عنوان :

مقاله فیزیک الکتریسیته و مغناطیس

تعداد صفحات : ۲۹

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

در این مقاله سعی می کنیم تا به بررسی تعریف، یکاهای معروف،  طیف نمایی و کاربرد فیزیک امواج الکترو مغناطیسی ، منشأ میدان مغناطیسی ، فیزیک چیست، ، تاریخچه علم فیزیک ، نظریه کوانتومی، تاریخ و شاخه های فیزیک  و … می پردازیم.

زندگی بشر را چیزی جز مکانیزم حرکتی ( دینامیک) و الگوهای ثابت و بی حرکت(ایستاتیک) تشکیل نمی دهد.در ابتدای زندگی بشر امکان اکتشاف قوانین از لابلای حوادث زندگی روزمره او وجود نداشته است. شاید خود او نیز از حضور چنین قوانینی در زندگی اش که معیشت او را امکان پذیر ساخته بی خبر بوده است و هر رویداد و حادثه ای را امری طبیعی می پنداشت و هیچ وقت کشش و جاذبه ای برای کشف علت و معلول نداشته است.فیزیک حقیقت علت و معلول جهان هستی را تشکیل می دهد. شاید در ابتدا با شنیدن لفظ ان مفاهیمی مانند مسائل پیچیده و یا قانون ساده گرانش زمین و سیب نیوتن در ذهن همگی تداعی شود. اما چنین نیست! دنیایست پیچیده از کلیه حوادثی که دانستن هر یک از انها زمینه ای برای شکر گذاری هر چه بیشتر خالق منان را فراهم می سازد.

فیزیک، مطالعه بر ماده و انرژی و کاوش دریافتن قوانینی است که رفتار آنها را مشخص مى کند. در حالی که شیمیدانان عنصرها و ترکیب ها را مطالعه مى کنند فیزیکدانان به مطالعه نیروهایی مى پردازند که عنصرها را به وجود مى آورند و با هم ترکیب و یا از یکدیگر جدا مى کنند. در حالی که اخترشناسان اجرام فضایی را مطالعه مى کنند، فیزیکدانان نیروهایی را مطالعه مى کنند که این اجرام را اینگونه شکل بخشیده اند و قوانینی را بررسی مى کنند که بر حرکت آنها در فضا حاکم هستند.

    فیزیکدان ها مى خواهند بدانند که چه چیزی سبب مى شود که اتم ها به یکدیگر پیوند یافته و کهکشان ها از هم جدا هستند. برای درک همین مطالب است که نیروهایی مانند گرانش و پدیده هایی چون حرکت، مغناطیس، الکتریسیته و انرژی هسته ای را آزمایش و بررسی مى کنند.

در مورد الکترومغناطیس ، معادلات ماکسول به عنوان مبنا تعریف می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که معادلات ماکسول توصیف کاملی از الکترو‌مغناطیس به دست می‌دهد و علاوه برآن اپتیک را به صورت جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری می‌کند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد داد تا ثابت کنیم که سرعت نور در فضای آزاد طبق رابطه (C=1/√μ۰ ε۰) به کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی مربوط می‌شود.

    یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم طیف الکترومغناطیسی است که حاصل کشف تجربی موج رادیویی است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمه‌های ماورای زمین دریافت می‌کنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما می‌رسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترو مغناطیسی خارج از زمین در گسترده نور مرئی از آغاز خلقت بشر مشاهده شده‌اند.

 واژه های کلیدی: فیزیک امواج الکترو مغناطیسی، یکاهای معروف،  طیف نمایی و کاربرد، منشأ میدان مغناطیسی ، فیزیک، ،تاریخچه علم فیزیک ، نظریه کوانتومی، شاخه های فیزیک 

فهرست مطالب

امواج الکترومغناطیس    ۱
تعریف فیزیک امواج الکترو مغناطیسی    ۱
یکاهای معروف  فیزیک امواج الکترو مغناطیسی    ۲
طیف نمایی و فیزیک امواج الکترو مغناطیسی    ۳
کاربرد‌های فیزیک امواج الکترومغناطیسی    ۴
مغناطیس سلطان میدان ها    ۶
بمبهای الکترومغناطیسی    ۱۰
در جست و جوی القای الکترومغناطیسی    ۱۲
الکتریسیته و مغناطیس    ۱۴
سیر تحولی و رشد    ۱۵
منشأ میدان مغناطیسی    ۱۵
اثر مغناطیسی جریان الکترولیتی    ۱۶
اثر مغناطیسی جریان و خواص الکتریکی رسانا    ۱۶
فیزیک چیست ؟    ۱۷
شصت سال فیزیک ایران    ۱۷
ذرات بینهایت    ۱۸
تاریخچه علم فیزیک    ۱۸
نسبیت و کوانتوم    ۱۸
نظریه کوانتومی    ۱۹
الکترومغناطیس- سابقه تاریخی    ۱۹
اپتیک    ۱۹
تاریخ و شاخه های فیزیک    ۲۰
تاریخ فیزیک    ۲۱
شاخه های فیزیک    ۲۳
فیزیک کلاسیک    ۲۴
فیزیک جدید    ۲۴
فیزیک و دیگر علوم    ۲۵
منابع:    ۲۶

منابع:

۱ _ پرسش های ابوریحان و پاسخ های ابن سینا، تالیف اسفندیار معتمدی، انتشارات نغمه ۱۳۸۲

۲ _ علم در ایران، دکتر مهدی فرشاد، تهران، انتشارات امیرکبیر، جلد اول، صفحه ۴۲۷

امواج الکترومغناطیس

    در مکانیک کلاسیک و ترمودینامیک تلاش ما بر این است که کوتاهترین وجمع و جورترین معادلات یا قوانین را که یک موضع را تا حد امکان به طور کامل تعریف می‌کنند معرفی کنیم. در مکانیک به قوانین حرکت نیوتن و قوانین وابسته به آنها ، مانند قانون گرانش نیوتن، و در ترمودینامیک به سه قانون اساسی ترمودینامیک رسیدیم. در مورد الکترومغناطیس ، معادلات ماکسول به عنوان مبنا تعریف می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که معادلات ماکسول توصیف کاملی از الکترو‌مغناطیس به دست می‌دهد و علاوه برآن اپتیک را به صورت جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری می‌کند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد داد تا ثابت کنیم که سرعت نور در فضای آزاد طبق رابطه (C=1/√μ۰ ε۰) به کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی مربوط می‌شود.

    یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم طیف الکترومغناطیسی است که حاصل کشف تجربی موج رادیویی است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمه‌های ماورای زمین دریافت می‌کنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما می‌رسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترو مغناطیسی خارج از زمین در گسترده نور مرئی از آغاز خلقت بشر مشاهده شده‌اند.

 تعریف فیزیک امواج الکترو مغناطیسی

    فیزیک امواج الکترو مغناطیسی یک رده از فیزیک امواج است که دارای مشخصات زیر است.

* امواج الکترو مغناطیسی دارای ماهیت و سرعت یکسان هستند و فقط از لحاظ فرکانس ، یا طول موج با هم تفاوت دارند .

 در طیف فیزیک امواج الکترو مغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. یعنی هر فرکانس دلخواه را می‌توانیم تولید کنیم.

*  برای مقیاس‌های بسامد یا طول موج ، هیچ حد بالا یا پائین تعیین شده ای وجود ندارد.

* از جمله منابع زمینی فیزیک امواج الکترومغناطیسی می‌توان به فیزیک امواج دستگاه رله تلفن ، چراغ‌های روشنایی و نظایر آن اشاره کرد.

* این فیزیک امواج برای انتشار خود نیاز به محیط مادی ندارند.

* قسمت عمده این فیزیک امواج دارای منبع فرازمینی هستند.

* فیزیک امواج الکترومغناطیسی جزو امواج عرضی هستند.

گسترده فیزیک امواج الکترو مغناطیسی

    فیزیک امواج الکترومغناطیسی از طولانی‌ترین موج رادیویی ، با طول موج‌های معادل چندین کیلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج رادیویی متوسط و کوتاه تا نواحی کهموج ، فروسرخ و مرئی امتداد می‌یابد. بعد از ناحیه مرئی فرابنفش قرار دارد که خود منتهی به نواحی اشعه ایکس ، اشعه گاما و پرتوی کیهانی می‌شود. نموداری از این طیف که در آن نواحی قراردادی طیفی نشان داده می‌شوند در شکل آمده است که این تقسیم بندی‌ها جز برای ناحیه دقیقا تعریف شده مرئی لزوما اختیاری‌اند.

یکاهای معروف  فیزیک امواج الکترو مغناطیسی

* طول موج λ به تناسب مورد ، برحسب متر و همچنین میکرون یا میکرومتر μm ، واحد آنگستروم A و واحد ایکس XU نشان داده می‌شود.

* با به کار بردن متر به عنوان واحد طول ، طول موج‌های نوری بایستی بنا به تناسب برحسب ، nm سنجیده شوند، ولی هنوز آنگستروم یک واحد رسمی بوده و به عنوان متداول ترین واحد در طیف نمایی به کار برده می شود.

 * واحد XU ابتدا به شکل مستقل طوری تعریف شده بود که رابطه آن با آنگستروم به صورت ۱A=XU 1002.060 بود. این واحد اکنون دقیقا معادل ^۱۰-۱۰ یا m 10^-13 تعریف شده است.

* علی رغم طبقه بندی عمومی تابش با طول موج ، کمیت مهم از نظر ساختار اتمی و مولکولی فرکانس <ν=c/λ_vacvac=c/v جایگزین شود. مولفین مختلف واحدهای مختلفی را برای عدد موجی مانند ΄ν ، K و δ به کار می‌برند که همگی یکسان‌اند، در این بحث علامت δ انتخاب شده است، زیرا امکان اشتباه آن با خود ν و یا سایر ثابت ها کم است.

* واحد عدد موجی یک بر سانتیمتر است که گاهی کایزر (K) نامیده می‌شود. واحد کوچکتر آن میلی کایزر است که ( mk ) واحد مناسبی برای ساختار فوق ریز و کارهای مربوط به عرض خطی است. هر چند که متخصصین طیف نمایی فرکانس رادیویی برای این قبیل کمیت‌ها واحد فرکانس یعنی MHz را به کار می‌برند (MHz 29.979=mk 1 ).

* انرژی موج را بر حسب واحد الکترون ولت ( ev ) بیان می‌کنند که انرژی‌های فوتونی خیلی بالا ( مربوط به طول موج‌های خیلی کوتاه ) یک الکترون ولت معادل ۱٫۶×۱۰^-۱۹J است.

طیف نمایی و فیزیک امواج الکترو مغناطیسی

* ناحیه مرئی یا نور مرئی ( ۴۰۰۰-۷۵۰۰ آنگستروم ) توسط نواحی فروسرخ از طرف طول موج‌های بلند ، فرابنفش از طرف طول موج‌های کوتاه ، محصور شده است. معمولا این نواحی به قسمت های فروسرخ و فرابنفش دور و    نزدیک ، با محدوده‌هایی به ترتیب در حدود ۳۰ میکرومتر و ۲۰۰۰ آنگستروم تقسیم می‌شوند که نواحی مزبور دارای شفافیت نوری برای موادی شفاف از جمله منشورها و عدسی‌ها می‌باشند.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .