آیینه ها:
قسمت مهم یک لیزر آیینه های آن میباشد. برای عمل وارونی جمعیت تنها لامپهای پر انرژی کافی نیست. برای اینکه ماده ما به یک ماده فعال تبدیل شود یعنی تعداد ترازهای با انرژی بالاتر، از تعداد ترازهای با انرژی پایین تر، بیشتر شود، از دو آیینه با بازتاب نزدیک به 100 استفاده می شود. آیینه های معمولی بارتابنده قوی نیستند. یعنی نوری که به انها تابیده می شود مقدار قابل توجهی از ان را عبور می دهند. ولی در لیزر دو آیینه با تکنولوژی بالا ساخته می شود که هر نوری به آنها تابیده شود به طور 100 در صد بازتاب میشود. البته یکی از آیینه ها را با بازتاب 99.9 می سازند. دلیل این امر هم این است که نور لیزر تولید شده بتواند به بیرون راه پیدا کند. هم چنین اینکه آیینه ها کاملا با هم موازی باشند خیلی مهم است. در برخی لیزرها مانند هلیوم نئون، آیینه ها طوری قرار داده می شوند تا با پرتو فرودی به آنها زاویه بروستر بسازند و از این طریق تمام پرتو منعکس می شود.
تولید نور لیزر:
حال چه اتقاقی می افتد؟ ما یک کاواک استوانه ای شکل داریم که سطح داخلی ان بازتابنده است. درون این استوانه دقیقا در مرکز ان ماده فعال را که به صورت میله ای است، قرار داده و سپس لامپ درخشی را در اطراف این ماده قرار می دهیم. لامپ بین ماده فعال و کاواک استوانه ای قرار می گیرید. نورهایی که از لامپ درخشی به اطراف بازتاب می شوند، توسط سطح بازتابنده داخلی کاواک دوباره فرصت تابیده شدن به ماده فعال را دارند. پس تقریبا نور یا انرژی ای به بیرون درز نمیکند. تمام تلاش ما این است که تا می توانیم در زمان بسیار بسیار بسیار کمی، مقدار قابل توجهی انرژی نورانی به ماده فعال بتابانیم تا درون آن وارونی جمعیت رخ دهد.
از طرف دیگر در دو طرف این کاواک استوانه ای دو آیینه بازتابنده را قرار می دهیم. نقش این دو علاوه بر تقویت نور، همدوس کردن ان نیز می باشد. لامپ در خشی روشن می شود و در کسری از (میلیونیوم) ثانیه مقدار قابل توجهی فوتون به ماده فعال میرسد. مقداری از نورها دوباره توسط سطح داخلی کاواک بازتاب می شوند و به ماده فعال می خورند. هم چنین نورهای پراکنده شده توسط دو ایینه بازتاب کامل شده و به دورن ماده فعال بر میگردند. با این کار تعداد اتمهای بسیار بالایی برانگیخته می شوند. علاوه بر این، در این بین اتمهایی که برانگیخته شده اند، وقتی به حالت اولیه بر میگردند، بازهم نور ساطع می کنند. تمام این نورها(که در جهتهای مختلف تابیده می شوند) به اتمهای دیگر بر خورد میکنند. در اینجا یک اتفاق رخ می دهد و آن این است که به یک اتم هنگامی که در حالت برانگیخته است، ممکن است یک فوتون دیگر تابیده می شود که باعث میشود این اتم هنگامی که به حالت پایه بر میگردد، 2 فوتون همدوس و هم جهت و هم انرژی ساطع کند. به این پدیده گسیل القایی نیز میگویند. پس حجم فوتون تولیدی به ازای هر اتم 2 برابر می شود. تمام این فوتونهای همدوس دوباره به ایینه های بازتابنده برخورد میکنند و دوباره به دورن ماده فعال بر میگردند و باعث میشود که اتمهای بیشتری گسیل القایی کنند.
از هر ماده ای نمی توان به عنوان ماده فعال استفاده کرد. برای مثال اولین لیزر از جنس یاقوت مصنوعی بود. لیزری که علی جوان اختراع کرد، جنس ماده اولیه اش ترکیبی از گاز نئون و هلیوم بود که به همین نام نیز معروف شد. درک ساختار ماده و نحوه چیدمان ترازهای انرژی یک ماده در اینجا اهمیت بسیار دارد.
تقویت:
عمل تولید فوتون و بازتابش آن توسط آیینه ها اینقدر ادامه پیدا می کند تا درون ماده ما وارونی جمعیت رخ دهد و خود ماده نیز بتواند فوتون و انرژی اضافی تولید کند و تبدیل به ماده تابنده می شود. فوتونها علاوه بر اینکه تعدادشان زیاد می شود هم جهت و هم انرژی نیز می شوند( هم چون یک لشکر پیاده بسیار منظم که در یک جهت و با نظم زیادی حرکت میکنند) . پرتوهای نوری هم از نظر فضایی و هم از نظر زمانی همدوس می شوند. یعنی بی نظمی در پرتوها بسیار کم می شود. هنگامی که عمل وارونی جمعیت رخ داد، تعداد فوتونها و در نتیجه انرژی پرتو دورن کاواک زیاد شده و مقداری از آن توسط آیینه ای که بارتاب ان 99.9 است، به بیرون ساطع می شود که همان پرتو لیزر یا نور تقویت شده توسط گسیا القایی می باشد.
پرتو لیزر خاصیت واگرایی کمی دارد. یعنی اینکه از هنگام خروج از دهانه لیزر تا فاصله بسیار خوبی همان حالت و انرژی اولیه خود را حفظ میکند. نورهای غیر همدوس همچون نور یک چراغ قوه، واگرا می شوند و بنابراین شدت و انرژی انها در فواصل دور از منبع، کم میشود. اما نور لیزر شدت باریکه خود را (مانند یک لوله بسیار باریک) حفظ میکند. البته میزان واگرایی بسته به انرژی پرتو و طول موج نیز دارد. برخی لیزرها هستند که تا سطح کره ماه تابیده میشوند و تا آنجا تقریبا واگرا نمی شوند. یک راه برای جلوگیر از واگرایی نور لیزر استفاده از فیبرهای نوری است که در آنها پرتو نور انرژی اولیه اش را از دست نمی دهد. فیبر نوری را به دهانه لیزر وصل میکنند انگاه هم چون یک لوله قابل انعطاف میتوانند نور لیز را به فواصل و جهتهای مختلف برسانند. از این خاصیت در هنگاهم عمل های جراحی با نور لیزر مانند عمل جراحی چشم استفاده میکنند. در جراحی چشم، پرتو لیزر باید با طول موج و شدت تعیین شده به سطح چشم بتابد. برای حفظ انرژی لیزر از فیبر نوری استفاده میکنند.
توسط :سید روح الله معصومی
این رصد خانه در قله های کوهای آلپ سوئیس در ارتفاع بیش از ۳۵۰۰متر قرار دارد .برای رسیدن به این رصد خانه آسانسوری تعبیه شده که قابلیت حمل ۱۲۰۰ مسافر در هر ساعت را دارد.این رصد خانه در سال ۱۹۲۰ افتتاح گردیده است.دانشمندان برای دستیابی به علوم فضائی وهواشناسی از این مکان استفاده می کنند.
شراره ی خورشیدی از انفجار بزرگ در اتمسفر خورشید به وجود میآید که به موجب آن انرژی فوقالعاده زیادی تولید میشود. سه شنبه هفته ی گذشته ناسا تصویری از یک شراره ی خورشیدی را که از خورشید جدا شده و همچنان به سمت زمین در حال حرکت است، به دست آورد.
ناسا با دقت شراره خورشیدی را که سه شنبه ۱۲ جولای آغاز شده زیر نظر دارد و حالا ویدئو و عکسهای حیرتآوری از این شراره که به سمت زمین حرکت میکند را منتشر نموده است.
شراره ی خورشیدی از انفجار بزرگ در اتمسفر خورشید بوجود میآید و باعث آزاد شدن انرژی در حد ۶ ضربدر ۱۰ به توان ۲۵ ژول میشود. (که در حدود یک ششم انرژی خروجی از سطح خورشید در هر دقیقه است.)
این پدیده در سایر ستارگان هم دیده میشود که به آنها نیز شراره ی ستارهای گفته میشود. شراره ی خورشیدی کلیهٔ لایه های سطح خورشید شامل شیدسپهر، تاج خورشیدی و فامسپهر را تحت تاثیر قرار میدهد و باعث گرم شدن پلاسما تا چندین میلیون درجهٔ کلوین میشود. همچنین باعث سرعت یافتن الکترون و پروتونها و یونهای سنگین تا نزدیکی سرعت نور میشود. شرارهها انرژی خود را از آزاذسازی انرژی مغناطیسی ذخیره شده در تاج خورشیدی بدست میآورند.
جای ترس و نگرانی بابت این خانه تکانی خورشیدی نیست. با وجود آن که این شراره از درجه X1.4 است که آن را به سختی در محدوده «شدید» قرار میدهند، اما انتظار میرود هیچ آسیبی به تجهیزات الکترونیکی موجود در مدار زمین و یا اینجا روی خود زمین وارد نشود.
با این حال ممکن است امشب نورهای عجیب و غریبی در شمال و جنوب مشاهده کنیم. پس اگر در شمال نیویورک، شیکاگو، سان فرانسیسکو، بارسلون و یا پاریس (تقریبا روی عرض جغرافیایی ۴۰ درجه شمالی) هستید، شاید بد نباشد که به خارج از شهر بروید و آسمان شب را نظاره کنید.
آنطور که پیدا است، این هفته قرار است تبدیل به یکی از نقاط عطف تاریخ فیزیک شود. زیرا دو مرکز مهم فیزیک ذرات دنیا، سرن و تواترون تقریبا همزمان به یک نقطه تاریخی رسیده اند: اثبات وجود ذره بوزون هیگز یا همان ذره خدا.
پس از سال ها جستجو و هزینه های چند ده میلیاری برای یافتن یکی از ذرات بنیادی فیزیک، دانشمندان ایلینویزی روز دوشنبه اعلام کردند که آنها به اثبات انکه "ذره خدا - God's Particle" وجود دارد، بسیار نزدیک شده اند، اما هنوز قادر به نتیجه گیری نهایی نیستند. این محققان آخرین تجزیه و تحلیل های شان را بر اساس بیش از ۱۰ سال تحقیق و ایجاد برخورد میان ۵۰۰ تریلیون ذره در ذره کوب Tevatron منتشر کرده اند. این ذره کوب متعلق به آزمایشگاه Fermilab سازمان انرژی آمریکا است.
حال، دو روز بعد از اعلام نظر این دانشمندان، فیزیک دان هایی که در ذره کوب بزرگ پروتونی زیر کوه های آلپ مشغول فعالیت هستند، قصد دارند روز چهارشنبه آخرین نتایج تحقیقات شان را در سمینار آزمایشگاه فیزیک ذرات سرن در ژنو اعلام کنند.
سخنگوی یکی از دو آزمایش مستقل تجربی که در Tevatron انجام شده، می گوید: "داده های ما به طور قطع یک نقطه نظر قدرتمند درباره اثبات وجود بوزون هیگز هستند. اما هنوز برای تایید و تصدیق این کشف، نیازمند انتشار نتایج آزمایشات LHC (ذره کوب بزرگ) در اروپا هستیم."
اهمیت ذره خدا به این دلیل است که با یافتن آن، می توان منشاء جرم را توضیح داد، که یکی از مهمترین سوالات فیزیکدان ها برای درک و فهم شیوه کار جهان فعلی است. این ذره در واقع پاسخی به بسیاری از سوالات بنیادی درباره جهان هستی است. محققان سرن می گویند که اکنون داده های کاملا کافی برای نشان دادن جای پای ذرات بوزون هیگز را در اختیار دارند.
البته کشف ذرات بوزون هینگز قرار نیست که زندگی روزمره مردم را تحت تاثیر قرار دهد، بلکه کمک خواهد کرد تا زیربنای جهان هستی را به درستی توضیح دهیم. این کشف می تواند مدل های استاندارد فیزیکی را که برای توضیح دلیل جرم داشتن ذرات بنیادی استفاده می شوند، تایید کند.
نتایج به دست آمده از Tevatron حاصل دو آزمایش متفاوت است که پیشنهاد می کنند اگر ذره بوزون هینگز وجود داشته باشد، می تواند جرمی حدود ۱۱۵ تا ۱۳۵ گیگا الکترون ولت داشته باشد. یعنی چیزی بیش از ۱۳۰ برابر جرم پروتون! Luciano Ristori از فیزیک دانان آمریکایی می گوید: "پیدا کردن چهره دوست تان در یک استادیوم ورزشی از میان ۱۰۰هزار تماشاچی، ساده تر از جستجو به دنبال ذرات هیگز-مانند در میان ترلیون ها برخورد میان اتمی است.
حال نگاه ها به دستگاه ۱۰ میلیارد دلاری اروپایی است که میان مرز فرانسه و سوئیس با در اختیار داشتن بزرگترین و قدرتمندترین ذره شکن دنیا، بتواند God's Particle را بالاخره پیدا کند. Sergio Bertolucci مدیر تحقیقات و محاسبات سرن ماه گذشته گفته بود: "اطلاعاتی که ما اکنون در دست داریم، دو برابر بیشتر از سال گذشته است. این داده ها کافی به نظر می رسند تا بدانیم آنچه در سال ۲۰۱۱ اثراتش را مشاهده کردیم، هنوز درست و به جاست یا از بین رفته است. اکنون زمان بسیار حساس و سرنوشت سازی است."
منبع:پرشین استار
آخر دنیا نزدیک است! بر اساس نظریاتی که ریشه در یک پیشگویی از مایای باستان دارد، روز 21 دسامبر / 30 آذر سال 2012 / 1391 روز موعود است و دنیا به پایان خواهد رسید! از همین الان هم ماشین بازاریابی فیلم در آستانه اکران «2012» بر تبلیغات پیرامون پدیدههای مرتبط با نابودی جهان این تاریخ افزوده و فضا را برای فروشی بینظیر آماده میکند. اما واقعیت ماجرا چیست؟ آیا واقعا دنیای ما دیگر به پایان میرسد؟ در ادامه، پنج پدیده که طبق پیشگویی مایایی زمین را نابود میکند، بررسی شده است. شاید شما هم پس از به پایان بردن این مطلب، نظر دیگری درمورد این پیشگویی پیدا کنید. پدیدهای فضایی، قطبها را میچرخاند
یک شهابسنگ دچار جابجایی قطبها میشود، یا زمین در اثر پدیدهای نادر 27هزار سالنوری را یکشبه طی میکند و در مرکز کهکشان راه شیری قرار میگیرد؛ و یا داخل زمین به دلیل تشعشعات شدید خورشیدی ناپایدار میشود و به مکانی ناامن برای ساکنانش تبدیل میشود! جابجایی قطبها اینگونه رخ میدهد که پوسته و گوشته زمین ناگهان جابجا میشوند و با گردش به دور هسته بیرونی زمین، شهرهای ویران را به قعر خود فرو میبرند. آدام مالوف، یکی از زمینشناسان دانشگاه پرینستون روی پیشگویی جابجایی قطبها مطالعه کرده و این ایده آرماگدون 2012 را به چالش کشیده است. به گفته وی، شواهد مربوط به مغناطیس سنگها دال بر این است که قارههای زمین در گذشته چنین نوآرایی شدیدی را تجربه کردهاند ولی این فرآیندی میلیونها سال به طول انجامیده و آنقدر آهسته اتفاق افتاده که انسان نمیتواند چنین چیزی را درک کند. سیارهای ناشناخته در راه برخورد با زمین تکشاخ را در فاصله بیستهزار سالنوری تهیه کرد که ستارهای از نوع غولسرخ را همراه با غبار اطرافش نشان میداد؛ اما برخی پیدا شدند و گفتند این تصویر حاوی شواهدی از یک دنیای موهومی با نام سیاره ایکس ونیبیرو است و در مسیری واقع شده که تا سال 2012 به زمین اصابت خواهد کرد. این در حالی است که به گفته دیوید موریسون، یکی از اخترشناسان ناسا، «هیچ چیزی در آنجا وجود ندارد و این نزدیکترین چیز به حقیقت است! اگر آنجا یک سیاره یا یک کوتوله قهوهای و یا هرچیز دیگری وجود داشته باشد که 3 سال تا ورود به منظومه شمسی فاصله داشته باشد، منجمان قطعا از یک دهه قبلتر آنرا شناخته و در حال مطالعهاش بودند! از آن بدتر اینکه اگر چنین چیزی واقعا وجود داشته باشد، حتی امروز با چشم غیرمسلح باید دیده شود». منشا این ایده در واقع پیش از آغاز شایعات پیرامون 2012 بود. زنی که ادعا میکرد از بیگانگان پیغام میگیرد، محشر نیبیرو را شایع کرد، تازه او اعلام کرده بود دنیا در سال 2003 به پایان میرسد و نه 2012. مقارنه خورشید و کهکشان به محشر میانجامد که برای اولین بار در 26هزار سال گذشته اتفاق میافتد. بر پایه این سناریو، مسیر خورشید در آسمان از نقطهای میگذرد که قلب کهکشان راهشیری در آنجا قرار گرفته است. برخی نگران آنند که نیروی گرانش خورشید و نیروهای ناشناخته و بسیار قدرتمند کهکشانی یکدیگر را تقویت کنند و و مثلا با پدید آوردن یک جابجایی قطبی یا کشاندن زمین به داخل ابرسیاهچاله فوقالعاده عظیمی که در قلب کهکشانمان لانه گزیده، آخرین روز زمین را رقم بزند. این درحالی است که هیچ مقارنه یا نظم کهکشانی جدیدی در سال 2012 وجود ندارد. هرسال بههنگام انقلاب زمستانی خورشید در نقطهای از آسمان واقع میشود که بسیار نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری است. شاید نویسندگان زیجها و تقویمهای نجومی از چنین مقارنههایی هیجانزده شوند، ولی واقعیت آن است که چنین پدیدههایی فقط ظاهری است و برای اهل دانش معنی خاصی ندارد. مثال مشهور دیگر، قمر در عقرب است که ماهی یکبار اتفاق میافتد و هیچ تاثیر و تغییری در کشش گرانشی، تشعشعات خورشیدی، مدار سیارات یا هر چیز دیگری که حیات روی زمین را تحت شعاع قرار دهد، ندارد. مایا آخر دنیا را در سال 2012 پیشگویی کرد مایا که در اکتبر 2009 / مهر 1388 در گواتمالا روی صفحه تلویزیون ظاهر شد، اعلام کرد که از این دامن زدن به این موضوع خسته شده است. به گفته برخی باستانشناسان، تقویم مایا آنطور که برخی دیگر اظهار میکنند در سال 2012 به پایان نمیرسد و قدیمیها هم هرگز این سال را به عنوان پایان دنیا نمیشناختند. اما روز 21 دسامبر 2012، روز مهمی برای تمدن مایا است. آنتونی اونی، باستان-اخترشناس در دانشگاه کلگیت در ایالت نیویورک میگوید: «این زمانی است که بزرگترین دوره در تقویم مایا (یک میلیون و 872هزار روز یا 5125.37 سال) به پایان میرسد و دوره جدید آغاز میشود. در دوران اوج شکوه امپراتوری مایا، آنها تقویم بدون تکرار «شمارش بلند» را اختراع کردند؛ تقویمی با دورهای بسیار طولانی که از بنیانهای فرهنگی نشات میگیرد و به مسئله خلقت بازمیگردد. دوره کنونی تقویم شمارش بلند در آنچه مایا به عنوان آغاز آخرین دوره آفرینش (11 آگوست 3114 پیش از میلاد) میداند، در انقلاب زمستانی 2012،به پایان میرسد. مایا این تاریخ را که هزاران سال پیش از تمدنش است را به عنوان «روز صفر» یا 13.0.0.0.0. نوشته است و در دسامبر 2012 تقویم گردشی مجددا به روز صفر میرسد و بازه طولانی دیگری آغاز میشود. این ایده حاکی از آن است که زمان و تمام جهان تجدید میشود، چه بسا بعد از سپری شدن دورهای پراسترس. این درست مشابه شرایطی است که ما همیشه در روز اول سال، سال را نو میکنیم یا حتی در صبح بعد از تعطیلات آخر هفته». طوفانهای خورشیدی زمین را ناآرام میکنند که حرارتش، زمین را بر سر زمینیان ویران میکند. فعالیتهای خورشیدی در بازههایی تقریبا 11 ساله تغییر میکند. البته طوفانهای بزرگ خورشیدی میتواند با اختلال در عملکرد ماهوارهها و سیستمهای مخابراتی و انتقال برق، بخصوص در عرضهای جغرافیایی نزدیک به قطب، به جوامع و دیگر سیستمهای زمینی آسیب برساند، ولی هیچ نشانهای حداقل در کوتاه مدت، دال بر این وجود ندارد که خورشید طوفانهایی به پا کند که از شدتش سیارهمان بریان شود. از سوی دیگر، اخترشناسان براساس دورههای یازدهساله فعالیت خورشید پیشبینی میکنند که اوج فعالیت خورشید یکی دو سال دیرتر از 2012 اتفاق بیفتد. پس 2012 چه اتفاقی میافتد؟ امپراتور به روشنی پیشگویی کرده که هر چیز ویژهای در 2012 اتفاق خواهد افتاد. مایا، نگارهای بر جای گذاشته که حتی اگر زمانی برایش مشخص نکرده باشد، به سناریوی پایان جهان در صفحه پایانی متن تقریبا 1100 صفحهای که به عنوان «دستنوشتههای درسدن» شناخته میشود، پرداخته است. مطابق توصیف این نگاره، جهان توسط یک سیل نابود میشود. این سناریویی است که بسیاری از فرهنگها به آن پرداختهاند و احتمالا توسط مردمان باستان هم تجربه شده است. به باور آنتونی اونی، منظور سناریوی دستنوشتهها فقط خوانده شدن به صورت لفظی نبوده؛ بلکه به عنوان درسی در رابطه با رفتار انسان بوده است. او تقویم بدون تکرار مایا را به تجدید دوره سال نوی خودمان تشبیه میکند؛ دورهای از فعالیتهای پرآشوب و پراسترس به پایان میرسد و دوره جدید مثل تولدی دوباره آغاز میشود که در آن بسیاری افراد تصمیم به بهبود زندگی خود میگیرند. منبع: مارشال مدرن |