انسان و امواج الکترومغناطیس 32 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 33

چکیده

انسان در معرض انواع میدان‌های الکترومغناطیسیی ناشی از منابع طبیعی و مصنوعی است. این میدان‌ها باعث ایجاد میدان الکتریکی در بدن و تاثیر حرکت یون‌ها، ایجاد گرما، تحریک عصبی و عضلانی و آثار مختلف دیگری می‌شوند. به نظر می‌رسد میدان‌های الکترومغناطیسی ناشی از وسایل خانگی معمولی که در حد متعارف هستند، خطری برای انسان نداشته باشند، اما در حالت‌های خاص مانند زندگی در نزدیکی خطوط انتقال قدرت و پست‌های فشار قوی، کار و یا زندگی در مجاورت ایستگا‌های فرستنده پرقدرت رادیویی و تلویزیونی و رادارها و انواع دیگر پرقدرت، میدان الکترومغناطیسی آثار زیانباری دارد و باید حتی‌الامکان از چنین میدان‌ها و امواج الکترومعناطیسی اجتناب و یا جوانب بهداشتی را رعایت کرد.

مقدمه

امواج الکترومغناطیسی سرتاسر فضای اطراف ما را پر کرده است، بسیاری از این میدان‌ها و امواج از ابتدای جهان وجود داشته‌اند و میلیون‌ها سال قبل در منشاء حیات و تکامل آن نقش داشته‌اند. امروزه نیز علاوه بر میدان‌های طبیعی با پیشرفت تکنولوژی و توسعه صنعت و با کابردهای بیشتر میدان‌های الکترومغناطیسی در علوم، صنعت و پزشکی، هر روزه این میدان‌ها سلامت محیط زیست انسان را در معرض تهدید قرار می‌دهند. آثار زیست‌شناختی ناشی از این میدان‌ها به شدت میدان، بسامد (فرکانس)، تغییرات آن و خصوصیات فیزیکی فرد مورد تابش یا قسمتی از بافت که مورد تابش قرار گرفته، بستگی دارد.

از سوی دیگر اکثر وسایل خانگی که از برق شهر استفاده می‌کنند، در اطراف خود دارای میدانی هستند که با بسامد برابر با بسامد بر شهر تغییر می‌کند. دستگاه‌های مخابراتی شبکه‌های انتقال قدرت، اجاق‌های ماکروویو، تلفن‌های همراه، دستگاه‌های تصویری و دستگاه‌های MRI از جمله منابع میدان‌های الکترومغناطیسی هستند. میدان‌های دارای بسامد پائین، معمولاً می‌توانند باعث تحریک عصبی شوند، اما آثار ناشی از میدان‌های دارای بسامد بالا، بیشتر آثار گرمایی هستند.

منابع طبیعی میدان‌های الکترومغناطیسی

طبقات یونسفر و مگنتوسفر جو زمین، آن را در مقابل قسمتی از تابش الکترومغناطیسی ناشی از بیرون جو حف می‌کنند. اما خود باعث ایجاد میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر روی زمین می‌شوند. تابش خورشیدی و اشعه‌ی کیهانی از منابع مهم میدان‌های طبیعی برون جوی هستند، زمین نیز از منابع تابش است.

منابع میدان‌های الکترومغناطیس ساخت بشر

دستگاه‌ها و خطوط انتقال قدرت میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند که معمولاً با بسامدهای 50 تا 60 هرتز نوسان می‌کنند. میدان الکتریکی و مغناطیسی ناشی از یک خط انتقال قدرت 400kv و 1000A در زیر خط به ترتیب عبارتند از میدان الکتریکی 10000v/m و میدان مغناطیسی در حدود 20ut.

دستگاه‌ها و وسایل خانگی که از شبکه توزیع برق استفاده می‌کنند، در اطراف خود دارای میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس 50 تا 60 هرتز هستند.

به عنوان مثال یک سشوار در فاصله‌ی 1 فوتی (30cm) دارای میدان مغناطیسی به شدت 10 تا 20 گوس و میدان الکتریکی به شدت 40v/m می‌باشد. تلویزیون‌های معمولی در فاصله‌ای که بیننده قرار دارد، دارای میدان الکتریکی در حدود 0/1ut هستند.

فرستنده‌های مخابراتی سیستم‌های رادار، فرستنده‌های رادیویی و تلویزیونی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی شدیدی تولید می‌کنند که با بسامدهای بالا نوسان می‌کنند. کارگرانی که در برجهای خبری رادیویی و یا تلویزیونی از مرتبه 10kv/m و میدان‌های مغناطیسی با شدت بالاتر از 5A/m قرار می‌گیرند، اجاق‌های مایکروویر نیز از منابع تولید میدان‌های الکترومغناطیسی با بسامد رادیویی (RF) هستند که در بسامدهای z245MHz-915MHz با توان خروجی 600-1000w کار می‌کنند.

در فاصله بسامدهای 1MHz-1GHz انرژی میدان الکترومغناطیسی توسط بدن جذب و به انرژی حرارتی تبدیل می‌گردد که اگر میزان جذبل انرژی دریافتی از تعداد 4w/m2 بیشتر شود، ا تا 2 درجه افزایش دما را باعث می‌شود و به همین دلیل از این امواج در دیاتری برای درما استفاده می‌شود.

امواج الکترومغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

امواج الکترومغناطیس

2-1 مقدمه

انرژی شکلهای متنوعی چون نور مرئی گرما و غیره دارد که توسط امواجی موسوم به الکترومغناطیس قابل انتقال هستند انتشار اغلب امواج یعنی اشعه ایکس ماورا بنفش و مایکروویو نیز بصورت تشعشع الکترومغناطیس است .

برخلاف امواج مکانیکی (مانند امواج صوتی ) که برای انتقال نیاز به یک محیط واسط دارند امواج الکترومغناطیس حتی در خلاء نیز منتشر می شوند سرعت انتشار این امواج در خلاء برابر با سرعت سیر نوراست اگرچه از نقطه نظر فیزیک نوین نسبت دادن مطلق ماهیت موجی به نور پذیرفته نیست و ماهیت دوگانه ذره – موج برای آن در نظر گرفته می شود لیکن در مبحث طولیابهای الکترونیکی با نادیدن گرفتن ماهیت ذره ای نور خللی در کلیت بحث وارد نمی شود .

اساسا کلیه طولیابهای الکترونیکی برمبنای ارسال الکترومغناطیس ساخته شده اند و تفاوت آنها تنها در محدوده ای از طیف الکترومغناطیس است که مورد استفاده قرار می دهند درمیان سیستم های نقشه برداری تنها تعداد معدودی از دستگاهها واز آنجمله دستگاههای آبنگاری (اکو ساندرها) هستند که برای اندازه گیری از امواج مکانیکی (صوتی ) استفاده می کنند ولی اکثریت دستگاهها از امواج الکترومغناطیسی بهره می برند.

2-2معادلات ماکسول

در سال 1864 میلادی جیمز ماکسول دانشمند اسکاتلندی طی 4معادله دیفرانسیل حرکت امواجی را تبیین کرد که امروزه با نام امواج الکترومغناطیس شناخته می شوند اهمیت این چهار معادله را که علم الکتریسته را به علم مغناطیسی پیوند می زند همپای قوانین حرکتی نیوتن دانسته اند آنچه امروز معادلات ماکسول نامیده می شود در واقع شکل جامع پدیده جامع پدیده های است که دانشمندان دیگر قبل از ماکسول به آنها دست یافته اند و ماکسول موفق به بیان ریاضی آنها تحت قالب 4معادله دیفرانسیل شده است درادامه به این معادلات بطور مختصر اشاره شده است :

الف – معادله شماره 1: این معادله در مورد ذرات باردار میدان الکتریکی حاصله است وبه نام قانون الکتریکی گاوس مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که اولا بارهای مشابه یکدیگر را دفع و بارهای همنام یکدیگر را جذب می کنند وشدت جذب و دفع بستگی به مربع فاصله آنها دارد و ثانیا در جسم هادی ولی ایزوله شده بار الکتریکی برسطح آن پخش می شود در این معادله E میدان الکتریکی ε0 ثابت گذردهی. dsالمان انتگر الگیری وq بار الکتریکی است .

ب- معادله شماره 2: این معادله درمورد مغناطیس است وبه نام قانون مغناطیس گاوس مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که همتای مغناطیسی بار الکتریکی وجودندارد وعملا قطبهای مغناطیسی منزوی قابل ایجاد نیست در این معادله B شدت میدان مغناطیسی و ds المان انتگرالگیری سطح است .

ج ـ معادله شماره 3:این معادله درمورد اثر الکتریکی ناشی از یک میدان مغناطیسی است و به نام قانون القای فارادی مشهور است این معادله یک سیم دایره ای شکل شود باعث ایجاد جریان الکتریکی داخل سیم خواهد شد دراین معادله E میدان الکتریکی dl المان انتگرالگیری طول dφB تغییرات شارژ مغناطیسی وdt تغییرات زمان است .

دـ معادله شماره 4: این معادله حالت برعکس معادله فوق است یعنی در مورد اثر مغناطیسی ناشی از میدان متغییر الکتریکی با شدت جریان متغییر است وبه شکل تعمیم یافته قانون آمپر مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که سرعت نور را می توان بطور کامل با اندازه گیریهای الکترومغناطیس بدست آورد و همچنین شدت جریان عبوری از یک سیم در اطراف خود میدان مغناطیسی ایجاد می کند B میدان مغناطیسی dl المان انتگرالگیری طول وdφE تغییرات شارژ الکتریکی و dt تغییرات زمان و μo ثابت تراوایی و i شدت جریان است .

2-3 هندسه امواج

امواجی که برپایه معادلات ماکسول انتشارمی یابند امواج الکترومغناطیس نامیده می شوند و متشکل از2میدان مغناطیسی والکتریکی عمود برهم وعمود بر امتداد انتشارهستند.شکل(2-1).

(شکل2-1)

از آنجا که انرژی توسط میدان الکتریکی انتقال داده می شود بیشتر مورد توجه قرار می گیرد امواج مورد استفاده در اندازه گیری طول همگی عرضی هستند زیرا راستای آنها برامتداد انتشار آنها عمود است همچنین پلاریزه نیز هستند زیرا راستای ارتعاش آنها در یک صفحه قرار دارد وعلاوه براین کروماتیک هستند زیرا دارای فرکانس ثابت هستند .

در واقع هرگاه منابع اولیه موج امکان پدید آوردن نور پلاریزه را نداشته باشند با تمهیداتی این عمل بروشهای غیر مستقیم انجام می شود به این ترتیب موج مورد مطالعه جهت اندازه گیری طول به ساده ترین شکل ممکن یعنی یک موج سینوسی ساده در می آید برای سهولت فهم شکل شماره 2-2 رادر نظر می گیریم .

(شکل 2-2)

در شکل شماره 2-2 جهت فلشها بردار الکتریکی را نشان می دهند که طبعا عمود برامتداد انتشار هستند همانطور که دیده می شود شدت این بردارها بطور تناوبی تغییر می کند از اینرو منحنی پیوسته C بعنوان نماینده تغییرات شدت میدان الکتریکی که با گذشت زمان (یافاصله) مشخص شده است .

می دانیم فاصله 2نقطه همسان مانند اکسترمم (ماکزیمم و مینیمم) را طول موج می نامند وبه λ نشان می دهند همچنین فاصله زمانی بین این دونقطه را پریود یا زمان تناوب می نامند وبه T نشان می دهند معکوس پریود را فرکانس یا بسامد می نامند وبه ƒ نمایش می دهند مفهوم فرکانس تعداد نوسانات در واحد زمان (مثلا ثانیه ) است روابط اصلی بین پارامترهای بالا در زیر خلاصه شده است .

ƒ =() C = ƒλ E=h ƒ

که در آن C,E, h بترتیب ثابت بلانک انرژی و سرعت سیر نور هستند.

2-4 معادله حرکت موج

برای درک عمیق تر بهتر است حرکت دورانی بروی یک دایره بنام دایره مرجع مانند شکل شماره 2-3 بررسی شود در این شکل میتوان هرنقطه را بروی دایره مرجع تصویر کردمقدارy را اصطلاحا بعد حرکت می گویند. طبیعی است که بیشترین مقدار y همان دامنه حرکت است که از نظر عددی برابر با شعاع دایره مرجع می باشد داریم:

(معادله 2-1)

y=r Sinө

انسان و امواج الکترومغناطیس 32 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 33

چکیده

انسان در معرض انواع میدان‌های الکترومغناطیسیی ناشی از منابع طبیعی و مصنوعی است. این میدان‌ها باعث ایجاد میدان الکتریکی در بدن و تاثیر حرکت یون‌ها، ایجاد گرما، تحریک عصبی و عضلانی و آثار مختلف دیگری می‌شوند. به نظر می‌رسد میدان‌های الکترومغناطیسی ناشی از وسایل خانگی معمولی که در حد متعارف هستند، خطری برای انسان نداشته باشند، اما در حالت‌های خاص مانند زندگی در نزدیکی خطوط انتقال قدرت و پست‌های فشار قوی، کار و یا زندگی در مجاورت ایستگا‌های فرستنده پرقدرت رادیویی و تلویزیونی و رادارها و انواع دیگر پرقدرت، میدان الکترومغناطیسی آثار زیانباری دارد و باید حتی‌الامکان از چنین میدان‌ها و امواج الکترومعناطیسی اجتناب و یا جوانب بهداشتی را رعایت کرد.

مقدمه

امواج الکترومغناطیسی سرتاسر فضای اطراف ما را پر کرده است، بسیاری از این میدان‌ها و امواج از ابتدای جهان وجود داشته‌اند و میلیون‌ها سال قبل در منشاء حیات و تکامل آن نقش داشته‌اند. امروزه نیز علاوه بر میدان‌های طبیعی با پیشرفت تکنولوژی و توسعه صنعت و با کابردهای بیشتر میدان‌های الکترومغناطیسی در علوم، صنعت و پزشکی، هر روزه این میدان‌ها سلامت محیط زیست انسان را در معرض تهدید قرار می‌دهند. آثار زیست‌شناختی ناشی از این میدان‌ها به شدت میدان، بسامد (فرکانس)، تغییرات آن و خصوصیات فیزیکی فرد مورد تابش یا قسمتی از بافت که مورد تابش قرار گرفته، بستگی دارد.

از سوی دیگر اکثر وسایل خانگی که از برق شهر استفاده می‌کنند، در اطراف خود دارای میدانی هستند که با بسامد برابر با بسامد بر شهر تغییر می‌کند. دستگاه‌های مخابراتی شبکه‌های انتقال قدرت، اجاق‌های ماکروویو، تلفن‌های همراه، دستگاه‌های تصویری و دستگاه‌های MRI از جمله منابع میدان‌های الکترومغناطیسی هستند. میدان‌های دارای بسامد پائین، معمولاً می‌توانند باعث تحریک عصبی شوند، اما آثار ناشی از میدان‌های دارای بسامد بالا، بیشتر آثار گرمایی هستند.

منابع طبیعی میدان‌های الکترومغناطیسی

طبقات یونسفر و مگنتوسفر جو زمین، آن را در مقابل قسمتی از تابش الکترومغناطیسی ناشی از بیرون جو حف می‌کنند. اما خود باعث ایجاد میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر روی زمین می‌شوند. تابش خورشیدی و اشعه‌ی کیهانی از منابع مهم میدان‌های طبیعی برون جوی هستند، زمین نیز از منابع تابش است.

منابع میدان‌های الکترومغناطیس ساخت بشر

دستگاه‌ها و خطوط انتقال قدرت میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند که معمولاً با بسامدهای 50 تا 60 هرتز نوسان می‌کنند. میدان الکتریکی و مغناطیسی ناشی از یک خط انتقال قدرت 400kv و 1000A در زیر خط به ترتیب عبارتند از میدان الکتریکی 10000v/m و میدان مغناطیسی در حدود 20ut.

دستگاه‌ها و وسایل خانگی که از شبکه توزیع برق استفاده می‌کنند، در اطراف خود دارای میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس 50 تا 60 هرتز هستند.

به عنوان مثال یک سشوار در فاصله‌ی 1 فوتی (30cm) دارای میدان مغناطیسی به شدت 10 تا 20 گوس و میدان الکتریکی به شدت 40v/m می‌باشد. تلویزیون‌های معمولی در فاصله‌ای که بیننده قرار دارد، دارای میدان الکتریکی در حدود 0/1ut هستند.

فرستنده‌های مخابراتی سیستم‌های رادار، فرستنده‌های رادیویی و تلویزیونی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی شدیدی تولید می‌کنند که با بسامدهای بالا نوسان می‌کنند. کارگرانی که در برجهای خبری رادیویی و یا تلویزیونی از مرتبه 10kv/m و میدان‌های مغناطیسی با شدت بالاتر از 5A/m قرار می‌گیرند، اجاق‌های مایکروویر نیز از منابع تولید میدان‌های الکترومغناطیسی با بسامد رادیویی (RF) هستند که در بسامدهای z245MHz-915MHz با توان خروجی 600-1000w کار می‌کنند.

در فاصله بسامدهای 1MHz-1GHz انرژی میدان الکترومغناطیسی توسط بدن جذب و به انرژی حرارتی تبدیل می‌گردد که اگر میزان جذبل انرژی دریافتی از تعداد 4w/m2 بیشتر شود، ا تا 2 درجه افزایش دما را باعث می‌شود و به همین دلیل از این امواج در دیاتری برای درما استفاده می‌شود.

امواج الکترومغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

امواج الکترومغناطیس

2-1 مقدمه

انرژی شکلهای متنوعی چون نور مرئی گرما و غیره دارد که توسط امواجی موسوم به الکترومغناطیس قابل انتقال هستند انتشار اغلب امواج یعنی اشعه ایکس ماورا بنفش و مایکروویو نیز بصورت تشعشع الکترومغناطیس است .

برخلاف امواج مکانیکی (مانند امواج صوتی ) که برای انتقال نیاز به یک محیط واسط دارند امواج الکترومغناطیس حتی در خلاء نیز منتشر می شوند سرعت انتشار این امواج در خلاء برابر با سرعت سیر نوراست اگرچه از نقطه نظر فیزیک نوین نسبت دادن مطلق ماهیت موجی به نور پذیرفته نیست و ماهیت دوگانه ذره – موج برای آن در نظر گرفته می شود لیکن در مبحث طولیابهای الکترونیکی با نادیدن گرفتن ماهیت ذره ای نور خللی در کلیت بحث وارد نمی شود .

اساسا کلیه طولیابهای الکترونیکی برمبنای ارسال الکترومغناطیس ساخته شده اند و تفاوت آنها تنها در محدوده ای از طیف الکترومغناطیس است که مورد استفاده قرار می دهند درمیان سیستم های نقشه برداری تنها تعداد معدودی از دستگاهها واز آنجمله دستگاههای آبنگاری (اکو ساندرها) هستند که برای اندازه گیری از امواج مکانیکی (صوتی ) استفاده می کنند ولی اکثریت دستگاهها از امواج الکترومغناطیسی بهره می برند.

2-2معادلات ماکسول

در سال 1864 میلادی جیمز ماکسول دانشمند اسکاتلندی طی 4معادله دیفرانسیل حرکت امواجی را تبیین کرد که امروزه با نام امواج الکترومغناطیس شناخته می شوند اهمیت این چهار معادله را که علم الکتریسته را به علم مغناطیسی پیوند می زند همپای قوانین حرکتی نیوتن دانسته اند آنچه امروز معادلات ماکسول نامیده می شود در واقع شکل جامع پدیده جامع پدیده های است که دانشمندان دیگر قبل از ماکسول به آنها دست یافته اند و ماکسول موفق به بیان ریاضی آنها تحت قالب 4معادله دیفرانسیل شده است درادامه به این معادلات بطور مختصر اشاره شده است :

الف – معادله شماره 1: این معادله در مورد ذرات باردار میدان الکتریکی حاصله است وبه نام قانون الکتریکی گاوس مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که اولا بارهای مشابه یکدیگر را دفع و بارهای همنام یکدیگر را جذب می کنند وشدت جذب و دفع بستگی به مربع فاصله آنها دارد و ثانیا در جسم هادی ولی ایزوله شده بار الکتریکی برسطح آن پخش می شود در این معادله E میدان الکتریکی ε0 ثابت گذردهی. dsالمان انتگر الگیری وq بار الکتریکی است .

ب- معادله شماره 2: این معادله درمورد مغناطیس است وبه نام قانون مغناطیس گاوس مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که همتای مغناطیسی بار الکتریکی وجودندارد وعملا قطبهای مغناطیسی منزوی قابل ایجاد نیست در این معادله B شدت میدان مغناطیسی و ds المان انتگرالگیری سطح است .

ج ـ معادله شماره 3:این معادله درمورد اثر الکتریکی ناشی از یک میدان مغناطیسی است و به نام قانون القای فارادی مشهور است این معادله یک سیم دایره ای شکل شود باعث ایجاد جریان الکتریکی داخل سیم خواهد شد دراین معادله E میدان الکتریکی dl المان انتگرالگیری طول dφB تغییرات شارژ مغناطیسی وdt تغییرات زمان است .

دـ معادله شماره 4: این معادله حالت برعکس معادله فوق است یعنی در مورد اثر مغناطیسی ناشی از میدان متغییر الکتریکی با شدت جریان متغییر است وبه شکل تعمیم یافته قانون آمپر مشهور است این معادله بصورت زیر نوشته می شود ومفهوم آن این است که سرعت نور را می توان بطور کامل با اندازه گیریهای الکترومغناطیس بدست آورد و همچنین شدت جریان عبوری از یک سیم در اطراف خود میدان مغناطیسی ایجاد می کند B میدان مغناطیسی dl المان انتگرالگیری طول وdφE تغییرات شارژ الکتریکی و dt تغییرات زمان و μo ثابت تراوایی و i شدت جریان است .

2-3 هندسه امواج

امواجی که برپایه معادلات ماکسول انتشارمی یابند امواج الکترومغناطیس نامیده می شوند و متشکل از2میدان مغناطیسی والکتریکی عمود برهم وعمود بر امتداد انتشارهستند.شکل(2-1).

(شکل2-1)

از آنجا که انرژی توسط میدان الکتریکی انتقال داده می شود بیشتر مورد توجه قرار می گیرد امواج مورد استفاده در اندازه گیری طول همگی عرضی هستند زیرا راستای آنها برامتداد انتشار آنها عمود است همچنین پلاریزه نیز هستند زیرا راستای ارتعاش آنها در یک صفحه قرار دارد وعلاوه براین کروماتیک هستند زیرا دارای فرکانس ثابت هستند .

در واقع هرگاه منابع اولیه موج امکان پدید آوردن نور پلاریزه را نداشته باشند با تمهیداتی این عمل بروشهای غیر مستقیم انجام می شود به این ترتیب موج مورد مطالعه جهت اندازه گیری طول به ساده ترین شکل ممکن یعنی یک موج سینوسی ساده در می آید برای سهولت فهم شکل شماره 2-2 رادر نظر می گیریم .

(شکل 2-2)

در شکل شماره 2-2 جهت فلشها بردار الکتریکی را نشان می دهند که طبعا عمود برامتداد انتشار هستند همانطور که دیده می شود شدت این بردارها بطور تناوبی تغییر می کند از اینرو منحنی پیوسته C بعنوان نماینده تغییرات شدت میدان الکتریکی که با گذشت زمان (یافاصله) مشخص شده است .

می دانیم فاصله 2نقطه همسان مانند اکسترمم (ماکزیمم و مینیمم) را طول موج می نامند وبه λ نشان می دهند همچنین فاصله زمانی بین این دونقطه را پریود یا زمان تناوب می نامند وبه T نشان می دهند معکوس پریود را فرکانس یا بسامد می نامند وبه ƒ نمایش می دهند مفهوم فرکانس تعداد نوسانات در واحد زمان (مثلا ثانیه ) است روابط اصلی بین پارامترهای بالا در زیر خلاصه شده است .

ƒ =() C = ƒλ E=h ƒ

که در آن C,E, h بترتیب ثابت بلانک انرژی و سرعت سیر نور هستند.

2-4 معادله حرکت موج

برای درک عمیق تر بهتر است حرکت دورانی بروی یک دایره بنام دایره مرجع مانند شکل شماره 2-3 بررسی شود در این شکل میتوان هرنقطه را بروی دایره مرجع تصویر کردمقدارy را اصطلاحا بعد حرکت می گویند. طبیعی است که بیشترین مقدار y همان دامنه حرکت است که از نظر عددی برابر با شعاع دایره مرجع می باشد داریم:

(معادله 2-1)

y=r Sinө

تحقیق در مورد الکترومغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 16 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

از تولید زوج تا اتحاد الکترومغناطیس-گرانش

از دیرباز فیزیکدانان توجه زیادی به اتحاد نیروهای الکترومغناطیسی و گرانشی نشان دادند. نخستین بار فارادی که درک عمیقی از نیروهای الکترومغناطیسی داشت، خاطر نشان کرد که نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی تشابه بسیار زیادی به یکدیگر دارند و احتمالاً رابطه ی مشابهی نظیر آنچه که بین نیروهای الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد، بین گرانش و نیروی الکترومغناطیسی وجود دارد. پلانک نیز نظر مشابهی داشت. آلبرت اینشتین نیز تلاش بسیار کرد که این دو نیرو را در متحد کند. وی بیش از سی سال در این زمینه کار کرد، اما موفق نشد. البته در زمان اینشتین نیروهای مهم و مطرح همین دو نیروی گرانشی و الکترومغناطیسی بودند و نیروهای قوی و ضعیف تازه مورد توجه قرار گرفته بود.

علاوه بر آن امروزه مفهوم نیرو با زمان انیشتین تفاوت اساسی پیدا کرده است. در مکانیک کوانتوم به نیرو به عنوان ذراتی نگریسته می شود که بین ذرات شرکت کننده در برهم کنش مبادله می گردد. ذره ی تبادلی برای نیروهای الکترومغناطیسی، فوتون است و ذره تبادلی برای گرانش، گراویتون نامیده می شود.

اگر بخواهیم اتحاد نیروهای الکترومغناطیسی و گرانشی را مورد توجه قرار دهیم، راهی نداریم چز آنکه ارتباط بین فوتون و گراویتون را مورد کنکاش قرار دهیم. اما قبل از ادامه ی بحث لازم است به تولید و واپاشی زوج ماده - پاد ماده توجه کنیم، زیرا بررسی این پدیده برای شناخت وابستگی و ایجاد وحدت بین نیروهای الکترومغناطیسی و گرانشی نقش اساسی دارد.

 ماده و پاد ماده

در مقاله قبلی اثر فوتوالکتریک و اثر کامپتون با استفاده از نظریه سی. پی. اچ. مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر اثر فوتوالکتریک و اثر کامپتون، فرایند جالبی تحت عنوان تولید زوج ماده - پاد ماده وجود دارد که از نظر اهمیت و مفاهیم بنیادی بی نظیر است. تولید و واپاشی زوج یک مثال بسیار بارز و عالی از تبدیل انرژی به ماده  و بالعکس است. بررسی نظری این پدیده نخستین بار توسط دیراک در سال 1928 صورت گرفت. دیراک با حل معادله به جای آنکه قسمت منفی انرژی را به دلیل غیر فیزیکی بودن آن کنار بگذارد، به پژوهش پیرامون پیامدهای تمامی معادله پرداخت و به نتایج بسیار جالبی رسید. به طور خلاصه دیراک با توجه به قسمت منفی رابطه ی بالا وجود پاد ماده را پیشگویی کرد. اگر این پیشگویی درست می بود، می بایست برای ذره ای مانند الکترون، ذره ی دیگری وجود داشته باشد که حرم حالت سکون آن برابر جرم الکترون باشد. تجزیه تحلیل دیراک چنین نشان می داد که این ذره باید دارای بار الکتریکی مثبت باشد. زمانیکه دیراک وجود چنین ذره ای را پیشگویی کرد با ناباواری فیزیکدانان مواجه شد. اما چهار سال بعد، آندرسن این ذره را در اشعه ی کیهانی کشف کرد و آن را پوزیترون نامیدند. بعدها در آزمایشگاه نیز با واپاشی فوتون زوج الکترون - پوزیترون تولید شد.

 فوتونی با انرژی زیاد، تمامی انرژی

E=hf

خود را در برخورد با هسته از دست می دهد و یک زوج الکترون - پوزیترون می آفریند. پوزیترون ذره ای است که کلیه ی خواص آن با خواص الکترون یکسان است مگر بار الکتریکی و علامت گشاور مغناطیسی آن، زیرا بار الکتریکی پوزیترون مثبت است.

تولید زوج الکترون - پوزیترون

در فرایند تولید زوج الکترون - پوزیترون اصولی باید محفوظ بماند تا این پدیده روی دهد. این اصول عبارتند از بقای انرژی نسبیتی کل، بقای اندازه حرکت و بقای بار الکتریکی،  زیرا فوتون از نظر الکتریکی خنثی است و مجموع بارهای الکتریکی بعد از تولید نیز باید صفر باشد. بقای اندازه حرکت نیز نشان می دهد که یک فوتون نمی تواند  در فضای تهی محو شود و زوج تولید کند. چنین فرایندی با حضور یک هسته ی سنگین امکان پذیر است تا بقای اندازه حرکت و بقای انرژی نسبیتی نقض نشود

در ارتباط با تولید زوج، فرایند معکوسی وجود دارد که نابودی زوج نامیده می شود. یک الکترون و یک پوزیترون مجاور یکدیگر، در هم ادغام می شوند و به جای آن انرژی تابشی به وجود می آید.

 نابودی زوج

امروزه مشاهده ی تولید و واپاشی زوج الکترون - پوزیترون در آزمایشگاه یک پدیده ی عادی بشمار می رود. در سال 1955 برای نخستین بار زوجهای پروتون- پاد پروتون و نوترون - پاد نوترون در آزمایشگاه آفریده شدند.

بررسی فرایند تولید و واپاشی زوج

حال باید فرایند تولید و واپاشی زوج ماده - پاد ماده را با دقت مورد بررسی قرار داد تا ببینیم چگونه می توان اتحاد بین نیروهای الکتریکی و مغناطیسی را از آن نتیجه گرفت و چرا تا به حال این تلاشها بی نتیجه بوده است؟