تحقیق در مورد فیزیک کوانتوم 21 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 21 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

در تعلیق میان بودن و نبودن

گربه شرودینگر

طبق قواعد مکانیک کوانتوم گربه تا زمانی که کسی در جعبه را باز نکرده و مشاهده ای انجام نداده است در حال زنده و مرده قرار دارد

جیم ویلسون

محققین گمان می برند به زودی می توانند راه حلی برای یکی از غامض ترین مسائل فیزیک جدید بیابند: یافتن راهی برای اعدام گربه شرودینگر. گربه خیالی شرودینگر از سال ۱۹۳۵ تاکنون با دانشمندان لجبازی کرد و آنان را سردرگم کرده است. هیچ کس تنفر گربه دوستان را در سال ۱۹۳۵ از یاد نمی برد چرا که در آن سال از یک گربه برای انجام آزمایشی جهت بیان وضعیت های دشواری که در تئوری کوانتوم به وجود می آید استفاده شد. اروین شرودینگر (Schrodinger Erwin) فیزیکدان اتریشی تئوری کوانتوم را ارائه کرد و در توسعه آن نقش بسیار موثری ایفا کرد. تئوری کوانتوم که اغلب از آن به عنوان یکی از موفق ترین تئوری های علمی نام می برند ـ چرا که بدون آن فاقد لیزر، سلاح های هسته ای و بسیاری از اختراعات دیگر بودیم ـ برای ما توضیح می دهد که طبیعت در سطوح زیر اتمی چگونه رفتار می کند. در سطوح زیراتمی قواعد فیزیک کلاسیک که هر روزه آن ها را تجربه می کنیم، اعتبار و کارآیی خود را از دست می دهند. برای مثال می توان گفت ذرات زیر اتمی در یک آن می توانند در دو مکان مختلف باشند، دیگر آنکه به نظر می رسد می توان اطلاعات را سریع تر از سرعت نور منتقل کرد.

قواعد حاکم بر دنیای کوانتوم آنچنان عجیب است که حتی آلبرت اینشتین هم دست هایش را به علامت تسلیم بالا برد و گفت: «اگر فیزیک کوانتوم، صحیح باشد، آن وقت باید اذعان کرد قوانین جهان بسیار عجیب است. » حتی خود شرودینگر هم از تفسیر یافته های خود ناخرسند بود و با تاسف بسیار به یکی از همکاران خود گفته است: «از این که در مورد تئوری کوانتوم کار می کند چندان راضی نیست. »مسئله ای که اینشتین، شرودینگر و فیزیکدانان پس از آن ها را تا این حد متحیر کرد تقابل این مشاهدات با واقعیت ها بود.

مطابق تئوری کوانتوم، ذرات فقط وقتی وجود دارند که بتوان آن ها را «مشاهده» کرد. هر چند که تجربیات هر روزه ما چیزی خلاف این را بیان می کند. در ابتدای کار توصیف شرودینگر از تابع موج ـ مفهومی ریاضی که موقعیت و حرکت های ممکن ذرات را بیان می کند ـ بسیار عجیب به نظر می رسید. نه سال بعد وی آزمایش گربه را طراحی کرد تا بتواند توسط این آزمایش اختلاف بین واقعیت های ملموس توسط انسان و واقعیت های دنیای کوانتوم را که خود خالق آن بود بیان کند. در این «آزمایش ذهنی» که گاهی اوقات از آن به عنوان آزمایشی خیالی نیز نام می برند، شرودینگر گربه ای را درون یک جعبه در بسته قرار داد. در این جعبه اسلحه ای کشنده که ماشه ای حساس دارد و یک اتم رادیواکتیو هم قرار دارند. احتمال آنکه اتم رادیواکتیو طی مدت یک ساعت از خود پرتوی ساطع کند ۵۰ درصد است. اگر اتم رادیواکتیو تجزیه شود، انرژی آزاد شده طی این فرآیند، ماشه اسلحه را خواهد کشید. می توان گفت بعد از گذشت یک ساعت با برداشتن در جعبه می توان دریافت آیا گربه زنده است یا مرده.

اما شرودینگر نظر دیگری دارد. وی می گوید عجله نکنید. طبق قواعد مکانیک کوانتوم، گربه تا زمانی که کسی در جعبه را باز نکرده و مشاهده ای انجام نداده است، در حال زنده و مرده قرار دارد.

این مفهوم در مکانیک کوانتوم به عنوان اصل بر هم نهی کوانتومی quantum) (SuperPosition نامیده می شود.

این امر با نحوه عملکرد جهان در مقیاسی که برای بشر قابل درک است، مغایرت دارد. شاید احمقانه به نظر برسد اما شرودینگر خاطرنشان می سازد، وجود اصل بر هم نهی از لحاظ ریاضی ضروری است، تا تئوری کوانتوم بتواند پیش گویی های دقیق خود را از عملکرد جهان در سطح زیراتمی ارائه دهد و طی بیش از نیم قرن گربه مرده و زنده شرودینگر با فیزیکدان لجبازی می کرد و بنابراین لازم بود به طور دقیق دریابیم که چگونه حوزه کوانتوم با جهان قابل درک توسط انسان مرتبط می شود.

شخص غیرمطلع و کم حوصله ممکن است در مورد سرنوشت نهایی گربه شرودینگر بگوید: «ساده است، در جعبه را بردارید و نگاهی به داخل آن بیاندازید تا دریابید گربه هنوز زنده است یا مرده. » اما فیزیکدانان معتقدند این کار هم نمی تواند جواب نهایی را در اختیار ما قرار دهد، چرا که مطابق قواعد مکانیک کوانتوم خود عمل «مشاهده» باعث می شود که گربه به یکی از حالت های «زنده» یا «مرده» تبدیل شود.

در بهار سال ۱۹۹۶ تیمی از دانشمندان فرانسوی «ENS» در پاریس گام های بلندی را برای نزدیک کردن حوزه های بزرگ مقیاس که برای بشر قابل درک است با سیستم های در مقیاس کوانتومی برداشتند. آنان روشی را پیشنهاد کردند که توسط آن بتوان بدون برداشتن در جعبه از سرنوشت گربه مطلع شد. در طرح آنان ذره ای زیر اتمی که نقش موش را بازی خواهد کرد از مقابل گربه عبور می کند و آنان می توانند نتیجه این عمل را مشاهده کنند. جعبه ای که گربه در آن قرار دارد حفره کوچکی در خود دارد که از جنس آینه ابررسانا است. در شروع آزمایش یک اتم از میان میدان انرژی با فرکانس ریزموج عبور می کند. در نتیجه اتم ضربه ای به گربه داخل جعبه وارد می سازد. اتم دومی که پس از آن وارد می شود، نقش موش را بازی می کند. اتم دوم بر اثر عبور از حفره حاوی گربه تغییر حالت پیدا می کند، که نحوه تغییر حالت آن بیانگر حالت برهم نهی است. هنوز هم زود است که درباره حوادث صورت گرفته در داخل جعبه اظهارنظر کنیم. یافته های اولیه گروه ENS بیانگر آن است که حالت زنده و مرده که لازمه تئوری کوانتوم است، فقط برای مدت کوتاهی دوام دارد. به گفته گروه ENS به وسیله این آزمایش می توان شرح داد که چرا اجسام بزرگ هیچ گاه در حالتی غیر از همین حالتی که برای ما آشناست، وجود ندارند. بنابراین اکنون می توان گربه شرودینگر را مرخص کرد یا اگر بخواهید از شرش خلاص شوید، ابزاری را که بتوان توسط آن حالت زنده و مرده گربه شرودینگر را تحقیق کرد بین حوزه های کوانتومی و مقیاس های قابل درک برای بشر ارتباط برقرار کرد، می توان نسل جدیدی از تجهیزات الکترونیک، کامپیوترها و ابزارهای امنیت ارتباطات را ساخت. پیش از این نیز فیزیکدانان ژنو آزمایشاتی را انجام دادند که توسط آن مشخص شد این امکان وجود دارد که بتوان از مفاهیم کوانتوم استفاده کرد و مشکل ترین مسائل عصر جدید ـ همانند حفاظت از اطلاعات مالی طی عبور از شبکه ارتباطات راه دور ـ را حل کرد. مبانی نظری

تحقیق در مورد گزارش آزمایشگاه فیزیک 23 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 23 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

واحد گرگان

گزارش آزمایشگاه فیزیک

نام آزمایش: ماشین آتوود

(بررسی قانون اول و دوم نیوتون)

مقدمه نظری:

ماشین آتوود دستگاهی است که برای مطالعه قوانین نیوتون مورد استفاده قرار می گیرد.

قانون اول نیوتون:

برای آنکه جسمی ساکن بماند یا با سرعت یکنواخت به سرعت خود ادامه دهد باید مجموع برداری نیروهای موثر بر آن صفر باشد.

قانون دوم نیوتون:

نیرویی که به یک جسم وارد می شود با حاصل ضرب جرم جسم و شتابی که این نیرو به آن جسم می دهد برابر می باشد. (I) شتاب ایده آل

با توجه به دانسته های قبلی می دانیم که در عمل همیشه مقداری اصطکاک بین نخ و قرقره وجود دارد و عوامل دیگری هم در حرکت جسم تاثیر گذارند و باعث می شوند مقدار شتاب ایده آل و شتابی که در عمل به دست خواهد آمد متفاوت باشد.

برای محاسبه شتاب عملی؛ و با در نظر گرفتن شتاب ثابت برای جسم می توانیم حرکت جسم را شتاب دار از نوع ثابت در نظر بگیریم و داریم:X = 1\2 at2 + V0t و چون جسم از حالت سکون رها می شود پس خواهیم داشت: a = 2x\t2 (II) شتاب عملی

روش کار:

1: در شروع کار دو جرم مساوی را در دو طرف دستگاه انتخاب کردیم M = 80 gr و بعد از آن در یک طرف دستگاه جرم را به اندازه m = 10 gr افزایش دادیم.

2: مقدار شتاب ایده آل جسم را با کمک مقادیر m و M و g=980 cm\s از رابطه (I) بدست می آوریم:\ 160+10 = 57.67 aI = (10*980)

3: سپس دستگاه را آماده کردیم و فاصله نقطه شروع حرکت (درجه صفر دستگاه) تا محل برخورد جسم را برابر 80 و 90 و 100 و 120 سانتی متر گرفتیم.

4: باکمک کرونومتردیجیتالی زمان رابرای هر فاصله سه بار اندازه گرفتیم و میانگین آنها را بدست آوردیم (tm)

5: باکمک رابطه (II) مقدار شتاب عملی جسم را نیز بدست آوردیم و در آخر جدول زیر را تنظیم نمودیم:

 X طول

t1 (s)

t2 (s)

t3 (s)

میانگین tm

a عملی

میانگین am

∆a

f

80cm

2.009

1.97

2.056

2.01

39.6

40.1775

0.287 

57.7

2979.825

90 cm

2.092

2.014

2.006

2.04

43.25

 0.2827

100 cm

2.253

2.2

2.225

2.226

40.36

 0.238

120 cm

2.54

2.55

2.50

2.53

37.5

0.1859 

با توجه به مقادیر بدست آمده برای شتاب در جدول فوق می توان نتیجه گیری کرد که به علت وجود نیروی اصطکاک بین نخ و قرقره و عوامل دیگر میانگین شتاب عملی کوچکتر از شتاب ایده آل می باشد، در صورت وجود نیروی اصطکاک مقادیر کشش نخ در دو طرف قرقره یکسان نشد و اختلاف بین این مقادیر همان نیروی اصطکاک می باشد که می توان آن را به صورت زیر محاسبه نمود:

(M+m) g _ T2 = (M+m) am T2 = (M+m) (g_am)

T1_Mg = M am T1 = M (g + am)

نیروی اصطکاک بین نخ و قرقره f = T2 _ T1

T2=(80+10)(981-40.1775) = 84674.025

T1=81694.2 , f= 2979.825

برای محاسبه مقدار a∆ ، برای هر یک از طول ها از رابطه زیر استفاده کردیم:

که در آن x ∆ دقت اندازه گیری فاصله در ماشین آتوود و t ∆ دقت اندازه گیری کرونومتر می باشد.

دانلود فیزیک عمومی دیباگران الکتریسیته و مغناطیس

دانلود چاپ قدیمی کتاب فیزیک عمومی جلد دوم الکتریسیته و مغناطیس

خلاصه درس ، پرسش های چهار گزینه ای ، پاسخ نامه تشریحی

منبع اصلی طراحی سوالات فیزیک کارشناسی ارشد تمامی رشته ها

این کتاب هر ساله مورد توجه طراحان سوالات کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی ، رادیوبیولوژی ، بهداشت حرفه ای ، تصویربرداری پزشکی و .... می باشد (هم چنین آزمون دکترای فیزیک پزشکی) و 100 درصد سوالات این کتاب تا به حال یک بار و حتی خیلی بیشتر در سوالات هر ساله آزمون های کارشناسی ارشد تکرار شده اند و تمام قبول شده های کنکور کارشتاسی ارشد اکیدا مطالعه این کتاب را توصیه می کنند.

با فرمت پی دی اف و زبان فارسی 

دانلود فیزیک عمومی دیباگران نور

دانلود چاپ قدیمی کتاب فیزیک عمومی دیباگران نور و اپتیک جلد چهارم

خلاصه درس ، پرسش های چهار گزینه ای ، پاسخ نامه تشریحی

منبع اصلی طراحی سوالات فیزیک کارشناسی ارشد تمامی رشته ها

این کتاب هر ساله مورد توجه طراحان سوالات کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی ، رادیوبیولوژی ، بهداشت حرفه ای ، تصویربرداری پزشکی و .... می باشد (هم چنین آزمون دکترای فیزیک پزشکی) و 100 درصد سوالات این کتاب تا به حال یک بار و حتی خیلی بیشتر در سوالات هر ساله آزمون های کارشناسی ارشد تکرار شده اند و تمام قبول شده های کنکور کارشتاسی ارشد اکیدا مطالعه این کتاب را توصیه می کنند.

تحقیق در مورد معرفی رشته فیزیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

معرفی رشته فیزیک

هدف در معرفی علم فیزیک دکتر پروین استاد فیزیک دانشگاه امیرکبیر می‌گوید: «فیزیک علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی که در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیک ربط پیدا می‌کند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را که همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیک می‌توان داد. مثل این که دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشکیل شده و کوچکترین جزء آن چیست؟ در کل می‌توان گفت که جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیک می‌باشد. یکی دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیک را دانش کشف و استفاده عملی از قوانین و روابط حاکم بر پدیده‌های طبیعی می‌نامد که مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است. ماهیت :رشته فیزیک در حد لیسانس عبارت است از فیزیک دبیرستانی به اضافه فیزیک قرن بیستم . از سوی دیگر می‌توان گفت که فیزیک در حد لیسانس مفاهیم فیزیکی دبیرستانی را عمیق‌تر کرده و طرز برخورد با مسائل فیزیکی را آموزش می‌دهد». دکتر پروین نیز می‌گوید: «فیزیک دانشگاهی بر پایه کتاب فیزیک هالیدی و برخی کتب دیگر که به زمینه‌های فیزیک مدرن می‌پردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر کسی مطالبی را که در فیزیک هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیکش را بدهند». گرایش‌های مقطع لیسانس: رشته فیزیک در دوره کارشناسی دارای 5 گرایش اتمی مولکولی، هسته‌ای ، حالت جامد، هواشناسی و نجوم است (البته فیزیک دارای گرایش دبیری نیز هست که ما در اینجا به بررسی آن نمی‌پردازیم چرا که گرایش دبیری به عنوان یک گرایش تخصصی در علم فیزیک مطرح نمی‌باشد) که تعداد واحدهای تخصصی هر یک از این گرایش‌ها در دوره کارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایش‌های فوق در این دوره تفاوت محسوسی با یکدیگر ندارند. برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای این دوره می‌پردازیم. گرایش اتمی - مولکولیفیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترون‌ها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشکیل شده است که الکترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند. دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران در ادامه سخنان خویش می‌گوید: «در این میان فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الکترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیک اتمی کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترون‌های اطراف هسته می‌شود». دکتر هوشنگ روحانی‌زاده استاد فیزیک دانشگاه تهران نیز در معرفی فیزیک اتمی می‌گوید: «اگر ما بپذیریم که در کل، علم فیزیک به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای کوچک تقسیم می‌شود. دنیای بزرگ فیزیک ، مربوط به دنیای روزمره است و در آن حرکت اتومبیل‌ها، موشک، ماهواره و در کل تمام حرکاتی که می‌بینیم مورد بررسی قرار می‌گیرد، فیزیک اتمی به دنیای بی‌نهایت کوچک‌ها برمی‌گردد چرا که ما در فیزیک‌اتمی به بررسی ساختار ذره‌ای به نام اتم می‌پردازیم و این که اتم چگونه تشکیل شده و چه ویژگی‌هایی دارد؟» گرایش فیزیک هسته‌ای دکتر رهبر در معرفی فیزیک هسته‌ای می‌گوید: «در فیزیک هسته‌ای، خود هسته، مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می‌کنند که هسته از چه تشکیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حکمفرما است و در نتیجه واکنش‌های انجام شده،‌ چقدر انرژی آزاد می‌گردد؟» دکتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می‌گوید: «انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستندکه در فیزیک هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد». فیزیک حالت جامد گرایش حالت جامد مربوط به سیستم‌های بس ذره‌ای مخصوصا جامدات است. سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «ابتدایی‌ترین کار در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیکی ، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که در آن منتشر می‌شود که این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابر رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما می‌گردد.» دکتر پروین نیز می‌گوید: «مطالعه دانش مربوط به کریستال‌ها و ویژگی‌های فیزیکی آنها به گرایش حالت جامد بر می‌گردد.» گرایش هواشناسی دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار محدودتر از سه گرایش اتمی – مولکولی، هسته‌ای و حالت جامد ارائه می‌شود. برای مثال در سال تحصیل 79-78 گرایش هواشناسی تنها در دانشگاه هرمزگان ارائه شده و گرایش نجوم اصلا ارائه نشده است. اما در معرفی این گرایش سامان مقیمی عراقی می‌گوید: