشد و هر قدر که موارد متنوع بیشتری در بر گیرد، آن نظریه گیراتر است. بدین سان ترمودینامیک کلاسیک تاثیر عمیقی بر من داشته است و با اطمینان خاطر می توانم ادعا کنم که تنها نظریه فیزیکی عامی است که در چارچوب کاربرد مفاهیم اساسی آن، هرگز فرو نمی ریزد."
■□■□اینشتن 1949□■□■□■
.
@iotaph
@physics_ir

#فیزیک #ترمودینامیک #اینشتین #physics #termodynamics #einstein

بعد از انفجار بزرگ (بیگ بنگ) کدام انفجار بیشترین قدرت را در کیهان دارد؟
انفجارات عظیم پرتو گاما بعد از انفجار بزرگ در رده ی دوم قرار دارند. سر گذشت این انفجار ها به اواخر دهه 1960 و جنگ سرد میان شوروی و ایالات متحده باز میگردد. زمانی که آمریکا نگران بود که شوروی بمب اتمی را در فضا آزمایش کند، بدین منظور ماهواره ولا را به فضا فرستاد. نتایج این ماهواره پنتاگون را وحشت زده کرد. ولا نشانه هایی از انفجارات هسته ای را در فضا پیدا کرده بود.برای تحلیل داده های ماهواره ی ولا از دانشمندانی دعوت شد ولی بعد از فروپاشی شوروی این اطلاعات انبوه وارد دنیای ستاره شناسی شد. درخشش های گاما به قدری عظیم اند که میتوانند تمام انرژی خروجی از خورشید در مدت 10 میلیارد سال را در چند لحظه خارج کنند.اغلب این درخشش ها بین 1 تا 10 ثانیه دوام دارند؛کوتاهترین آن ها 0.01 ثانیه و برخی دیگر تا چندین دقیقه طول میکشد. برای چندین سال علت این اصلی این چنین رویداد هایی ستاره های نوترونی محسوب میشد که در یک سیستم دوتایی با یکدیگر برخورد می کنند ولی این رویداد ها به ندرت اتفاق می افتند. اما در سال 2003 شواهدی جدید مبنی بر اینکه این اتفاقات نتیجه ی یک ابرنواختر یا هایپرنوا هستند که منجر به ایجاد سیاهچاله ها میشوند.ماهواره ها و تلسکوپ ها به سرعت درخشش های گاما را نشانه گرفته و مشاهده کردند که آن ها به یک ابرنواختر عظیم شباهت دارند. از آنجا که ستاره ی در حال انفجار دارای یک میدان مغناطیسی بزرگ است و تابش را از طریق جهت های قطبی شمال و جنوب گسیل می کند، ممکن است اینطور به نظر بیاید که ابرنواختر بیش از اندازه انرژی دارد؛ یعنی ما این درخشش ها را تنها در صورتی میبینیم که مستقیما به سمت زمین نشانه رفته باشند و این تصور اشتباه را در ما ایجاد می کند که آن ها از آنچه واقعا هستند قدرتمندترند.
@iotaph
@physics_ir
#انفجار #گاما #کیهان #سیاهچاله #ماهواره #ولا

خلأ به محیطی گفته می‌شود که چگالی ذره های(اتم ها و مولکول ها) موجود در آن کمتر از محیط جوّ است . خلأ را با توجه به تعداد ذراتی که در واحد حجم دارد، به خلأ عادی، خلأ متوسط، خلأ بالا، خلأ خیلی بالا و خلأ بی‌نهایت تقسیم‌بندی می‌کنند. برای اینکه تشخیص دهیم چه نوع خلئی داریم، تعداد مولکولها را اندازه نمی‌گیریم، بلکه کمیتی را که معمولاً اندازه گیری می‌کنیم، فشار گاز است. بر اساس فشار می توان تعداد مولکولها در واحد حجم را نیز تعیین کرد. به عبارت دیگر، می‌توان خلأ را براساس فشار تعریف کرد، که خلأ به محیطی گفته می‌شود که فشار آن از فشار اتمسفر کمتر باشد و براساس فشاری که دارد به خلأ عادی، متوسط و غیره تقسیم‌بندی می‌شود.
واژهٔ خلأ عموماً به ناحیه‌ای از فضا که فشار آن کمتر از ۷۶۰ تور (واحد فشار) باشد، اطلاق می‌شود. تور یکی از واحدهای فشار و تقریباً معادل یک میلیمتر جیوه‌ است. هدف اصلی فناوری خلأ کاهش چگالی ذرات خارجی، شامل اتم‌ها یا مولکول‌ها، یا ذرات دیگر در یک حجم مشخص است.
برای تشریح خلأ، علاوه بر کمیت فشار، از کمیت های دیگر نیز استفاده می‌شود. یکی از مهم ترین آنها کمیت مسیر پویش آزاد میانگین(MFP) است که بوسیله آن می توان ارزیابی بهتری در خصوص تعداد ذرات در واحد حجم مورد نظر ارائه داد و به صورت زیر تعریف می‌شود: مسیر پویش آزاد میانگین مولکولی، که با حرفλ نشان داده می‌شود، میانگین فاصله ای است که یک مولکول در بین دو برخورد متوالی بامولکول های دیگر طی می‌کند.
اگر درشرایط خلا یک سکه و یک پر پرنده را از یک ارتفاع همزمان رها کنیم کدام یک زودتر به زمین میرسند؟
حرکت  در خلا یعنی همان حرکت سقوط آزاد پس طبق آن روابط سرعت جسم فقط به ارتفاع بستگی دارد و شتاب نیز ثابت گرانشی زمین است پس در نتیجه هر دو هم زمان به زمین خواهند رسید. این نیز اولین بار توسط گالیه نشان داده شد که سرعت سقوط اجسام در خلا به جرمشان بستگی ندارد.
نویسنده:حسن قاسمی #پیج_علمی_فیزیک_ایران
#گاز #فشار #خلا #پمپ_خلا

هر اتم از بدن شما از ستاره ای که در گذشته منفجر شده به وجود آمده است ، و احتمالا اتم های دست چپ شما از یک ستاره متفاوت نسبت به دست راست شما به وجود آمده اند . شاعرانه ترین چیزی که من درباره کیهان میدانم این هست که «شما همگی گرد و غبار ستاره ای هستید »اگر انفجار ستاره ای نبود شما اینجا نبودید به علت اینکه عناصر تشکیل دهنده هستی ( کربن ، نیتروژن ، اکسیژن و دیگر عناصری که برای فرگشت نیاز بودند ) از ازل آفریده نشده بودند ، بلکه آنها در ستارگان پیدایش یافته اند .
"لورنس کراوس"
@physics_ir
@iotaph
#پیج_علمی_فیزیک_ایران #ستاره #ابرنواختر #فرگشت

■مکانیک آماری■
●آیوتا:موضوع اول: ترمودینامیک کلاسیک
این موضوع با اجسام خیلی بزرگ سروکار دارد. دنیایی را توصیف می کند که ما در زندگی روزمره مان با آنها سروکار داریم. چیزی در مورد اتم و مولکول و سایر ذرات خیلی ریز نمی گوید. بنابراین ترمودینامیک علمی است که هر چیز را بر حسب تصور ماکروسکوپی توصیف می کند.ترمودینامیک کمیتهای ماکروسکوپی مانند گرما، کار، آنتروپی، آنتالپی و ... را توصیف می کند.
@iotaph
@physics_ir
●موضوع دوم: مکانیک کوانتومی
این انتهای دیگر طیف از ترمودینامیک است که با خیلی کوچک ها سروکار دارد و می پذیرد که جهان از ذرات،اتم ها،الکترونها، پروتونها و مانند اینها ساخته شده است.یکی از خصیصه های کلیدی مکانیک کوانتومی این است که در آن رفتار ذره به طور دقیق معین نیست. در عوض این رفتار با زبان احتمالات بیان می شود. این بررسی احتمالاتی در مفهوم تابع موج نمود پیدا می کند و مجهز به معادله مشهور شرودینگر، می بایست توصیف کاملی از احتمالات امکان پذیر باشد. وقتی محاسبات برای بیش از یک یا دو ذره انجام می شود مساله به سرعت غیر قابل حل می شود به طوری که مجبور می شویم به تقریبهای عجیب و غریب پناه ببریم. تصور کنید بخواهید مکانیک کوانتومی را برای توصیف رفتار 30^10 اتم در یک گاز به کار برید.
●موضوع سوم: مکانیک آماری
اگر بخواهیم دو حد متضاد، از یک طرف موضوع کلاسیکی مانند ترمودینامیک و از طرف دیگر مکانیک کوانتومی غیر کلاسیکی را با هم آشتی دهیم، به وسیله ای برای پل زدن بین این دو نیاز داریم. این جاست که سومین موضوع یعنی "مکانیک آماری" به کمک می آید. در اینجا تعداد زیادی از ذرات در دستگاه هایی با محدودیتهای معین در نظر گرفته می شوند و کوششی برای تجزیه و تحلیل رفتار انفرادی ذرات انجام نمی شود، اما در عوض با استفاده از احتمالات می توان به همه رفتارهای ماکروسکوپی مانند ترمودینامیک رسید. بدین ترتیب می توان پیوند طبیعی بین رفتار میانگین دنیای ترمودینامیکی و دنیای احتمالاتی ذرات مجزا را مشاهده کرد. پیوند بین این دو بود که پیروزی بزرگ فیزیکدانان قرن نوزدهم ماکسول، گیبس و بخصوص بولتزمن را رقم زد. قبل از این که ایده احتمالات کوانتومی به ذرات منفرد در دهه 1920 توسط هایزنیرگ اعمال شود، این مردان بزرگ جهان را به عصر احتمالات برده بودند.