X
تبلیغات
هنر فیزیک !!! - دماي ستارگان
وبلاگ علمی-اطلاع رسانی --- برای یافتن مطلب مورد نظر از امکان جستجوی وبلاگ استفاده نمایید.
یرای بدست آوردن دمای یک ستاره ما به طیفی که از آن ستاره به دست می آید نیاز داریم.
البته دمایی که ما می خواهیم بدست بیاوریم مربوط به سطح آن است نه داخل ستاره.
بسیار واضح است که دمای سطح ستاره بسیار کمتر از داخل آن است دلیل آن هم تراکم مواد است هر چه تراکم بیشتر باشد دمای ستاره در آن محل زیادتر است تا جایی که تراکم کمتر است
ابتدا بیایید طیف نمایی را بررسی کنیم و ببینیم اصلا چه سودی دارد که ما طیف ستاره را داشته باشیم.
همان طور که گفته شد دما در سطح هر ستاره را می توان به روش طیف نمایی بدست آورد. حتی می توان مقدار و نوع مواد در سطح هر ستاره را پیش بینی کرد.
خود طیف نمایی یک علم است این علم به بررسی اشعه ای می پردازد که از طرف یک شی نورانی در اینجا ستاره به سمت ما می آید دانشمندان این علم وسیله را برای کار خود در اختیار دارند به نام طیف نما.




● طیف نما چیست؟
ما ۲ تا طیف نمای کلی داریم یکی طیف نمای منشوری و دیگری طیف نما با توری پراش

● طیف چیست؟
اگر شما شکست نور خورشید بعد از گذشتن از منشور را دیده باشید حتما ۷ رنگ مشهور را هم دیده اید به مجموع این ۷ رنگ طیف نور خورشید گفته میشود می دانید چرا شما رنگها را می بینید؟ چرا شما رنگ قرمز را از بنفش یا آبی تشخیص می دهید؟ دلیل آن در طول موج است رنگ سرخ بلند ترین طول موج نور مریی را دارد و بنفش کوتاه ترین طول موج نور مریی را داراست.

● طول موج چیست؟
هنگامی که دریا طوفانی می شود دریا امواجی را موازی می فرستد وقتی کلمه طول موج می آید بیشتر اشخاص یاد نور می افتند ولی در حقیقت هر ۲ موجی طول موج دارند حتی ۲ موج دریا
هر طول موج مسافت بین ۲ قعر یا قله موج است حالا شاید سوال برایتان پیش بیاید که بگویید شاید طول موج ما آنقدر کوچک بود که نتوانستیم آن را با واحد مثلا سانتیمتر اندازه بگیریم یا متر در پاسخ باید گفت که طول موج را با واحدی به نام آنگستروم اندازه می گیرند که چیزی در حدود ۱۰ به توان منفی ۱۰ متر است.
برای مثال طول موج نور سرخ ۷۰۰۰ آنگستروم است برای تبدیل آن به متر باید:

7*103/1010 = 7*10-7 m

.پس تا اینجای کار ما با طیف و وسیله مور د استفاده ی اخترشناسان برای فهمیدن دمای ستارگان آشنا شدیم. دوباره به بحث اصلی می پردازیم داشتیم در مورد دمای ستارگان صحبت می کردیم برای آنکه یک واحد مشخصی برای دما داشته باشیم دما را با واحد کلوین نشان می دهیم.
برای آنکه با مقیاس کلوین بیشتر آشنا شوید

x(k)-۲۷۳=y(cg)

k=کلوین cg=سانتیگراد

معمولا دمای ستارگان بین ۵۰۰۰ تا ۷۰۰۰ کلوین می باشد . اين دما 13.4 برابر دمای آب جوش است. یعني :

اگر دماي آب جوش را در فشار سطح درياي آزاد 100 درجه سانتي گراد بگيريم ؛ با تبديل آن به کلوین داريم:

۱۰۰+۲۷۳=۳۷۳(K)

حال از تقسيم دماي ستاره به آب جوش خواهيم داشت :

۵۰۰۰/۳۷۳=۱۳/۴ جواب تقریبی است

می بینید که ۱۳ برابر دمای آب جوش را اگر بالا ببریم تازه به دمای سطح ستاره ای با دمای پایین می رسد. دانشمندان مینیمم دمای ستارگان را ۱۸۰۰ درجه کلوین و ماکزیمم آن را ۵۰۰۰۰ در جه کلوین ثبت کرده اند.
یکای دیگری که دانستن آن بی ضراست فارنهایت است .

x(cg)*۹/۵+۳۲=y(f)

cg=سانتیگراد f=فارنهایت

مثالی هم برای این مقیاس می زنیم :

برای ستاره ای با دمای ۵۰۰۰۰ کلوین تبدیلات سانتیگراد و فارنهایت را انجام دهید
ابتدا آن را از رابطه قبلی به سانتیگراد تبدیل می کنیم :

۵۰۰۰۰-۲۷۳=۴۹۷۲۷(cg)

و از اینجا به فارنهایت تبدیل می کنیم :

۴۹۷۲۷×۹/۵+۳۲=۸۹۵۴۰.۶(f)

● چگونه دمای ستارگان را محاسبه کنیم؟
اولین گام برای محاسبه تعیین توزیع انرژی طیف است.

● توزیع انرژی طیف چیست؟
همان طور که از اسمش بر می آید بیان کننده این است که در هر طیف از رنگهای بدست آمده از نور ستارگان چه انرژی نهفته است یا بهتر بگویم انرژی آن طول موج چقدر است؟
ما منحنی ای داریم که بر اساس بلندی و کوتاهی طول موجها طراحی شده است ما در این نمودار می توانیم بفهمیم که :

هر چقدر طول موج کوتاه تر باشد انرژی بالاتری دارد و بالعکس

اگر طیف های خورشید را در نمودار بگذاریم می بینیم که بنفش بیشترین انرژی و کمترین طول موج را داراست.

● این منحنی از کجا آمده است؟
اگر خودمان هم دقت کنیم تجربه ی روزانه این مطلب را بارها به ما ثابت کرده است که هرگاه در یا آرام است یعنی طول موج ها زیاد است اثر تخریبی ندارد یعنی انرژی آن کم است ولی وقتی دریا طوفانی می شود یعنی طول موجها به هم پیوسته یا تقریبا خیلی نزدیک می شوند. دریا خاصیت ویران کنندگی دارد و انرژی آن زیاد است از این رو به طور تجربی این نمودار درست در می آید ولی اگر بخواهیم دقیقتر بگوییم دانشمندان با تبدیل نور به انرژی و سپس اندازه گیری آن می توانند بسیار دقیق طول موجهای اندازه گرفته شده را ارزیابی کنند و نتایج را در نمودار به ما بدهند.
پس ما می توانیم با داشتن این منحنی به راحتی اولین قدم را برداریم.
گام دوم که بسیار به گام اول مربوط می شود مربوط می شود به جستجو در نموداراین بار ما باید به دنبال کوتاه ترین طول موج برویم یعنی پر انرژی ترینشان. از این رو ما باید به دنبال لاندای ماکزیمم باشیم.

لاندا=طول موج

گام سوم را ویلهلم وین برداشته است او با کشف این فرمول بسیار راحت و خطی کار ما را راحت کرده است.

دمای ستاره= 289*105


ماکزيمم لاندا

دما برحسب کلوین و ماکزیمم لاندا بر حسب آنگستروم است همان طور که مشاهده می کنید لاندا ماکزیمم با دما نسبت عکس دارد یعنی هر چه طول موج کمتر باشد دما بیشتر است و بالعکس :

▪ اثبات فرمول
آهنی را ملتهب کرده و نوری را که از آن متصاعد می شود را می گیریم و طیف نمایی می کنیم و لاندای ماکزیمم را بدست می آوریم و سپس با وسیله ای مانند تف سنج نوری دمای آهن را بدست می آوریم و سپس با داشتن این رابطه :

%دما= ۱
--------------------------------------------------------------------------------

ماکزيمم لاندا


حالا با داشتن این رابطه می توان تساوی نوشت :

دما= X
--------------------------------------------------------------------------------

ماکزيمم لاندا

همان ضریب تساوی است که ما با داشتن آن دو داده می توانیم به راحتی ضریب را که همان 105×289 است را بدست بیاوریم.
مثال:

اینکه لاندای ماکزیمم خورشید برابر با ۴۷۰۰ آنگستروم می باشددمای آن را تعیین کنید :

289*105/4700 = 6148.93 K

جالب است بدانید که دمایی که به این روش محابسه می شود به دمای جسم تاریک موسوم است. روش های دیگری هم برای بدست آوردن دمای ستاره مرسوم است ولی این یکی از همه استاندارد تر است.


--------------------------------------------------------------------------------

شايد برای شما جالب باشد که استفاده از طيف هاي نوري و طول موج آنها زمينه بسياري از کاربردهاي علمي- صنعنتي نيز دارد ، که از جمله مهمترين آنها می توان به تشخيص عناصر موجود در يک فلز اشاره نمود. زطرا هر عنصر طيف نوري خاصخود را ساطع مي کند. اين عمل توسط دستگاه کوانتومتری انجام مي شود.

منبع : http://hupaa.com/forum/viewtopic.php?t=5195&highlight=

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفدهم مرداد 1386ساعت 3:35  توسط محمد میرزایی | 
 
صفحه نخست
پروفایل مدیر وبلاگ
پست الکترونیک
آرشیو
عناوین مطالب وبلاگ
درباره وبلاگ
سلام و درود فراوان بر بازدید کنندگان محترم .

ضمن تشکر از این که هنر فیزیک را برای بازدید انتخاب نمودید
سعی بر آن است که محوریت مطالب وبلاگ، فیزیکی و نجومی باشد اما به جهت ایجاد تنوع و نیز با توجه به گستردگی بازدید کنندگان ، مطالبی از سایر علوم از جمله کامپیوتر ، نانوتکنولوژی ، پزشکی و سلامت ، اینترنت و شبکه ، ریاضیات ، شیمی و . . . نیز بر روی وبلاگ قرار خواهد گرفت.


با تشکر از توجه و انتخاب شما.


مدیریت وبلاگ

: : محمد میرزایی : :

پیوندهای روزانه
فيزيك براي همه
آبهويج نامه
با خدا باش
مليكا
سايت جامع رياضي و فيزيك
انجمن علمی فیزیک دانشگاه پیام نور
وبلاگی برای دانش آموزان
مجله اینترنتی ژورنال
تاریخ ایران
مجله اینترنتی
علم و فناوری
فارس نویس
میزبانی وب
فیزیکدان
فیزیک خورشیدوش
آشپزی
فارس نویس
پروژه های الکترونیکی
انجمن دانشجویان زبان انگلیسی
هولوگرام
دنیای فناوری و اطلاعات
تازه های علم
یک وبگرد
tnt-pic
مقالات عمران
مرجع مقالات آموزشی
women's health
وبلاگ مجله من
فراموب
شیمی برای زندگی
تبادل لینک
صبح رامهرمز
پزشکی
مریم
یک بلاگ ایرانی
پروژه هاي دانشجويي رايگان
ریاضی و زندگی
مجله علمی
جاویدان
اطلاعات دارویی-مقالات پزشکی
فیزیک پیام نور سنندج
قالب وبلاگ
بک لینک
انجمن نجوم تیراسیف بجنورد
"آسمان شب برای همه"
شعرای یمانی
نیمکت(شعر و ادبیات)
دستگاه فشار سنج مچي ديجيتالي
مقالات علمی
In The SKY
آرشیو پیوندهای روزانه
نوشته های پیشین
شهریور 1392
مرداد 1392
مهر 1390
شهریور 1390
مرداد 1390
اردیبهشت 1390
فروردین 1390
اسفند 1389
بهمن 1389
دی 1389
آذر 1389
آبان 1389
مهر 1389
شهریور 1389
مرداد 1389
تیر 1389
خرداد 1389
اردیبهشت 1389
فروردین 1389
اسفند 1388
بهمن 1388
دی 1388
آذر 1388
آبان 1388
مهر 1388
شهریور 1388
مرداد 1388
تیر 1388
خرداد 1388
اردیبهشت 1388
فروردین 1388
اسفند 1387
بهمن 1387
دی 1387
آذر 1387
آبان 1387
آرشيو
آرشیو موضوعی
:: مقالات فیزیک ::
:: مقالات نجومی ::
::کیهان شناسی و اختر فیزیک::
:: اخبار دنیای فیزیک ::
:: اخبار نجوم ( فارسی ) ::
:: اخبار نجوم ( لاتین) ::
:: اخبار - علمی - فناوری ::
:: فلسفه ::
:: ریاضیات ::
:: الکترونیک ::
:: نانو تکنولوژی ::
:: شیمی ::
:: کامپیوتر ::
:: شبکه و اینترنت ::
:: عکس و عکاسی ::
:: جغرافیا ::
:: ايران شناسي ::
:: دینی و مذهبی ::
:: موسیقی ::
:: شعر و ادب ::
:: گوناگون ::
:: عاشقانه ::
:: پزشکی - سلامت ::
:: مشاهیر و دانشمندان ::
:: ورزشی ::
:: آیا می دانید ؟ ::
:: فیزیک ذرات بنیادی ::
:: فیزیک جدید ::
:: فیزیک هسته ای ::
:: مهندسی هسته ای ::
:: فیزیک پزشکی ::
:: کتاب و E-book ::
:: فناوری های نوین ::
:: رشته های مهندسی ::
نویسندگان
محمد میرزایی


پیوندها
:: دانشنامه ستاره شناسی ::
فیزیکدان
سايت جامع مهندسي هسته اي و پرتوپزشكي
شیرازی ها
لیست سایت های دانشگاه های ایران
هولوگرام
Professor Stephen Hawking's website
شبیه ساز منظومه شمسی
ستاد توسعه فناوری نانو
"answers.com"
زمانی برای یخیدن انسان
کتابخانه دیجیتال دانشگاه آزاد اسلامی "IAU digital library "
روانشناسی
تازه فیزیک
European Space Agency (ESA)
ستاره پارسی
پژوهشگاه اطلاعات و مدارک علمی
 

 RSS

POWERED BY
BLOGFA.COM