مرکز یادگیری

هدف درس:

در مطلب قبل، مقدمه ای کلی راجع به آنتن و اصول اولیه کار کردن آن گفتیم. در این مطلب به سوالات زیر پاسخ می دهیم:

1) آنتن به چه صورت سیگنال ها را جمع کرده و آن ها را تبدیل به اطلاعات مفید می کند؟
2) مسیر جریان برای سیگنال های فرستاده شده یا گرفته شده در آنتن چگونه است؟
3) چرا آنتن ها شکل های متفاوتی دارند؟
و....

شرح درس:

بهتر است برای فهم بیشتر مطلب قبلی و این مطلب، مدارهای الکتریکی و اصول اولیه امواج الکترومغناطیس را دوباره مرور کنید.

نه بارهای ساکن و نه جریان ثابت هیچ کدام نمی توانند موج های الکترومغناطیسی تولید کنند. اما اگر جریانی که با گذشت زمان، مقدار آن عوض می شود (جریان متناوب) و از داخل یک سیم عبور کند، می تواند تابش الکترومغناطیسی تولید کند.

دلیل اصلی تابش الکترومغناطیسی از چنین سیمی، شتاب ذره باردار است. وقتی ذره باردار، شتاب بگیرد، باید انرژی تابش کند.

آنتن چگونه سیگنال ها را دریافت و تحلیل می کند؟

آنتن ها دو کار مهم انجام می دهند:

1- تبدیل امواج الکترومغناطیسی به ولتاژ و جریان مورد استفاده در یک مدار.
2- تبدیل ولتاژ و جریان به امواج الکترومغناطیسی که به فضای اطراف فرستاده شوند.

بر حسب این که چه نوع میدانی باید توسط آنتن شناسایی شود، آنتن شکل منطبق با آن را باید داشته باشد، به عنوان مثال طبق شکل های بالا اگر آنتنی برای جمع آوری اطلاعات میدان الکتریکی طراحی شده باشد، باید از میله و صفحه هایی تخت ساخته شود. اما اگر آنتنی برای جمع آوری اطلاعات میدان مغناطیسی طراحی شود، باید از حلقه هایی از سیم در ساخت آن استفاده کرد.

هنگامی که میدان الکتریکی خاصی در فضا (بر حسب ولت بر متر) به آنتن یک ماشین برخورد می کند، ولتاژی را در طول آنتن نسبت به سطح زمین ایجاد می کند. گیرنده رادیو، ولتاژ بین آنتن و سطح زمین را آشکار سازی کرده و موجی خاص دریافت می شود.

مطابق شکل بالا یک ولتاژ متناوب به سیم های آنتن وصل می کنیم. این ولتاژ متناوب باعث می شود بار الکتریکی درون میله آنتن نوسان کند. این یک روش رایج برای شتاب دادن بارهاست و منبع امواج رادیویی منتشر شده از آنتن های فرستنده در یک ایستگاه رادیویی است.

دو میله فلزی به یک ژنراتور (مولد) متصلند که ولتاژ متناوب سینوسی تولید می کند و باعث نوسان بارهای درون میله ها می شود. در لحظه t=0 و قسمت (a)، بیشترین بار مثبت به میله بالایی داده می شود و همان مقدار بار منفی به میله پایینی می رسد.

میدان الکتریکی نزدیک آنتن در لحظه t=0 را در قسمت (a) می بینید. وقتی مقدار بارهای مثبت و منفی با گذشت زمان کم می شود، میله ها هم کمتر باردار می شوند و به همان اندازه قدرت میدان الکتریکی نزدیک میله ها کاهش می یابد.

وقتی بار روی میله ها به صفر برسد، میدان الکتریکی در اطراف میله نیز به صفر میل می کند. در قسمت (b) این نتیجه را می بینید که در زمان t=T/4 اتفاق می افتد.

میدان الکتریکی نزدیک آنتن با نوسان بارها هم فاز است و مقدار میدان در هر نقطه ای به مقدار بار روی میله ها وابسته است.

قسمت (c) و (d) نیز شبیه قسمت های قبل است با این تفاوت که بارهای وارد شده به میله ها جای خود را عوض می کنند. با گذشت زمان که بارها نوسان می کنند و شتاب می گیرند، میدان الکتریکی نزدیک آنتن نیز با سرعت نور از آنتن دور می شود. یک دور کامل نوسان بار، باعث تولید یک طول موج در نمودار میدان الکتریکی می شود.

ادامه دارد...

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: خدیجه آلچالانلو
تنظیم: مریم فروزان کیا 

اهداف:

• آشنایی با انواع مرگ در سلول
• آشنایی با فرایند آپپتوز

شرح درس:

این طرح را با چند سوال شروع می کنم؟

1- تا کنون به بین انگشتان خود با دقت نگاه کرده اید؟ بین هر انگشت با انگشت کناری (چه در دست و چه در پا) فاصله است. اما در دوران جنینی (موقعی که در حال شکل گیری بوده ایم ) انگشتان به هم چسبیده بوده اند.
 

2- چه اتفاقی افتاده است که در دوران جنینی به طورت یک تکه گوشت بوده ایم و بعداً سوراخ هایی در بدن ما ایجاد شده است. لوله گوارش شکل گرفته، سوراخ های دهان،بینی و گوش پدیدار شده اند.

3- وقتی بدن در معرض یک اتفاق یا عامل بیرونی قرار می گیرد چه اتفاقی برای سلول های ما رخ می دهد؟

سوالاتی از این دست ممکن است برای شما نیز پیش آمده باشد. در وهله ی اول ببینیم مرگ سلولی چیست؟

واژه مرگ برای بسیاری از افراد چندان خوش آیند نیست. اما جالب است بدانید که برای شکل گیری ما باید این مرگ در سطح سلولی رخ دهد. وقتی ما فقط چند هفته ای بودیم، به شکل یک کره ای از سلول ها بودیم، برخی سلول های ما از بین رفتند تا حفراتی را در درون این توده سلولی ایجاد شود و همان حفره های حاصل از مرگ سلولی فضای جهت قرار گیری روده ها، اندام های گوارشی و حتی برای تبادل گازها در اختیار ما قرار داد. با این مقدمه در مورد مرگ سلولی صحبت می کنیم.

مرگ سولی:

در سلول چندین نوع مرگ سلولی وجود دارد که در جدول زیر آمده است، اما در مورد تمام این نوع از مرگ ها در این طرح اشاره نمی شود، بلکه دو نوع خیلی مهم آن ها صحبت می کنیم.

مرگ برنامه ریزی شده یا آپپتوز

آپپتوز نوعی از مرگ در سلول های  موجودات است که در آن سلول های تعیین شده ای با دریافت سیگنال های ایجاد کننده مرگ محکوم به از بین رفتن هستند. این سلول ها به محض دریافت سیگنال (از درون یا بیرون از سلول) در خود شاهد یک سری از اتفاقات آبشار گونه از واکنش مولکول ها هستند و در نتیجه مرگ را برای سلول به دنبال خواهد داشت.

این اتفاقات شامل اتصال قطعاتی از مولکول به هم و یا جدا شدن مولکول ها از هم می باشد. برخی مولکول ها فسفریله و برخی دفسفریله می شوند و مجموع این اتفاقات سبب اتصال اعضایی از خانواده ی کاسپازها شده و در نتیجه سلول محکوم به مرگ خواهد شد. در جدول بالا شما می توانید انواع مرگ ذکر شده را بر اساس اینکه به فعالیت کاسپازها دخیل هستند یا خیر را مشاهده نمایید.

هدف درس:

در مطلب قبل، مقدمه ای کلی راجع به آنتن و اصول اولیه کار کردن آن گفتیم. در این مطلب به سوالات زیر پاسخ می دهیم:

1) آنتن به چه صورت سیگنال ها را جمع کرده و آن ها را تبدیل به اطلاعات مفید می کند؟
2) مسیر جریان برای سیگنال های فرستاده شده یا گرفته شده در آنتن چگونه است؟
3) چرا آنتن ها شکل های متفاوتی دارند؟
و....

شرح درس:

بهتر است برای فهم بیشتر مطلب قبلی و این مطلب، مدارهای الکتریکی و اصول اولیه امواج الکترومغناطیس را دوباره مرور کنید.

نه بارهای ساکن و نه جریان ثابت هیچ کدام نمی توانند موج های الکترومغناطیسی تولید کنند. اما اگر جریانی که با گذشت زمان، مقدار آن عوض می شود (جریان متناوب) و از داخل یک سیم عبور کند، می تواند تابش الکترومغناطیسی تولید کند.

دلیل اصلی تابش الکترومغناطیسی از چنین سیمی، شتاب ذره باردار است. وقتی ذره باردار، شتاب بگیرد، باید انرژی تابش کند.

آنتن چگونه سیگنال ها را دریافت و تحلیل می کند؟

آنتن ها دو کار مهم انجام می دهند:

1- تبدیل امواج الکترومغناطیسی به ولتاژ و جریان مورد استفاده در یک مدار.
2- تبدیل ولتاژ و جریان به امواج الکترومغناطیسی که به فضای اطراف فرستاده شوند.

بر حسب این که چه نوع میدانی باید توسط آنتن شناسایی شود، آنتن شکل منطبق با آن را باید داشته باشد، به عنوان مثال طبق شکل های بالا اگر آنتنی برای جمع آوری اطلاعات میدان الکتریکی طراحی شده باشد، باید از میله و صفحه هایی تخت ساخته شود. اما اگر آنتنی برای جمع آوری اطلاعات میدان مغناطیسی طراحی شود، باید از حلقه هایی از سیم در ساخت آن استفاده کرد.

هنگامی که میدان الکتریکی خاصی در فضا (بر حسب ولت بر متر) به آنتن یک ماشین برخورد می کند، ولتاژی را در طول آنتن نسبت به سطح زمین ایجاد می کند. گیرنده رادیو، ولتاژ بین آنتن و سطح زمین را آشکار سازی کرده و موجی خاص دریافت می شود.

مطابق شکل بالا یک ولتاژ متناوب به سیم های آنتن وصل می کنیم. این ولتاژ متناوب باعث می شود بار الکتریکی درون میله آنتن نوسان کند. این یک روش رایج برای شتاب دادن بارهاست و منبع امواج رادیویی منتشر شده از آنتن های فرستنده در یک ایستگاه رادیویی است.

دو میله فلزی به یک ژنراتور (مولد) متصلند که ولتاژ متناوب سینوسی تولید می کند و باعث نوسان بارهای درون میله ها می شود. در لحظه t=0 و قسمت (a)، بیشترین بار مثبت به میله بالایی داده می شود و همان مقدار بار منفی به میله پایینی می رسد.

میدان الکتریکی نزدیک آنتن در لحظه t=0 را در قسمت (a) می بینید. وقتی مقدار بارهای مثبت و منفی با گذشت زمان کم می شود، میله ها هم کمتر باردار می شوند و به همان اندازه قدرت میدان الکتریکی نزدیک میله ها کاهش می یابد.

وقتی بار روی میله ها به صفر برسد، میدان الکتریکی در اطراف میله نیز به صفر میل می کند. در قسمت (b) این نتیجه را می بینید که در زمان t=T/4 اتفاق می افتد.

میدان الکتریکی نزدیک آنتن با نوسان بارها هم فاز است و مقدار میدان در هر نقطه ای به مقدار بار روی میله ها وابسته است.

قسمت (c) و (d) نیز شبیه قسمت های قبل است با این تفاوت که بارهای وارد شده به میله ها جای خود را عوض می کنند. با گذشت زمان که بارها نوسان می کنند و شتاب می گیرند، میدان الکتریکی نزدیک آنتن نیز با سرعت نور از آنتن دور می شود. یک دور کامل نوسان بار، باعث تولید یک طول موج در نمودار میدان الکتریکی می شود.

ادامه دارد...

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: خدیجه آلچالانلو
تنظیم: مریم فروزان کیا 

پالادیوم یکی از عناصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن PD بوده و عدد اتمی آن 46 می باشد. یکی از فلزات کمیاب نقره ای و سفید از گروه پالادیوم می باشد. پالادیوم از نظر شیمیایی همانند پلاتین بوده و از معادن مس و نیکل به دست می آید و برای کاتالیزورهای صنعتی و همچنین جواهرات استفاده می شود.

ویژگی های قابل توجه

پالادیوم یک فلز سفید و نرم است که شبیه پلاتین بوده و در مجاورت هوا سیاه نمی شود این فلز با چگالی اندک خود پایین ترین نقطه ذوب را در میان فلزات گروه پلاتین دارد. این فلز در زمانی که به آن حرارت داده شود به میزان زیاده کشیده و نرم شده و در دمای سخت سفت و محکم می شود. پالادیوم به شدت با ترکیبات گوگردی و اسید نیتریک ترکیب شده و به آرامی در اسید هیدروکلریک حل می شود. همچنین این فلز در دماهای معمولی با اکسیژن ترکیب نمی شود.

این فلز به طرز بسیار غیر معمول و عجیب خاصیت جذب هیدروژن را تا 900 برابر حجم خود در دمای اطاق داشته و به نظر می رسد که احتمالا هیدرید پالادیوم را شکل می دهد( bd2h) اما هنوز ترکیب شمیایی واقعی آن آشکار نیست.

حالت های معمولی اکسیداسیون پالادیوم +2, +3 و +4 می باشد. اخیرا ترکیبات پالادیوم که در آن این عنصر اکسیداسیون +6 دارد هم به وجود آمد.

کاربردها

پالادیوم کاتالیزورهای خوبی را شکل داده و مخصوصاً در عمل تصفیه نفت سرعت هیدروژن گیری و هیدروژن زدایی (Hydrogenation and Dehydrogenation) را زیاد می کند. همچنین آلیاژ آن در جواهر سازی استفاده می شود.

دیگر کاربردهای آن عبارتند از:

* طلای سفید آلیاژی از طلا بوده که با اضافه کردن پالادیوم رنگ خود را از دست می دهد. 
* پالادیوم نیز همانند طلا می تواند به ورقه های نازک تبدیل شود.
* هیدروژن به راحتی در پالادیوم گرم شده منتشر می شود که در خالص سازی گازها کاربرد دارد. 
* در تجهیزات و سیستم های Switching-Systems مخابراتی از پالادیوم استفاده می شود.
* پالادیوم همچنین در دندان پزشکی ساعت سازی و ساخت ابزار جراحی و اتصالات الکتریکی کاربرد دارد.

پیدایش

پالادیوم هم به صورت فلز آزاد و هم به صورت آلیاژ با طلا و پلاتین و دیگر فلزات این گروه در محل کوه های اورال استرالیا اتیوپی و آمریکای شمالی و جنوبی یافت می شود. با این حال اکثر پالادیوم مصرفی به دلیل صرفه اقتصادی ازمعادن نیکل و مس در آفریقای جنوبی وOntario دریافت می شود چرا که حجم بالای این فعالیت ها عمل دریافت پالادیوم را به صرفه می کند.

ایزوتوپ ها

پالادیوم طبیعی از شش ایزوتوپ تشکیل شده است. پایدارترین ایزوتوپ های رادیو اکتیوی Pd-107 با نیمه عمر 6.5 میلیون سال Pd-103 با نیمه عمر 17 روز و Pd-100 با نیمه عمر 3.63 روز روز می باشد. 18 ایزوتوپ رادیواکتیوی دیگر از طریق وزن اتمی شان طبقه بندی می شوند. اکثر آن ها به غیر از Pd-101 که نیمه عمرش 8.47 ساعت و Pd-109 که نیمه عمرش 13.7 ساعت و Pd-112 که نیمه عمرش 21 ساعت است بقیه نیمه عمری کمتر از نیم ساعت دارند.

تاریخچه

پالادیوم در سال 1803 توسط William Hyde Wollaston کشف شد. این عنصر توسط Wollaston بعد از Asteroid Pallas که دو سال قبل از آن کشف شده بود نامگذاری شد.

Wollaston این عنصر را در معدن پلاتین در آفریقای جنوبی کشف کرد. او این عمل را با حل کردن مواد دریافت شده از معدن در محلول Aqua Regia و خنثی سازی محلول با اضافه کردن هیدرو اکسید سدیم NaOH که با اضافه کردن mercuric Cyanide باعث ته نشین شدن Ammonium Chloroplatinate , و شکل گیری Palladium Cynide می شد انجام داد. وی در آخر با گرم کردن ترکیب به دست آمده فلز پالادیوم را به دست آورد.

روزگاری ترکیب کلریدپالادیوم برای درمان مرض سل به میزان 0.065 گرم در روز تجویز می شد. این دارو عوارض جانبی زیادی نداشت ولی بعدا داروهای مؤثر دیگر جایگزین آن شدند.

هدف:

در این مطلب می خواهیم بدانیم امواج الکترومغناطیسی چگونه از طریق آنتن دریافت می شوند و بحث فیزیکی مقدماتی راجع به آنتن را خواهیم داشت.

آنتن ها به دو دسته سیمی (تخت) و ماهواره ای (بشقابی) تقسیم می شوند:

شرح درس:

تصور کنید دست هایتان را به بیرون باز کرده اید و کلمات، تصاویر و اطلاعات معلق در هوا را با دست هایتان می گیرید. این دقیقا مانند کاری است که آنتن انجام می دهد. آنتن، یک میله یا بشقاب فلزی است که امواج رادیویی را دریافت کرده و آن ها را به علائم و سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند تا  وسایلی مانند تلویزیون، رادیو و تلفن با این سیگنال ها به کار بیفتند. چنین آنتن هایی را گیرنده یا رسیور می گویند.

عبور دهنده یا فرستنده، کاری برعکس گیرنده انجام می دهد؛ این فرستنده ها سیگنال های الکتریکی را به امواج رادیویی تبدیل می کنند و این امواج هزاران کیلومتر دور زمین یا حتی فضا می توانند منتشر شوند.

در هر اتم ذراتی با بارهای مثبت و منفی به نام پروتون و الکترون وجود دارد. برخی مواد مانند فلزات، که از لحاظ الکتریکی، رسانا هستند، الکترون هایی دارند که وابستگی کمی نسبت به هسته اتم دارند؛ برای همین زمانی که ولتاژی به فلز وارد می شود، الکترون ها به حرکت درآمده و جریانی الکتریکی به راه می افتد.

تصور کنید ذره ایی با بار منفی در نقطه ای از فضا قرار دارد. خطوط میدان الکتریکی اطراف این ذره منفی به صورت زیر است:

خطوط میدان الکتریکی برای بار مثبت نیز به صورت زیر است:

خطوط جهت داری که در اطراف بارها می بینید، در واقع، جهت نیروی وارد بر یک واحد از بار مثبت را نشان می دهند.

چگونه امواج الکترومغناطیسی توسط بارهای متحرک تولید می شوند؟

فرض کنید خطوط میدان الکتریکی، فنرهایی بسیار طولانی اند که به یک قاب دایره ای وصل هستند و یک بار در وسط این قاب دایره ای وجود دارد. اگر این بار، شروع به جهیدن به بالا و پایین کند، امواج به خارج از فنرها منتشر می شوند. (این فقط ساده سازی از مسئله تولید امواج توسط بارهای متحرک است)

میدان مغناطیسی (با رنگ آبی در شکل نشان داده شده است) تولید شده توسط یک بار مثبت که به طور مستقیم به سمت خارج از صفحه این مطلب حرکت می کند(یعنی جهت حرکت این بار مثبت، مستقیم به سمت شماست).

بار متحرک یعنی تولید و ایجاد یک جریان؛ همانگونه که از آزمایش اورستد به یاد دارید، عبور جریان از یک مدار باعث تولید میدان مغناطیسی دایره ای در اطراف مسیر بارهای متحرک خواهد شد. جهت میدان مغناطیسی با استفاده از قاعده دست راست، تعیین می شود.

دقت کنید که مانند شکل بالا، خطوط میدان مغناطیسی، عمود بر خطوط میدان الکتریکی هستند؛ این یکی از خاصیت های مهم امواج الکترومغناطیسی است.

وقتی راجع به جریان صحبت می کنیم، فرض می کنیم بارهای مثبت مانند حفره هستند و خلاف جهت الکترون ها حرکت می کنند. اگر ولتاژ متغیری به یک آنتن وصل کنیم، در واقع یک موج الکتریکی به بالای آنتن می فرستیم. الکترون های آزادی که در فلز آنتن هستند، مانند یک محیط برای انتشار موج رفتار می کنند. این وضعیت مانند تشکیل موج طولی صوتی است که در یک میله فلزی اتفاق می افتد. موج صوتی نیز با ناحیه های یک در میان متراکم و غیر متراکم منتشر می شود.

در نواحی متراکم، مولکول های میله اندکی به هم فشرده می شوند و در نواحی که تراکم در آن ها کمتر است، مولکول های میله از هم اندکی فاصله می گیرند. گرچه مولکول ها خیلی کم حرکت می کنند، اما موج صوتی می تواند تا فواصل بسیار دور منتشر شود.

همین حرکت کوچک الکترون ها به سمت بالا و پایین آنتن باعث تشکیل امواج الکترومغناطیسی می شود که می توانند با همان فرکانس ولتاژ متغیری که در ابتدا به آنتن وصل کرده بودیم، در فضای اطراف آنتن منتشر شوند.

این حالت برای انتقال سیگنال های رادیو و تلویزیون یا ارتباطات بی سیم(وایرلس wireless)مورد استفاده قرار می گیرد.

همانند موج صوتی، وقتی امواج الکتریکی با فرکانسی معین به انتهای آنتن برخورد می کنند، به سمت عقب بازتاب پیدا کرده و امواج ایستاده در آنتن تشکیل می شود؛ در قسمت انتهای آنتن، شکم تشکیل می شود که مقدار زیادی ولتاژ در این قسمت وجود دارد. سر دیگر آنتن که باز است، مانند یک مدار باز عمل می کند. افت ولتاژ در مدار باز، بیشترین مقدار خود را دارد ولی در اتصال کوتاه، مقدار آن به صفر می رسد. این امواج ایستاده در آنتن، با سرعت نور منتشر می شوند و طول موج ثابتی دارند.

ساده ترین شکل آنتن به صورت شکل بالا می باشد که آنتن دو قطبی نام دارد. به دلیل این که این نوع آنتن ها متقارن هستند؛ وقتی جریان مناسبی به آن ها اعمال کنیم، خیلی خوب کار می کنند. برای این که جریان مقدار مناسب و متعادلی داشته باشد، باید مقدار آن در هر دو طرف آنتن یکسان باشد. متعادل سازی جریان روی آنتن توسط یک کابل هم محور انجام می شود.

تشکیل امواج ایستاده در آنتن

در شکل بالا، امواج ایستاده تشکیل شده در یک آنتن دو قطبی نیم موج را مشاهده می کنید. یک ولتاژ متناوب به آنتن اعمال شده است. نیم موج های آبی برای جریان و قرمز برای ولتاژ هستند.

امواج منتشر شده از آنتن به صورت عرضی هستند؛ از آنجایی که امواج الکترومغناطیسی دارای هر دو مولفه میدان الکتریکی و مغناطیسی هستند، شکل موج عرضی آن ها بسیار پیچیده است، اما در کتاب ها آن را ساده تر نشان می دهند.

امواج الکترومغناطیسی منتشر شده در اطراف یک آنتن دو قطبی

در مطلب بعد، توضیحات بیشتری راجع به تشکیل امواج الکترومغناطیسی در آنتن خواهیم داد.

اهداف:

• آشنایی با انواع بافت پارانشیم
• آشنایی با بافت کلانشیم و انواع آن
• آشنایی با بافت اسکلرانشیم

شرح درس:

اقسام بافت پارانشیم

یکی از انواع مهم بافت های مهم در گیاهان، پارانشیم است و به طور کلی از نظر شکل سلول و آرایش بافتی و عمل، می توان به چند نوع زیر تقسیم و معرفی کرد:

1- پارانشیم نرده ای شکل palisade parenchyma: 

بیشتر در بخش سطح فوقانی برگ ها دیده می شود.

2- پارانشیم اسفنجی یا مه آدار spongy parenchyma:

در گیاهان آبزی و سطح زیرین برگ های دولپه ای مشاهده می شود.

3- پارانشیم سبزینه دار یا کلرانشیمchlorenchyma:

در برگ های گیاهان مزوفیل و گیاهان سبز دیگر که پارانشیم آنها دارای کلروپلاست می باشد، قابل ملاحظه است.

4- پارانشیم ذخیره ای storage parenchyma:

که مواد مختلف آن درون پلاست ها یا واکوئل ها و یا به صورت پراکنده در سیتوپلاسم مشاهده می شود، مانند آندوسپرم دانه های خرما، قهوه و مارچوبه. پارانشیم غده های سیب زمینی خوراکی و سیب زمینی ترش به صورت نشاسته دیده می شود.

5- پارانشیم های ترشحی یا ایدیوبلاستیک پارانشیم (Idioblastic parenchyma):

که سلول های پارانشیمی دارای مواد ترشحی از نوع آنزیمی میروزین هستند، مانند گیاهان خانواده ی شب بوها و یا مواد ترشحی معطر مانند بعضی گیاهان خانواده ی برگ بو و یا مواد لعابی پارانشیم های گیاهان ختمی و پنیرک و نارنج ها.

بافت کلانشیم

بافت های کلانشیمی معمولاً در مقابل نور به رشد و تکامل خود می رسند. کلانشیم در گیاهان سایه خواه و گیاهان تک لپه کمتر دیده می شود و یا فاقد آن است. بافت کلانشیمی معمولاً بلافاصله در زیر اپیدرم و مواردی یک یا دو لایه ی پارانشیم بین کلانشیم و اپیدرم ظاهر می شود.

در مواردی که کلانشیم بلافاصله در زیر اپیدرم دیده می شود معمولاً غشای سلول های اپیدرمی به خصوص به طرف داخل به طور قابل ملاحظه ای ضخیم شده و مشابه جدار سلول های کلانشیمی ضخیم می شود. در ساقه گیاهان معمولاً سلول های کلانشیمی و به صورت دستجات استوانه ای و یا رشته ای است که در برش به صورت رشته ای دیده می شود. در برگ ها کلانشیم معمولاً در دو طرف دستجات آوندی و همچنین در کناره یا حاشیه پهنک دیده می شود.

گاهی کلانشیم در کنار آوندهای چوبی و آبکش ظاهر می شود و مجموعه ی آن ها در مقطع عرضی به صورت کلاهکی یا گنبدی شکل دیده می شود. به طور کلی بافت های کلانشیمی در اندام های گیاهی که ظاهر می شوند موجب نگهداری آن ها می شود و بعد از دوره ای نسبتاً طولانی از عمر گیاه تبدیل به بافت سخت اسکلرانشیمی می گردد. سلول های کلانشیمی در اندازه و شکل متفاوت اند.

سلول ها ممکن است منشوری کوتاه باشند و یا رشته ای و طویل که انتهای آن نمای بریده ای و یا چنگالی دارد. دستجات سلول های کلانشیمی به صورتی است که سلول های رشته ای طویل در ناحیه وسط باند و سلول های کوتاه تر در اطراف کنار دسته یا باند کلانشیمی دیده می شود.

انواع مختلف کلانشیم عبارتند از:

1- بافت کلانشیم زاویه ای angular collenchyma مانند دم برگ بگونیا
2- بافت کلانشیم ورقه ای یا لاملار lamellar collenchyma مانند کلانشیم ساقه های جوان آقطی rhamnus
3- بافت کلانشیم حلقوی annular collenchyma در برگ های خرزهره nerium
4- بافت کلانشیم فضایی یا حفره دار lacunar collenchyma مانند دم برگ گونه هایی از خانواده ی کمپوزیته و گیاهان دیگر مانند salvia ,malva

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا

نیکل عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن 28 است.

ویژگی های قابل توجه

نیکل یک فلز سفید نقره ای بوده که به خوبی جلا می گیرد. از گروه آهن ها بوده که سخت و قابل انعطاف بوده و هادی جریان الکتریسیته می باشد و به راحتی با گوگرد و آرسنیک ترکیب می شود.

با توجه به اینکه نیکل دوام زیادی در هوا داشته و اکسیده نمی شود برای تولید سکه های پول فلز کاری برنج و آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیای در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولاً با کبالت همراه هست که هر دوی آن ها در آهن های شهاب سنگی یافت می شوند. نیکل برای آلیاژهایی که به وجود می آورد بسیار با ارزش می باشد.

معمول ترین حالت اکسیداسیون نیکل 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز به ندرت مشاهده می شوند.

کاربردها

تقریباً 65% نیکل مصرفی در دنیای غرب برای تولید لوازم فولاد ضد زنگ به کار می رود. 12% دیگر آن به مصرف آلیاژهای عالی می رسد. 23% باقی مانده نیز در مصارفی مانند تولید آلیاژ فلزات باطری های قابل شارژ کاتالیزورها سکه ها و ابزار ریخته گری و فلزکاری تقسیم می شود.

این کاربردها شامل موارد زیر می شود:

* فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ

* فولاد نیکل برای تولید فلز سلاح ها و گاو صندوق ها کاربرد دارد.

* آلیاژ آلنیکو برای تولید آهن ربا

* فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایش های مغناطیسی استفاده می شود.

* آلیاژ کابل های انتقال حافظه که در ساخت ربات ها کاربرد دارد.

* باطری های قابل شارژ مانند باطری های نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادیوم

* ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا نیکل برای سکه های 5 سنتی استفاده می شود که آن ها نیز نیکل نامیده می شوند.

* آبکاری الکتریکی

* ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاه ها ی شیمی

* نیکل مشتق شده یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات به کار می رود.

تاریخچه

استفاده از نیکل قدمت باستانی داشته و به 3500 سال قبل از میلاد مسیح باز می گردد. برنزهایی که از سوریه امروزی یافت شده اند حاوی حدوداً 2% نیکل بوده و دست نوشته های چینی اشاره بر این دارند که مس سفید در 1400 تا 1700 سال قبل از میلاد مسیح در مشرق زمین استفاده می شده است. اما از آنجا که معادن نیکل و مس در آن روزگار به راحتی مورد اشتباه قرار می گرفتند تمام دانستنی های دقیق تر به دوران معاصر باز می گردد.

کانی هایی که حاوی نیکل هستند از جهت رنگ دهی به شیشه کاربرد داشتند از ارزشی فراوان بر خوردار بودند. در سال 1751 شخصی به نام Baron Axel Fredrik تلاش هایی را برای استخراج مس از معدن نیکل انجام داد که در نتیجه فلزی سفید به دست آورد که آن را نیکل نامید.

اولین سکه خالص نیکلی در سال 1881 ساخته شد.

نقش بیو لوژیکی

اکثر مواد هیدروژنی حاوی نیکل و مجموعه های گوگرد-آهنی هستند. هسته نیکل یک عنصر اصلی در تمام مواد هیدروژنی بوده که عملکرد آن ها بیشتر اکسیداسیون است تا آزاد کردن هیدروژن. هسته نیکل به این دلیل وجود دارد که بتواند تغییرات ناشی از عمل اکسیداسیون را تحمل کند. همچنین شواهد چنان نشان می دهند که هسته نیکل قسمت فعال این آنزیم ها هستند.

همچنین منو اکسید کربن هایی در عمل جدا سازی هیدروژن وجود دارند که حاوی نیکل هستند. درباره ساختار نیکل اطلاعات زیادی در دست نیست.

ادامه دارد...

مرکز یادگیری سایت تبیان - منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور

تنظیم: مریم فروزان کیا

مثال:
دستگاه مایکروفر برای تهیه ذرت بوداده از انتقال انرژی استفاده می کند. اشعه های نور باعث ایجاد واکنش بر روی شبکیه چشم می شوند.

انرژی حمل شده را انرژی تابشی می نامند

قبلا نیز گفتیم که انتقال انرژی توسط امواج الکترومغناطیسی، تابش الکترومغناطیسی نام دارد. انتقال انرژی نیز به معنای حرکت موج از یک نقطه به نقطه ای دیگر است. بنابراین انرژی تابشی، نوعی انرژی جنبشی است). نیمی از این انرژی، مربوط به میدان الکتریکی و نیمی مربوط به میدان مغناطیسی است.

بدون انرژی تابشی، هیچ انرژی و گرمایی نمی توان از خورشید که در فاصله ایی بسیار دور از زمین قرار دارد، دریافت کرد. این انرژی، نتیجه تغییر در آرایش الکترون هاست و می تواند از درون هر ماده ای مانند شیشه، چوب، مایع و خلأ عبور کند. انرژی تابشی به صورت مستقیم حرکت می کند و سرعت بالایی دارد اما می تواند درون مواد مختلفی که بر سر راه خود دارد، جذب شود، عبور کند یا بازتاب داشته باشد. به عنوان مثال اگر ماده نتواند هیچ انرژی تابشی را جذب کند، آن را بازتاب می کند یا از خود عبور می دهد.

این میدان ها از هر ذره بارداری که حرکت کند، به وجود می آیند. برای همین است که موج الکترومغناطیسی، هم خاصیت ذره ای دارد و هم خاصیت موجی.

میدان الکتریکی از نیروهای بنیادی طبیعت حاصل می شود و توسط معادله ماکسول به صورت ریاضی بیان می شود.

سوال 1:
کدام شکل از موج های الکترومغناطیسی زیر طول موج بلندتر از مادون قرمز دارد؟
الف) نور مرئی
ب) اشعه ایکس
ج) اشعه فرابنفش
د) ریزموج

جواب گزینه (د) است.

هدف:

در این مطلب و مطلب بعدی می خواهیم به سؤالات زیر پاسخ دهیم؛ لازم است قبل از این مطلب، نگاهی به مطالب "طیف الکترومغناطیسی" و "امواج الکترومغناطیسی" داشته باشید.

* چه کسی تابش الکترومغناطیسی را کشف کرد؟
* آیا امواج الکترومغناطیس واقعا برای انتقال به ماده نیاز ندارند؟
* انتقال انرژی توسط امواج الکترومغناطیس به چه صورت است؟
* میدان ها و انرژی های الکترومغناطیسی چه ارتباطی دارند؟

شرح درس:

چه کسی تابش الکترومغناطیسی را کشف کرد؟
تا قبل از قرن نوزدهم میلادی، دانشمندان الکتریسیته و مغناطیس را کشف کرده بودند و تصور می کردند این دو کاملا جدا و مستقل از هم در جهان اطراف ما وجود دارند. اما بعد از انجام یک سری آزمایش های بسیار جالب، مشخص شد که الکترسیته و مغناطیس به طور بسیار نزدیک در ارتباط با هم هستند: الکتریسیته می تواند باعث تولید مغناطیس شود و برعکس!

حدود سال های 1819 تا 1820 فیزیکدانی دانمارکی به نام هانس کریستین اورستد (1771-1851) نشان داد که یک سیم الکتریکی هنگام برقراری جریان الکتریسیته از درون آن، در اطراف خود میدان مغناطیسی ایجاد می کند. یک دهه بعد از این دانشمند، شیمیدانی از انگلیس به نام مایکل فارادی (1791-1867) ثابت کرد که مغناطیس هم می تواند باعث تولید جریان الکتریسیته شود و برای همین توانست موتورهای الکتریکی و مولدها(ژنراتورهای) الکتریسیته را بهبود دهد؛ چیزی که تا به امروز از آن ها برای تولید برق استفاده می کنیم.

آزمایش اورستد

آزمایش فارادی

با الهام از کارهای این دانشمندان بزرگ، دانشمند بزرگ دیگری به نام جیمز کلارک ماکسول (1831-1879) توانست نظریه ای راجع به الکتریسته و مغناطیس ارائه دهد. دانشمندان قبل از ماکسول، هر اطلاعاتی راجع به الکتریسیته و مغناطیس را به صورت چهار معادله ساده گرداوری کرده بودند، ماکسول این چهار معادله را جمع کرد تا نظریه بزرگ الکترومغناطیس را ارائه کند که این نظریه در سال 1837 انتشار یافت.

ماکسول فهمید که الکترومغناطیس می تواند به شکل موج انتشار پیدا کند و با سرعت نور حرکت کند. برای همین نتیجه گرفت که خود نور، نوعی موج الکترومغناطیسی است.

حدود یک دهه بعد از درگذشت ماکسول، فیزیکدان نابغه آلمانی به نام هاینریش هرتز (1857-1894) اولین کسی بود که امواج الکترومغناطیسی را در آزمایشگاه تولید کرد. اساس کار وسایلی مانند رادیو، تلویزیون و اینترنت بی سیم امروزه بر اساس کارهای آزمایشگاهی این دانشمند بزرگ است.

جیمز کلارک ماکسول: پدر الکترومغناطیس

آیا امواج الکترومغناطیس برای انتشار نیاز به ماده یا محیط خاص دارند؟
قبلا در مطلب "امواج الکترومغناطیسی" دانستید که امواج الکترومغناطیس برای انتشار به محیط مادی نیاز ندارند و به راحتی از فضای بدون ماده (خلاء) نیز عبور می کنند. نظریه های زیادی راجع به این نتیجه گیری وجود دارد:

1) نظریه اول می گوید که امواج الکترومغناطیس از میدان های الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شده اند و به صورت عمود بر هم در فضا نوسان می کنند، در نقطه ای که این دو میدان به هم می رسند، همدیگر را فشار داده و برای همین بدون نیاز به هیچ ماده یا ذره ای به راحتی انتشار پیدا می کنند.

2) امواج الکترومغناطیسی هم خاصیت ذره ای دارند و هم خاصیت موجی؛ برای همین بدون ماده نیز می توانند منتشر شوند (یعنی حضور و وجود هیچ ذره دیگری برای انتشار این امواج لازم نیست؛ در جایی کل موج مانند ذره رفتار می کند و در جایی دیگر کاملا رفتار موجی از خود نشان می دهد.)

نکته: توضیح این مطلب بعدا به طور مفصل صورت خواهد گرفت.

برای همین است که می توان با قاطعیت بیشتری گفت:
امواج الکترومغناطیس برای انتشار به هیچ محیط مادی نیاز ندارند.

انتقال انرژی توسط امواج الکترومغناطیس به چه صورت است؟
به انتقال انرژی توسط امواج الکترومغناطیس،تابش الکترومغناطیس گفته می شود؛ یعنی حرکت موج از جایی به جای دیگر باعث انتقال انرژی موج و تابش الکترومغناطیسی می شود. برای مثال اشعه ایکس و اشعه گاما وقتی روی ماده خاصی تابیده شوند، انرژی انتقال یافته از این اشعه ها باعث واکنش های شیمیایی اولیه در ماده می شود. در این واکنش ها، انرژی الکترومغناطیسی انتقال یافته از اشعه های گفته شده در بالا، با فراهم کردن انرژی فعالسازی، پیوندهای شیمیایی ماده را می شکند.

روش های انتقال انرژی؛ در امواج الکترومغناطیس، انتقال انرژی از نوع تابشی است.

مثال:
دستگاه مایکروفر برای تهیه ذرت بوداده از انتقال انرژی استفاده می کند. اشعه های نور باعث ایجاد واکنش بر روی شبکیه چشم می شوند.

انرژی حمل شده را انرژی تابشی می نامند.

ادامه دارد...

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: خدیجه آلچالانلو

تنظیم: مریم فروزان کیا

اهداف:

• آشنایی با انواع روزنه در تک لپه ای ها
• آشنایی با ضمائم بشره
• آشنایی با انواع مو یا کرک در گیاهان

شرح درس:

در طرح درس " روزنه در گیاهان" در مورد انواع روزنه با هم صحبت کردیم. اما علاوه بر انواع ذکر شده انواع دیگری از این ساختار نیز وجود دارد. در گیاهان تک لپه ای علاوه بر انواع روزنه های قید شده، انواع روزنه های دیگر نیز دیده می شوند که در ذیل آمده است:

• روزنه هایی که در سلول های روزنه به وسیله 4 تا 6 سلول مجاور احاطه شده که دو سلول آن کوچک و مدور حدوداً در دو قطب فوقانی و تحتانی روزنه و بقیه در طول و اطراف سلول های روزنه قرار گرفته اند. این نوع روزنه ها بیشتر در گونه هایی مانند نخل ها دیده می شوند.
• روزنه هایی که سلول های روزنه به وسیله ی چند سلول کوچک به صورت حلقه ای در اطراف سلول های روزنه قرار گرفته اند و سلول های روزنه را مانند حلقه ای احاطه کرده است. این نوع روزنه بیشتر در گیاهان خانواده گل شیپوری، برگ بیدی، موزها و زنجفیل دیده می شود.
• روزنه هایی که هیچ گونه سلول مجاوری آن را احاطه نکرده است، بلکه سلول های روزنه در رأس طولی سلول های اپیدرمی قرار گرفته اند. این نوع روزنه ها بیشتر در گیاهان خانواده ی لاله ها، نرگس ها و زنبق ها دیده می شود.

ضمائم بشره ایepidermal appendages:

به کلیه ی عنصرهای تشکیلات کوتیکولی و کرک هایی که در سطح بشره دیده می شوند، ضمائم بشره ای اطلاق می شود. موها یا کرک ها اعم از تک یاخته ای و یا چند یاخته ای که در بشره یا همان اپیدرم دیده می شوند، از بشره منشأ می گیرند. این موها را اصطلاحاً تریکوم trichomes می نامند.

تریکوم یا موها، اجزایی هستند تک یاخته ای یا چندیاخته ای و به اشکال مختلف سوزنی، زگیلی و یا چنگالی منشعب شاخه ای و ستاره ای که در مطالعات سیستماتیک و تاکسونومی و در شناسایی گیاه و تاکسون مربوط ارزش ویژه ای دارند و گونه های گیاهی و حتی واریته و هیبریدهای بین گونه ای را به کمک ویژگی موهای آن ها می توان شناخت. موها یا کرک ها را از جهت ساختار سلولی و شکل آن ها به انواع زیر تقسیم می کنند:

الف: اقسام موها از نظر ساختار سلولی:
1- موهای تک سلولی unicellular hairs
2- موهای چندسلولی multicellular hairs

ب: از نظر ساختار غده ای و ترشحی و یا فقدان آن نیز به دو صورت زیر دیده می شوند:

1- موهای غده ای (ترشحی) glandular hairs :

شامل سلول هایی هستند که عمل ترشح دارند و مواد مختلفی اعم از نمک ها یا محلول های نمکی یا محلول های قندی و اسانس و... را ترشح می کنند. در این گروه انواع مختلفی دیده می شود که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1-1 نوع هیداتود trichomes hydathodo:

که در نوعی ارغوان دیده می شود که شامل موادی از اسیدهای آلی است.

1-2 نوع دیگر موهای ترشحی مواد نمکی که به شکل های مختلف ازجمله کیسه ای یا حبابی وجود دارد که در سطح بیرونی برگ ها دیده می شود و منظره ی خشک به گیاه می دهد. انواعی از این ها ممکن است دارای ساقه و پایه ای چندیاخته ای باشد که خود این ها نیز املاحی را همراه دارند.

1-3 موهای ترشحی شهدی مانند غده های دندانه ای برگ های گیاهانی مانند بادام و گیلاس و بعضی رزها.

1-4 کرک های ترشحی لعاب دار که در نوعی ترشک و ریواس دیده می شود.

1-5 موهای ترشحی گیاهان گوشت خوار مانند گیاهان دروزرا و دیونه که ترپن ترشح می کنند.

2- موهای غیرغده ای nonglandular hairs 

ج: اقسام موها از نظر شکل:

1) سوزنی در شمعدانی
2) چنگالی در انواعی از شب بوها و نوعی دندان شیری leontodon hisidus
3)  زنجیره ای یا تسبیحی در بشره کاسبرگ های انواعی از دندان شیری ها، ستاره ای در برگ های چنار و قدومه
4) شمعدانی شکل(جاشمعی کریستالی) مانند گل ماهور verbascum
5)  بشقابی یا سپری شکل (اسکوآمی فورم)squamiform مانند موهای بشره برگ های زیتون
6) خشن و زیرshaggy hair  مانند انواعی از گاوزبان ها و در نوعی دندان شیری

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا

میتنریم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Mt و عدد اتمی 109 قرار دارد. پایدار ترین ایزوتوپ این عنصر مصنوعی Mt-266 دارای نیمه عمر ms 4/3 می باشد.

میتنریم را برای اولین بار گروهی از محققان آلمانی به رهبری Peter Armbruster و Gottfried Mnzenberg29 آگوست 1982 در موسسه تحقیقاتی یون های سنگین واقع در Darmstadt تولید کردند.

این گروه با بمباران بیسموت 209 به وسیله هسته های شتابدار شده آهن 58 این عنصر را تولید کردند. تولید این عنصر ثابت کرد که می توان از فن آوری های همجوشی هسته ای برای تولید هسته اتم های جدید و سنگین استفاده نمود.

نام این عنصررا به احترامLise Meitner فیزیکدان و ریاضی دان سوئدی اتریشی میتنریم گذاشتند اما برای نامگذاری عناصر 101 تا 109 اختلاف بوجود آمد و سرانجام IUPAC کلمه unnilennium را با نشان Une به عنوان نام موقت این عنصر اتخاذ نمود. اما در سال 1997 اختلافات برسر نامگذاری این عنصر حل شد و نام کنونی آن برگزیده شد.

قائم مقام وزیر کشور در امور اجتماعی و فرهنگی گفت: اولویت سرمایه گذاری فرهنگی کشور باید آموزش و پرورش باشد زیرا ظرفیت های فراوانی در زمینه های مختلف در این وزارتخانه وجود دارد.

مرتضی میرباقری در گفت و گو با خبرنگار آموزش و پرورش پانا اظهار داشت: هرنوع سرمایه گذاری در کشور باید با اولویت آموزش و پرورش باشد چرا که کشور وارد یک مرحله جدید در نوع مواجهه با آسیب های اجتماعی شده است.

وی ادامه داد: ما به صورت غیر سیستمی، پراکنده و بخشی با آسیب های اجتماعی مواجهه داشته ایم اما مواجهه هوشمندانه، علمی، همه جانبه و کارشناسانه مقدماتی دارد که ما در مذاکرات خود با حوزه مختلف آن را انجام می دهیم.

وی ادامه داد: بعد از اینکه موضوع آسیب های اجتماعی مجلس شورای اسلامی به صورت غیر علنی و در شورای عالی انقلاب فرهنگی طرح مسئله شد اولین دستگاهی که به نظر می رسید به صورت جامع باید این موضوع را با مسئولان آن در میان گذاشته شود حوزه آموزش و پرورش بود.

قائم مقام وزیر در امور اجتماعی و فرهنگی خاطر نشان کرد: ظرفیت های آموزش و پرورش برای پیشگیری از آسیب های اجتماعی بسیار متنوع و متعدد است و می تواند این موضوعات را در محتوای رسمی آموزشی و به طور قطع ظرفیت های پرورشی و تربیتی باید مورد توجه قرار گیرد که ما در این زمینه ضعیف تر از بخش های دیگر هستیم.

وی افزود: می توان گفت آموزش و پرورش به اندازه ای که حوزه های آموزشی آن تقویت شده حوزه های پرورشی و تربیتی آن از این غنا برخوردار نیست هرچند که این ظرفبت در آموزش و پرورش به صورت قوی وجود دارد. 

منبع: خبرگزاری پانا

مرکز یادگیری تبیان، تنظیم: نسرین صادقی

در مطلب قبل به خوبی درخصوص امواج ایستاده شرح دادیم. حال در این مطلب می خواهیم چند سوال حل کنیم تا مباحث گفته شده را کاملا درک کنید.

سوال1:
اگر فرکانس اصلی موجی 330 Hz باشد، فرکانس پنجمین هماهنگ و دومین صدای فرعی چه قدر است؟

دومین صدای فرعی، همان هماهنگ سوم است:

سوال 2:
طنابی 0.500گرمی، 4.3 متر طول دارد و کشش طناب 300 N است.اگر این طناب در هر دو انتها محکم شده باشد و سه حلقه ارتعاشی در آن تشکیل شده باشد، فرکانس موج ها چه قدر است؟

حل: سه حلقه در طرح امواج ایستاده،نشان دهنده ی هماهنگ سوم است؛ بنابراین داریم:

سوال 3:
طنابی با پنج حلقه موج ایستاده با فرکانس 600 Hz ارتعاش دارد. چه فرکانسی باعث تولید دو حلقه در طناب می شود؟

حل:
از رابطه مربوط به فرکانس و nاُمین هماهنگ داریم:

سوال 4:
یک سیم استیل طول 18.9 m و قطر 9.5 mm دارد. جرم واحد حجم سیم kg/m 0.474 است. اگر با چکش به یک انتهای سیم ضربه ای وارد کنیم، موج بعد از 0.3 s بر می گردد. نیروی کشش سیم را حساب کنید.

حل:
موج ایجاد شده مسافت 2L را طی کرده است، پس داریم:

از رابطه: 

 داریم:

سوال 5:

در یک آزمایش، ارتعاش دهنده ای الکترومغناطیسی باعث ایجاد موج های ایستاده در طول نخ می شود. اگر یک متر از نخ دارای جرم 0.6 گرم باشد و یک انتهای آن به نوک ارتعاش دهنده و انتهای دیگر آن از یک قرقره رد شده باشد که جسمی 392 گرمی از آن آویزان است، سه حلقه ارتعاشی در نخ تولید می شود. فرکانس ارتعاش دهنده چه قدر است؟ چه وزنه ای به انتهای نخ وصل کنیم تا چهار حلقه در آن تولید شود؟ فرکانس اصلی چه قدر است؟

حل:
ابتدا فرکانس هماهنگ سوم:

حال چون فرکانس ارتعاش دهنده همان 120 هرتز است اما وزنه جدید می تواند باعث نیروی کشش جدید شود، فرکانس هماهنگ چهارم را به صورت زیر محاسبه می کنیم:

و از رابطه F=W=mg داریم:

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: خدیجه آلچالانلو
تنظیم: مریم فروزان کیا

هاسیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Hs و عدد اتمی 108 می باشد. هاسیم عنصری مصنوعی است که پایدارترین ایزوتوپ آن Hs -265 دارای نیمه عمر ms₂ می باشد.

تاریخچه

این عنصر برای اولین بار در سال 1984 به وسیله یک گروه تحقیقاتی به رهبری Peter Armbruster و نیز به وسیله Gottfried Mnzenberg در مؤسسه تحقیقاتی یون های سنگین واقع در Darmstadt ساخته شد و آن ها نام این عنصر را از نام لاتین استان Hessen آلمان که این مؤسسه در آن واقع است اقتباس کردند.

مدت ها بر سر نام گذاری عناصر از 101 تا 109 اختلاف وجود داشت تا اینکه IUPAC کلمه unniloctium ( نشان Uno) را به عنوان نامی موقت برای این عنصر انتخاب کرد. سال 1994 کمیته ای از IUPAC نام عنصر 108 را هاهنیم پیشنهاد نمود. با این وجود در سال 1997 نام هاسیم به صورت جهانی برای عنصر 108 اتخاذ شد.

مرور هدفمند و سازمان دهی شده، بسیار مهم است
درست است که با خواندن دقیق و یادگیری اصولی و درک عمیق، 90 درصد از راه مطالعه را می پیماییم، اما باید حواسمان باشد که اگر 10 درصد باقی مانده مسیر تا مقصد نهایی را ادامه ندهیم، عملاً به هدف نرسیده ایم و کل تلاش انجام شده، بی فایده خواهد بود، به بیان ساده، بیشتر آنچه را که در زمان مطالعه به دست آورده ایم، به راحتی بر باد می دهیم.

مرور هدفمند و سازمان دهی شده، اساسی ترین عامل حفظ مطالب خوانده شده است، زیرا اطلاعات مهم حافظه کوتاه مدت را، که هنگام مطالعه به دست آمده است، به حافظه بلند مدت منتقل می نماید و باعث می شود که زمان پایداری مطالب خوانده شده در حافظه افزایش یابد.

مرور، یکی از قسمت های مهم مرحله بعد از مطالعه است. یعنی پس از اینکه خواندن، یادگیری و درک کامل صورت گرفت. مرور شروع می شود. در واقع مرور، عامل یادگیری نیست، ولی یادآوری را تضمیمن می کند.

مرور و نحوه صحیح آن برای داوطلبان کنکور اهمیت بیشتری دارد، چون کنکور مثل شب امتحان نیست و داوطلبان نمی توانند همه مطالبی را که مثل شب امتحان نیست و داوطلبان نمی توانند همه مطالبی را که در آزمون سراسری می آید، شب آخر مرور کنند، بنابراین لازم است که بعد از مطالعه صحیح و اصولی، مطالب مطالعه شده مرور شوند تا در روز کنکور در حافظه بلند مدت بمانند و به راحتی قابل یادآوری باشند.

مرور می تواند به سه شکل زیر صورت پذیرد:
1- مرور از روی جزوه و کتاب: در این نوع مرور، داوطلب، مطلب را از منبع اولیه مجدداً مرور می کند. یقیناً حتی اگر فقط مطالب مهم و قسمت هایی که علامت زده شده اند نیز مطالعه شوند، باز هم مرور از روی جزوه زمان زیادی را صرف خواهد کرد.
2- مرور با تست: می توان با زدن تست، ضمن حفظ آمادگی مطالب مورد مطالعه، آن را مرور کرد، اما مرور با تست نمی تواند جامعیت مطلب را تضمین کند، یعنی ممکن است بخشی از مطلب یا نکاتی وجود داشته باشند که در مجموعه تستی که زده می شود، مورد سوال قرار نگرفته باشد.
3- مرور از روی الگوی یادآوری (خلاصه نویسی): این نوع مرور، کامل ترین و مطمئن ترین و نیز سریع ترین شکل مرور است. در این نوع مرور، شما باید الگوی یادآوری فصل مورد نظر را در ذهن خود رسم کنید و سعی کنید که تمامی قسمت ها را یادآوری کنید. این کار باعث می شود تا شما تمامی مطالب را مرور کنید و مطلبی از قلم نیفتد. البته بعد از مرور الگو، می توانید تعدادی تست ( به تناسب زمان و مبحث ) نیز بزنید.

ضمناً فاصله زمانی مرور نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. طبق تحقیقات صورت گرفته، مطالب در حافظه ما وجود دارد، اما یک هفته بعد از مطالعه باید آن مطالب را مجدداً مرور کرد. سومین مرور، یک ماه بعد است، و اگر مطالب، چهار ماه بعد مرور شوند، بیشتر جزئیات در حافظه ما باقی خواهند ماند. شما می توانید برای تنظیم دقیق این فواصل زمانی از یک تقویم استفاده کنید تا در روز مرور، آن را به طور کامل انجام دهید.

بخش مرکز یادگیری تبیان، تنظیم: نسرین صادقی

آهن عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.

ویژگی های قابل توجه

جرم یک اتم معمولی آهن 56 برابر جرم یک اتم معمولی هیدروژن می باشد. عقیده بر این است که آهن دهمین عنصر فراوان در جهان است. Fe مخفف واژه لاتین ferrum برای آهن می باشد.

این فلز از سنگ معدن آهن استخراج می شود و به ندرت به حالت آزاد (عنصری) یافت می گردد. برای تهیه آهن عنصری، باید ناخالصی های آن با روش کاهش شیمیایی از بین برود. آهن برای تولید فولاد به کار می رود که عنصر نیست بلکه یک آلیاژ و مخلوطی است از فلزات متفاوت (و تعدادی غیر فلز به خصوص کربن).

هسته اتم های آهن دارای بیشترین نیروی هم گیر در هر نوکلئون هستند بنابراین آهن با روش همجوشی، سنگین ترین و با روش شکافت اتمی، سبک ترین عنصری است که به صورت گرمازایی تولید می شود. وقتی یک ستاره که دارای جرم کافی می باشد چنین کاری انجام دهد، دیگر قادر به تولید انرژی در هسته اش نبوده و یک ابر اختر پدید می آید.

آهن رایج ترین فلز در جهان به حساب می آید. الگوهای جهان شناختی با یک جهان باز پیش بینی زمانی را می کند که در نتیجه واکنش های همجوشی و شکافت آهسته، همه چیز به آهن تبدیل خواهد شد.

کاربردها

کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتراست و 95 درصد آلیاژ کل فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می دهد. قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده از آن را به خصوص در اتومبیل ها، بدنه کشتی های بزرگ و ساختمان ها اجتناب ناپذیر می کند. فولاد معروف ترین آلیاژ آهن است و تعدادی از گونه های آهن به شرح زیر می باشد:

* آهن خام که دارای 5%-4% کربن و مقادیر متفاوتی ناخالصی از قبیل گوگرد، سیلیکن و فسفر است و اهمیت آن فقط به این علت است که در مرحله میانی مسیر سنگ آهن تا چدن و فولاد قرار دارد.

* چدن شامل 5/3%-2% کربن و مقدار کمی منگنز می باشد. ناخالصی های موجود در آهن خام مثل گوگرد و فسفر که خصوصیات آن را تحت تاثیر منفی قرار می دهد، در چدن تا حد قابل قبولی کاهش می یابند. نقطه ذوب چدن بین k 1470-1420 می باشد که از هر دو ترکیب اصلی آن کمتر است و آن را به اولین محصول ذوب شده پس از گرم شدن همزمان کربن و آهن تبدیل می کند. چدن بسیار محکم، سخت و شکننده می باشد. چدن مورد استفاده حتی چدن گرمای سفید موجب شکستن اجسام می شود.

* فولاد کربن شامل 0/5%-1/5% کربن و مقادیر کم منگنز، گوگرد، فسفر و سیلیکن است.

* آهن ورزیده ( آهن نرم) دارای کمتر از 0/5% کربن می باشد و محصولی محکم و چکش خوار است اما به اندازه آهن خام گدازپذیر نیست. حاوی مقادیر بسیار کمی کربن است ( چند دهم درصد). اگر یک لبه آن تیز شود به سرعت تیزی خود را از دست می دهد.

* فولادهای آلیاژ که حاوی مقادیر متفاوتی کربن به علاوه فلزات دیگر مانند کروم، وانادیم، مولیبدونم، نیکل، تنگستن و ... می باشد.

* اکسیدهای آهن برای ساخت ذخیره مغناطیسی در کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرند. آن ها اغلب با ترکیبات دیگری مخلوط شده و خصوصیات مغناطیسی خود رابصورت محلول هم حفظ می کنند.

تاریخچه

اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان بر می گردد که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگ ها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات می ساختند.

از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب (فقدان نیکل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می کند) در بین النهرین، آسیای صغیر و مصر به چشم می خورد. اما ظاهراً تنها در تشریفات از آهن استفاده می شد و آهن فلزی گرانبها حتی با ارزش تر از طلا به حساب می آمد. بر اساس تعدادی از منابع آهن (به مرجع چه عاملی عصر آهن را به وجود آورد؟ مراجعه کنید.) به عنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می شده - مثل آهن اسفنجی و به وسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه به طور روز افزون از آین فلز استفاده می شده اما جایگزین کابرد برنز در آن زمان نشد.

تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در گاتلند سوئد یافت شده است.
از قرن 10 تا 12 در خاور میانه یک جابجایی سریع درتبدیل ابزار و سلاح های برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جا به جائی، آغاز ناگهانی تکنولوژی های پیشرفته کار با آهن نبود بلکه عامل اصلی، مختل شدن تأمین قلع بود. این دوره جا به جایی که در زمان های مختلف و در نقاط مختلفی از جهان رخ داد دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را به وجود آورد.

همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که به وسیله آن به آهن موجود در آن زمان، کربن اضافه می کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است بازیافت کردند سپس سرباره آنرا با چکش کاری جدا نموده و محتوی کربن را اکسیده می کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند. مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محکمتر به دست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است از برنزی که قبلاً کاربرد داشت محکمتر و مقاوم تر بود.

در چین نیز اولین بار از آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم در شمال شرقی نزدیک Xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد به دست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاور میانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می کردند.

در سال های آخر پادشاهی سلسله ژو (حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره، قابلیت تولید آهن جدیدی به وجود آمد. ساخت کوره های بلندی که توانایی حرارت های بالای k 1300 را داشت موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینِی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k 1470-1420 حرارت دهیم مایع مذابی به دست می آید که آلیاژی با 5/96% آهن و 5/53% کربن است.

این محصول محکم را می توان به شکل های ریز و ظریفی در آورد اما برای استفاده، بسیار شکننده می باشند مگر آنکه بیشتر کربن آن را از بین ببرند. از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن در چین به شکل چدن است. با این همه آهن به عنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرار گرفته باقی ماند و تا زمان سلسله شین (حدود 221 قبل از میلاد) عظمت چین را واقعاً تحت تاثیر قرار نداد.

توسعه چدن در اروپا عقب افتاد چون کوره های ذوب در اروپا فقط توانایی k 1000 را داشت. در بخش زیادی از قرون وسطی در اروپای غربی آهن را همچنان با روش تبدیل آهن اسفنجی به آهن نرم به دست می آوردند. تعدادی ازقالب گیری های آهن در اروپا بین سال های 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه در سوئد به نام های Lapphyttan و Vinarhyttan انجام شد.

دانشمندان می پندارند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد اما دلیل محکمی برای اثبات این فرضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم در هر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی.

در آغاز برای ذوب آهن از ذغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده می شد. در قرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند واز ذغال سنگ که یک سوخت فسیلی است بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نو آوری به وسیله Abraham Darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

ادامه دارد...