لیزر نیم رسانا

دید کلی

در سال 1341 دو گروه از پژوهشگران بطور جداگانه و تقریبا همزمان با یکدیگر در شهر نیویورک اعلام کردند، نوع سومی از لیزر را که اساس کار آن با تمام لیزرهای پیشین متفاوت است ساخته‌اند. آنها مدعی شدند که این لیزر جریان برق را مستقیما به جریان منظمی از فوتونها تبدیل می‌کند (این عمل صرفا به گذر جریان نیرومند و صیقل دادن و جو انتهایی بلور آرسیند گالیوم به عنوان آینه‌های لیزر صورت می‌گیرد).

کشف این لیزر تا حدی تصادفی بود، زیرا برخی از فیزیکدانان و پژوهشگران متوجه شده بودند که از دو قطبیها نیم رسانا ، درخششهایی با طول موجی در حدود 7000 آنگستروم خارج می‌شود و آن را به گسیل القایی نسبت دادند و بر همین پایه لیزر نیم رسانا را طراحی نمودند.


 

 

مواد لیزری

این لیزرها از اجسامی که در الکترونیک کاملا شناخته شده‌اند ساخته می‌شوند و همه این اجسام نیم رساناها هستند، مانند: آرسیند گالیوم و ژرمانیوم. لیزرهای نیم رسانا بجز اجسام یاد شده از اجسام دیگری که مناسب تشخص داده شده‌اند نیز تهیه می‌شوند، مثل PbSe ، PbTe ، InAS ، InP لیزرهای نیم رسانا دارای پیوند p-n می‌باشند، که وجه n به پتانسیل منفی بسته می‌شود و وجه p نیز به پتانسیل مثبت متصل می‌گردد. عنصرهایی که ناحیه p را تشکیل می‌دهند الکترونهای ظرفیتی کمتری نسبت به ناحیه n و حالت خالی از الکترون و به عبارت دیگر و پر از حفره (یا جای خالی الکترون) در ناحیه p بوجود می‌آید.

.:پیام ـ پست ثابت:.

ارزش هر کس به اندازه ی میزان فضل و دانش اوست .

" حضرت علی (ع) "

برنامه ریزی مطالعاتی و مشاوره المپیاد فیزیک ایران

برنامه ریزی کلی : ایرانفو یک برنامه ریزی کلی برای استفاده دانش پژوهان علاقمند به شرکت در المپیاد فیزیک ارائه میکند که برای دانش آموزان هر سه مقطع اول، دوم و سوم دبیرستان قابل استفاده است.

بدین صورت که زمان شروع مطالعه برای المچیاد فیزیک، به چهار قسمت تقسیم شده است :

1. نوروز اول : نوروز سال اول دبیرستان
2. تابستان اول : تابستان بین سال اول و دوم دبیرستان
3. نوروز دوم : نوروز سال دوم دبیرستان
4. تابستان دوم : تابستان بین سال دوم و سوم دبیرستان

دانش پژوهان با توجه به زمان شروع فعالیت خود، می توانند از زمان مناسب در برنامه ریزی استفاده کنند.

توجه داشته باشید که این برنامه ریزی کلی بوده و باعث آشنایی دانش پژوهان با پیش نیازها و زمانبندی مباحث می گردد و دانش پژوهان با توجه به علائق و وضعیت خود می توانند آن را تغییر دهند.

 

 برنامه ریزی کلی مطالعه المپیاد فیزیک ایران - حجم: 90.6 کیلوبایت

المپیاد یا کنکور؟ مسئله این است !

یکی از انتظارات مشترک اولیا و دانش­آموزان از مدارس، موفقیت در کنکور سراسری است. دانش­آموزانی که واقعاً برای المپیاد فعالیت می­کنند، حتی اگر به هر دلیلی موفق به کسب هیچ مدالی هم نشوند نسبت به دیگر دانش­آموزان درک عمیق­تری از دروس داشته و طبیعتاً در دوره­ی پیش­دانشگاهی و کنکور موفق­تر از سایرین خواهند بود. 

 

 

برای مثال دانش­آموزی که به طور جدی برای المپیاد فیزیک در حال مطالعه و تلاش است، به دروس اصلی رشته ریاضی فیزیک در کنکور به طور کامل مسلط می­شود و هیچ مشکلی در مورد آنها نخواهد داشت. این دروس شامل فیزیک دبیرستان و پیشدانشگاهی، ریاضی 1 و 2 دبیرستان، هندسه 1 و 2 دبیرستان، حسابان سوم، حساب دیفرانسیل پیشدانشگاهی و قسمتی از هندسه تحلیلی پیشدانشگاهی است. پرواضح است که دانش آموزی که تا پایان سال سوم متوسطه این موارد را در سطح بالایی از کتب درسی مطالعه و تمرین کرده و سؤالات سطح بالای المپیاد را حل کرده باشد، حتی در صورت عدم قبولی در مرحله دوم المپیاد، هنگام مواجهه با سؤالات تستی کنکور به راحتی از پس آن­ها بر خواهد آمد و موفقیت او در کنکور تقریباً تضمینی است.

 

 

از طرفی مطالعه برای هر یک از المپیادهای علمی، باعث افزایش قدرت درک و تحلیل دانش­آموزان می­شود و توانایی یادگیری آن­ها را به طور چشم­گیری افزایش می­دهد که باعث موفقیت دانش­آموز در کنکور و حتی در مراحل بعدی تحصیلی دانشگاهی خواهد شد.

اطلاعیه

کتاب “جهان کوانتومی” (ترجمه)

بیگ بنگ: علم را می‌توان بعنوان نتایج تلاشی قلمداد کرد که بشریت در راستای فهم جهان پیرامونش انجام می‌دهد. از قرن هفدهم میلادی به بعد علم،آرام‌ آرام راه خود را از فلسفه جدا کرده و به حوزه‌های وسیعی منشعب شد. یکی از این حوزه‌ها فیزیک است که خود شامل مکانیک، الکترومغناطیس، اپتیک، ترمودینامیک و … می‌شود. علم مکانیک در فیزیک که تقریباً عموم مردم آن را با قوانین سه‌گانه نیوتن می‌شناسند، یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهایب شر است. این قوانین می‌توانند بسیاری از اتفاقات پیرامون ما را توضیح داده و هنوز هم کاربرد گسترده‌ای دارند: از ساخت آسمان‌خراش‌های عظیم گرفته تا پرتاب فضاپیماها. ملموس بودن این قوانین و همچنین کاربردی بودن آن‌ها باعث مقبولیت زیادشان شده است.

جهان کوانتومی
و چرا هر چیزی که احتمال وقوع دارد اتفاق می افتد؟
نام اصلی: THE QUANTUM UNIVERSE
And Why Anything That Can Happen, Does
نوشته: برایان کاکس و جف فورشاو (Brian Cox & Jeff Forshaw)
ترجمه: سیامک عطاریان
موضوع: فیزیک، کیهان شناسی
تاریخ انتشار: مهر ۱۳۹۳
تعداد صفحه: ۲۸۷
وب‌سایت منتشر کننده: bigbangpage.com
قیمت: ۵۵۰۰ تومان

نسخه PDF به همراه نسخه ۶ اینچی مخصوص موبایل

دانلود خلاصه کتاب

ماهیت ذره و موج در کوانتوم، دو گانگی موج و ذره

تا قبل از تولد فیزیک کوانتوم؛ دیدگاه ما نسبت به جهان بر مبنای فیزیک نیوتنی استوار بود. این دیدگاه برای جهان یک ماهیت ماشینی و مکانیکی قائل و معتقد بود جهان قابل پیش بینی است تا حدی که وجود یا عدم وجود انسان هیچ تاثیری در عملکرد جهان ندارد.
با تولد فیزیک کوانتوم و با ورود علم به دنیای درون اتم چیزهایی آنچنان شگفت آور کشف شدند که جهان بینی انسان نسبت به هستی و نسبت به خودش تغییر کرد. ماهیت ماشین وار جهان جای خود را به عالمی زنده ، آگاه ، غیر قابل پیش بینی و در عین حال کاملاً پاسخگو داد. فیزیک کوانتوم ذهن و آگاهی انسان را وارد بر واقعیتهای جهان می داند بطوریکه معتقد است بدون وجود انسان واقعیتها یعنی دنیای ماده اینگونه که مشاهده می شوند، وجود نمی داشتند. و مهمتر از همه نقش سطح آگاهی انسان در تاثیر گذاری بر وقایع جهان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از نگاه فیزیک کوانتوم جهان درون اتم بیشتر شبیه سرزمینی سحر آمیز است تا ادامه جهان طبیعی. قلمرویی عجیب که در آن نیروهای راز آمیز به مثابه چیزهای عادی قلمداد می شود و منطق دنیای ماده در آن جای ندارد.یکی از کشفیات حیرت انگیز فیزیکدان های کوانتوم این بود که اگر شما ماده را به تکه های کوچک تقسیم کنید، سرانجام به جایی می رسید که آن تکه ها – الکترونها ، پروتونها و غیره – دیگر حاوی ویژگیهای شیء مادی نخواهند بود. مثلاً ما غالباً الکترون را به مثابه یک گوی کوچک در حال چرخش می پنداریم ، ولی این پندار از حقیقت بسیار دور است. گرچه الکترون گاه چنان عمل می کند که گویی یک ذره کوچک منسجم است، ولی فیزیکدانها دریافته اند که الکترون تقریباً واجد هیچ بعدی نیست. درک و تصور این گفته برای اغلب ما مشکل است چون هرچیزی در سطح وجود انسانی واجد بعد است با این حال چنانچه بخواهید عرض یک الکترون را اندازه بگیرید هرگز نمی توانید. چون یک الکترون مثل اشیای معمولی دیگری که می شناسیم نیست.

سه ایرانی در بین صد کاندید سفر بی بازگشت به مریخ!

با محدودتر شدن فهرست داوطلبان سفر بی‌بازگشت به سیاره سرخ، سه ایرانی در جمع ۱۰۰ نفر برگزیده نهایی پروژه «مارس وان» آماده می‌شوند تا بخت خود را برای قرار گرفتن در جمع چهار فضانورد فاتح مریخ امتحان کنند.

پروژه غیر انتفاعی مارس وان از سال ۲۰۱۱ با هدف مسکونی کردن مریخ آغاز شده است. انتخاب ساکنان آینده مریخ، بیش از نیم میلیون نفر ثبت نام کردند که در پایان سومین مرحله انتخابی، دیروز نام صد نفر از کشورهای مختلف دنیا اعلام شد. باس لنسدورپ مدیر عامل و از بانیان پروژه مارس وان گفت کاهش قابل توجه تعداد داوطلبان برای یافتن افراد مناسب برای سفر به مریخ ضروری بوده است: “این مریخی های مشتاق به جهانیان امکان می‌دهند نظری کوتاه به کاشفان دنیای مدرن بیندازند.”

برای انتخاب این افراد، دکتر نوربرت کرافت مسئول پزشکی مارس وان با داوطلبان از طریق اینترنت مصاحبه کرده و آگاهی آنها از خطرات پیش‌ِ رو، روحیه جمعی و انگیزه آنان ارزیابی کرده است. افراد منتخب هر کدام در ویدئویی کوتاه به معرفی خود و انگیزه‌هایشان پرداخته‌اند. به گفته دکتر کرافت، تعداد داوطلبان قوی زیاد بوده و این کار انتخاب را “بسیار مشکل” کرده بوده است.

در بین این صد نفر سعید قندهاری، ایرانی مهاجر که در اوکلند نیوزیلند زندگی می‌کند تنها کسی است که از نیوزیلند در بین صد نفر قرار گرفته است. بجز آقای قندهاری دو ایرانی دیگر هم که ساکن ایران هستند، الهه نوری و صادق مدرسی، در بین صد نفر پایانی هستند. از بین این صد نفر در مرحله بعد ۴۰ نفر و در نهایت ۲۴ نفر برای سفر نهایی به مریخ انتخاب خواهند شد. از سال ۲۰۲۵ هر دو سال یکبار یک گروه چهار نفره به مریخ اعزام خواهند شد. بر طبق برنامه‌ای که پروژه مارس وان اعلام کرده، آموزش و تمرین این فضانوردان امسال آغاز خواهد شد و تا سال ۲۰۲۴ طول خواهد کشید. اولین مسافران این پروژه در سال ۲۰۲۵ به مریخ خواهند رسید

.

موجودی که میتواند در خلاء زنده بماند !(زنگ تفریح-علمی)

جانور کندرو یا تنبل که تاردیگرید (Tardigrade) نیز خوانده میشود ، یکی از عجیب ترین موجودات روی زمین است. این موجود عجیب می تواند در محیط‌های خشن فیزیکی یا شیمیایی – که عموماً حیات در آنها ناممکن است – زندگی کند.

به گزارش بیگ بنگ، طول بزرگترین تاردیگرید از ۱٫۵ میلی متر بیشتر نمیشود و خیلی از آنها روزهای خود را صرف خوردن جلبک ها و باکتری ها و شنا کردن در قطرات آب خزه گلسنگ ها میکنند و به همین دلیل بدن بسیاری از آنها شفاف است. آنها می‌توانند در دمای ۲۷۳- و ۱۵۱ سانتیگراد زنده می ماند و می تواند تا سالها بدون غذا و آب به زندگی ادامه دهد. این جانوران همچنین می‌توانند در برابر فشاری بیش از فشار عمیق ترین اقیانوس‌ها تاب بیاورند یا در محیط خلا بیرون از جو زمین زنده بمانند.

تاردیگریدها می‌توانند در برابر پرتو خورشیدی، پرتو گاما یا پرتو یونی – به میزانی چند صد برابر آنچه که برای یک انسان کشنده است – زنده بمانند. جالب ترین چیز در مورد این جانور توانایی انطباق در هر محیطی اعم از خشک ، تر و در مناطقی مانند استوا ، هیمالیا و … هم دیده شده اند. با تمام این اوصاف دو دلیل عمده وجود دارد که این جانوران تا به حال، موفق به تسخیر زمین نشده اند اول اندازه بسیار کوچک آنها و دوم حرکت کُند این جانوران است، بطوری که اندازه بیشتر آنها از ۰٫۳ تا ۰٫۵ میلیمتر و بزرگترین آنها به کمتر از ۱٫۵ میلیمتر میرسد و سرعت حرکتشان نیز آنقدر کند است که به “جانور کندرو” یا تنبل معروف هستند.

 

چالش اندازه در فیزیک کوانتوم

تجربیات روزمره‌ نشان می‌دهد اجسام بزرگ (همچون تخم‌مرغ‌ و انسان‌) به شکل برهم‌نهی از حالات٬ شبیه آنچه برای اشیاء کوانتومی (همچون الکترون‌ها) رخ می‌دهد٬ ظاهر نمی‌شوند. آیا این به آن معنی است که فیزیک کوانتومی اساساً درمورد اجسام بزرگ‌تر از یک حدّ خاص بکار نمی‌رود؟

به گزارش انجمن فیزیک ایران، آزمایش جدیدی با به دام‌انداختن حرکت یک اتم بزرگ در یک شبکه‌ی اپتیکی این امکان را فراهم آورده تا بتوان نقطه‌ی برشی برای این حدّ خاص تعیین کرد. با استفاده از این اسباب٬ کارستن روبیز (Carsten Robens) از دانشگاه بُن آلمان و همکارانش نشان داده‌اند که یک اتم سزیم که در یک حالت غیرکلاسیکی مسیری را طی می‌کند٬ به عنوان یک برهم‌نهی از حالات حرکت کرده و بنابراین در یک زمان بیش از دو موقعیت مجزا را اشغال می‌کند. چنان ویژگی‌های ذاتی کوانتومی از اشیاء بزرگ مشاهده شده است اما به نظر می‌رسد مشاهدات روبینز و همکارانش که برپایه‌ی سخت‌گیرانه‌ترین آزمایش صورت گرفته٬ استانداردی طلایی برای تایید وجود برهم‌نهی باشد. به این ترتیب آزمایشی که آن‌ها انجام داده‌اند نظریاتی از فیزیک که در پی جایگزینی مکانیک کوانتومی هستند را محدود می‌سازد. از این فناوری می‌توان به منظور آزمودن برهم‌نهی حتی در مقیاس‌های بزرگ‌ (همچون اتم‌ها یا مولکول‌های بزرگ) نیز بهره جست.

بسیاری از آزمایش‌هایی که قصد تایید برهم‌نهی کوانتومی را دارند به دنبال شاهدی بر تداخل هستند. آزمایش کلاسیک شامل عبور یک الکترون از یک جفت شکاف است: حلقه‌های نتیجه‌شده در این آزمایش رفتار موج‌مانندی را پیشنهاد می‌دهند که نظریه کوانتومی به ذرات بینیادی نسبت می‌دهد. با این حال حتی اگر این آزمایش‌ها با آن‌چه مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند سازگار باشد٬ آن‌ها آزمون‌های عاری از خط به حساب نمی‌آیند چون می‌توان یک توضیح کلاسیک نیز بر این مطلب ارائه داد: می‌توان تصور کرد که الکترون واقعاً از یکی از شکاف‌ها عبور می‌کند و هرگز به شکل همزمان از دو شکاف (آنطور که فیزیک کوانتومی به آن می‌پردازد) نمی‌گذرد.