ترمودینامیک

اصول ترمودینامیکی یخچال و چرخه کارنو

انیمیشن چرخه کارنو

انیمیشن کار یخچال

انیمیشن

انیمیشن های زیبا " کلیک کنید"

ضربان قلب

چرخه آّب

انیشتین

دکتر محمود حسابی، تنها شاگرد ایرانیِ انیشتین 

مرکز ثقل

گرانیگاه یا مرکز ثِقْل یک جسم نقطهٔ مشخصی است که گویی همه جرم آن جسم در آن نقطه متمرکز است.

مرکز جرم بعضی اجسام مثل کره یا مکعب و... در مرکز آنها قرار دارد. ولی مرکز جرم بعضی از اجسام در خارج از آن جسم قرار دارد. در این عکس با استفاده از خلال دندان و چنگال، تعادل در راستای مرکز جرم چنگال ها که نوک خلال دندان است، به وجود آمده است.

نیروی ربایشی - رانشی

پلاسما چیست؟

در جهان، ماده به صورت جامد، مایع و گاز وجود دارد. در جامدات فاصله ی بین مولکول ها کم است و شکل ماده در حالت جامد مشخص است. مایع و گاز هر دو سیال هستند و شکل خاصی ندارند و معمولاً شکل ظرف خود را می گیرند. امّا برخی از مواد هستند که نه ویژگی جامدها را دارند و نه مایع و نه گاز ها راش، که به آن حالت پلاسما می گویند.

پلاسما چیست؟

 

پلاسما حالت چهارم ماده است. وقتی یک موشک سکوی پرتاب را ترک می کند؛ جریانی از پلاسما از لوله ی انتهایی آن خارج می شود.

  پلاسما به زبان امروزی؛ شئی ای بی شکل است که می تواند  توسط نیروهای خارجی، شکل مشخصی پیدا کند و قالب جدیدی به  خود بگیرد.

فیزیک پلاسما، ترکیبی از فیزیک گازها و نظریه ی الکترومغناطیس است.

جهان در حالت پلاسما می باشد. در ستارگان، اتمسفر زمینی و بعضی از سیارات، امواج ضربه و لامپ فلوئور سانت، قوس های الکتریکی به ویژه رعد و برق، الکترولیت ها و در جامدات به حالت های پلاسمایی برخورد می کنیم.

وقتی گازی  تحت تأثیر یک میدان قرار گیردو در همین حین، فشار گاز را آن قدر کاهش یابد که یون های موجود در سیستم از برخورد با یکدیگر انرژی دریافت کنند، در اثر برخورد این ذرات باردار انرژیک با مولکول ها، آنها را باردار کنند،  پدیده ی یونیزاسیون رخ داده است.

این پدیده آنقدر ادامه پیدا خواهد کرد تا آنجایی که به حالتی از ماده خواهیم رسید که به آن پلاسما یا glow discharge می گویند.

تفاوت پلاسما و گاز

تفاوت اصلی بین گازها و پلاسما این است که پلاسما رسانای الکتریسیته است. همان طور که می دانید از بین حالت های مختلف ماده (گاز، مایع، جامد) گازها بیشترین انرژی را دارند و این در حالی است که انرژِی ذخیره شده در پلاسما حتی از گاز ها نیز بیشتر است.

تفاوت موجود بین گاز و پلاسما، هنگامی به صورت واضح آشکار می شود که این دو را در میدان الکتریکی و یا میدان مغناطیسی قرار دهیم. همان طور که می دانید؛ گاز تقریباً به طور کامل از ذرات خنثی تشکیل شده است و به همین علت میدان های متوسط الکتریکی هیچ اثری روی آن ها نخواهند داشت. امّا چون پلاسما از ذرات یونیده تشکیل شده است بنابراین هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی بر ذرات باردار تأثیر گذاشته و نیروهایی به آن اعمال می کنند.

همان طور که گفتیم پلاسما از تعداد بسیار زیادی ذره باردار تشکیل شده است و بیشتر این ذرات در هر لحظه در حال حرکت هستند. ذره باردار در حال حرکت در اطراف خود میدان های الکتریکی و مغناطیس متفاوتی ایجاد می کند. بنابراین آرایش های پیچیده ای از میدان های الکتریکی و مغناطیسی در پلاسما وجود دارد. یکی از نتایج این آرایش، این است که ذره در پلاسما هم چون ذره در گاز، در مسیر های مستقیم حرکت نمی کند تا بر اثر برخورد ناگهان مسیرش را تغییر دهد.

بلکه در پلاسما، نیروهایی وجود دارد که تمام لحظات بر ذرات باردار اثر می کنند و راستای حرکت ذرات یونیده در پلاسما به صورت پیوسته تغییر می کند. تنها تعداد محدودی از ذرات بر اثر برخورد مستقیم راستای حرکت خود را تغییر می دهند. در شکل زیر می تواند مسیر ذره را در پلاسما و گاز مشاهده نمایید.

شکل مقایسه مسیر ذره در گاز  و پلاسما. در گاز (شکل سمت راست) مسیر تنها بر اثر برخورد ذرات با هم تغییر می کند در حالی که در پلاسما(شکل سمت چپ)، نیروهای تغییر دهند دائماً راستای حرکت ذرات را تغییر می دهند و تغییرات بزرگ در مسیر حرکت به ذرات اتفاق می افتد.