اینجا همه چی درهمه
از بودن در این وب سایت لذت ببرید دوستان عزیز
|
||||||||||||||||||||
جمعه 27 دی 1392برچسب:مقالات علوم تجربی,علوم تجربی,مقالات تجربی,مقالات,نوشابه,جداسازی نمک وشکر,دانستنی های طلایی,طلای سفید,پلاتین,رنگهای اصلی نور,تلویزیون رنگی,دوام بینای,چرا انسان زنگ نمیزند,آب معجزه خدا,فرمول آب,اشکال متغیرآب, :: 18:34 :: نويسنده : amir
در پاسخ به سئوال یکی از دانش آموزان عزیزم در خصوص پدیده ی شکست نور مطلبی را آماده کرده ام که در ادامه آورده می شود امیدوارم مفید واقع شود. رنگها و موجها بدون ترديد نور خورشيد يكي از مهمترين نيازهاي زندگي روي كره زمين است. اما دامنه ويژگيهاي آن تنها به ايجاد زندگي و حيات در ميان جانداران ختم نميشود. در سال 1665 ميلادي ، دانشمند بيست و سه ساله انگليسي به نام آيزاك نيوتن به مطالعه نور مشغول بود. او در يك روز آفتابي و درخشان ، شيشههاي اطاق را به كمك پردههايي ضخيم و بسيار تيره مسدود كرد، به گونهاي كه اطاق كاملا تاريك شد و از ميان شكاف كوچكي در ميان يكي از پردهها ، باريكهاي از نور به درون اطاق ميتابيد. او اين باريكه نور را از ميان يك قطعه شيشه به شكل مثلث ، كه منشور ناميده ميشود، عبور داد. باريكه نور با گذشتن از ميان منشور ، در مسيرش خميده شد و شكست پيدا كرد. شكست نور در منشور نوري كه از منشور بيرون آمده بود در راستايي سير ميكرد كه اندكي با راستاي وارد شدنش به منشور تفاوت داشت و به ديوار مقابل ميتابيد. جالب آنكه ، هنگامي كه نيوتن منشور را از سر راه نور بر ميداشت، باريكه تنها لكه گرد سفيد رنگي را روي ديوار ايجاد مي كرد، در حالي كه وقتي منشور در مسير باريكه نور ميرفت، باريكه نور پخش ميشد و به صورت رنگين كمان در ميآيد! در يك سر اين رنگين كمان نور سرخ و در انتهاي ديگر نور بنفش ديده ميشد و در ميان آنها رنگهاي نارنجي ، زرد ، سبز و آبي قرار داشت. ما اينگونه رنگها را در اطراف خود ميبينيم و قادريم آنها را لمس كنيم، در حالي كه نيوتن قادر نبود نور را لمس كند، به همين دليل بود كه او نوار نور رنگي را طيف (Spectrum) ناميد كه در زبان لاتين به معناي روح است! به راستي اين رنگها از كجا ميآيند؟! نيوتن دريافت آن چيزي را كه چشمهاي ما به عنوان نور سفيد ميبينند در حقيقت مخلوطي از رنگهاي گوناگون است كه شكست آنها پس از منشور يكسان نيست و براي نور سرخ از همه رنگهاي ديگر كمتر و براي نور بنفش از همه بيشتر است. نيوتن براي اثبات شكستهاي متفاوت از دو منشور استفاده كرد و دوباره توانست نور سفيد را بدست آورد. برای دیدن این پدیده با ما همراه باشید .
1-شکست نور: هنگامی که پرتو نوری به طور مایل از یک محیط شفاف (مثل هوا)وارد محیط شفاف دیگری (مثل آب ) می شود، در سطح جدا کننده دو محیط مسیر آن تغییر می کند، این پدیده را شکست نور می گویند.
٢-علت شکست نور چیست؟ سرعت نور در محیط های شفاف مختلف یکسان نیست، بطوریکه بیشترین سرعت آن در خلاء ( یا تقریباً هوا) بوده و برابر 300000 کیلومتر بر ثانیه است. در محیط های دیگر مثل آب و شیشه و غیره سرعت نور کمتر از این مقدار است. لذا هنگامی که محیط حرکت نور از نظر غلظت تغییر میکند سرعت آن نیز تغییر می نماید و با افزایش غلظت سرعت کاهش پیدا می کندو بر عکس. به این ترتیب علت شکست نور تغییر سرعت آن هنگام وارد شدن به محیط شفاف دوم است.
(بهترین وسیله برای شکست نور منشور است.) 3-تعریف منشور:منشور جسم شفاف و سختی است که معمولاً قاعده آن به شکل مثلث بوده و دارای دو وجه غیر موازی است. هرگاه پرتو نور تک رنگی را به یکی از وجه های آن بتابانیم، شکسته شده و به طرف قاعده ضخیم منشور منحرف می شود
تا حالا شده به اشتباه نمک را در ظرف شکر خالی کنید یا بالعکس ؟ !
وقتی متوجه شدید چه احساسی داشتید ؟ از دست خودتان عصبانی شدید یا به کارتان خندید ؟
در هر صورت اگر این اتفاق برایتان افتاد مطلب زیر را با عنوان
چگونه نمک و شکر را که با هم مخلوط شده اند را جدا کنيم؟
بخوانید .
چگونه نمک و شکر را که با هم مخلوط شده اند را جدا کنيم؟
روش اول:مقداری الکل را به مخلوط این دو بیفزایید. الکل به این دلیل که دارای عامل هیدروکربنی ناقطبی است، شکر را که آن هم عامل هیدروکربنی دارد، در خود حل میکند. ولی نمک که مادهای یونی است در آن حل نمیشود. به این ترتیب با یک صافی میتوان بلورهای نمک را جدا نمود. پس از مدتی هم الکل تبخیر میشود و دوباره بلورهای شکر به دست میآیند. روش دوم: روش تبلور است که بر اساس آن، هر ماده به دور هستهای از جنس خودش متبلور میشود. برای جدا کردن شکر و نمک با این روش، مخلوط نمک و شکر را پس از انحلال در آب، گرم کنید و به صورت محلول اشباع درآورید. همزمان دو نخ در محلول آویزان کنید که به یکی از نخها تکهای سنگ نمک و به نخ دیگر تکهای نبات بسته شده باشد. پس از مدتی، هر ماده به دور بلور همجنس خود جمع و متبلور میشود. روش سوم:چون شکر مولکولی در آب حل می شود و نمک يونی، ميتوانيد مخلوط را در آب حل كنيد و آن را از ستونهاي تبادلگر يونی که قادرند كاتيونها و آنيونهای موجود در آب را از آن جدا کنند، عبور دهيد. در مسير تبادلگر يونی، يونهای مثبت Na و يونهای منفی Cl از آب جدا می شود و شما در آن سو فقط محلول آب و شکر داريد و جدا كردن شکر از آب هم كار سختی نيست. جدا كردن يونهای کلر و سديم هم با بازگردانی ستون تبادلگر اتفاق می افتد. روش چهارم: به علت تفاوت در وزن مولکولي شکر و نمک، ميتوان از سانتريفيوژ، که بر اساس تفاوت در وزن مولکولي مواد را از هم جدا ميکند، استفاده کرد. روش پنجم: به علت تفاوت در اندازه ي بلورهاي نمک و شکر، ميتوان از صافي هايي با اندازه ي روزنه هاي بسيار ريز نيز استفاده کرد البته به شرطي که اندازه ي بلور بزرگتر را بدانيم. البته از روش بسيار جالب تري هم مي توان استفاده کرد به اين صورت که شکر و نمک را جلوی يک تعداد مورچه می ريزيم. مورچه ها شکر را جدا می کنند و نمک باقی می ماند.
طلا یكی از چگال ترین فلزات است. مكعبی از طلا به ضلع یك سانتیمتر دارای وزنی برابر 19.25 گرم یا بیش از دوبرابر وزن یك سانتیمتر مكعب آهن است. طلای خالص آنقدر نرم است كه با ناخن میتوان روی آن خراش انداخت. طلا در مقایسه با فلزلت دیگر از خاصیت ورقه و مفتول شدن بیشتری برخوردار است.طلا را میتوان بصورت ورقه ای به ضخامت یكصدهزارم میلیمتر نازك كرد یا مفتولی از آن ساخت كه كه هر متر 0.0005 گرم وزن داشته باشد. نقطه ذوب طلا 1064.76 درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن 2700 درجه سانتی گراد است. سختی این فلز بر حسب موس 3-2.5 و با مقیاس برینل مساوی 18.5 است. عدم میل تركیب طلا با اكسیژن هوا و حفظ خواص ظاهری آن موجب رضایت خاطر طلا و جواهرسازان است بویژه آنكه با هر وسیله ای میتوان روی طلا كار كرد و آن را در تمام فرآیندهای ساخت مصنوعات طبیعی بكاربرد.از آنجایی كه طلای خالص بسیار نرم است آن را با فلزات دیگر بصورت آلیاژ در میآورند. استفاده از طلا در جواهرسازی، ضرب مسكوكات و علوم و فنون مختلف دامنه روزافزونی پیدا كرده است.بیشتر طلاهایی كه تا كنون در سراسر دنیا استخراج گردیده در خزانه های دولتی و بانكهای بزرگ بمنظور موازنه پرداختهای تجاری با كشورهای خارجی نگهداری میشود آلياژ هاي طلا طلا و نقره به هر نسبتی با یكدیگر با یكدیگر تشكیل آلیاژ میدهند. هرگاه درچنین آلیاژی 60 – 50 در صد نقره بكار رود آلیاژی به رنگ زرد مایل به سفید تشكیل خواهد شد. هرگاه میزان نقره 25 درصد باشد آلیاژ حاصله سفید مایل سبز خواهد شد كه آلیاژ در طلا و جواهر سازی كاربرد زیادی دارد. آلیاژ طلا و مس با 75 درصد طلا و 25 درصد مس به رنگ به رنگ زرد مایل به سرخ در سكه سازی كاربرد دارد. طلای قرمز با افزایش درصد مس بدست میآید. طلای ارغوانی آلیاژی از 75.49 درصد طلا و بقیه آلومینیوم است و طلای آبی رنگ روشن حاوی 53.83 درصد ایندیوم و 46.17 درصد طلا میباشد. در هر صورت با تغییرات لازم در میزان درصد طلا و عناصر آلیاژی دیگر رنگهای متنوعی از طلا بدست میآید مقیاس عیار در حقیقت مقدار طلای خالص در 24 قسمت قسمت از كل فلز است یعنی اینكه عیار طلای 100 درصد خالص 24 در نظر گرفته میشود به عبارت دیگر واژه عیار بیامگر میزان خلوص آن در 24 قسمت میباشد. بهترین طلای تجاری كه در ساخت زیور آلات به كار میرود 22-14 عیار است. سكه های داخلی طلا عموما 21.6 عیار هستند یعنی در آنها 90 درصد طلا وجود دارد نسبت طلا را گاهی اوقات در هزار قسمت در نظر میگیرند با یك تناسب ساده میتوان مثلا متوجه شد كه طلای 18 عیار در چند هزار است . رنگ بندي در بین رنگهای طلا زرد برای غالب طلا و جواهرسازان مقبولیت بیشتری پیدا كرده است و استفاده از آن متداول تر است. مصرف طلای سفید را معمولا برای الماس در نظر میگیرند زیرا از لحاظ همرنگی با آن توازن بیشتری دارد. طلای قرمز اكثرا همراه با طلای زرد بمنظور ایجاد تناسب در رنگ بكار میرود. طلای سبز رنگ نیز معمولا برای كاربرد قطعات جواهری كه آنتیك دارند مورد مصرف قرار میگیرد. هرگاه در آلیاژ طلا با نقره كه رایج ترین آلیاژ است 50 تا 60 درصد نقره بكار رود رنگ طلا زرد مایل به سفید كه اصطلاحا طلای گبری گفته میشود، خواهد شد و چنانچه 25 درصد آن باشد رنگ آلیاژ حاصله سفید مایل به سبز میشود كه این هر دو در جواهرسازی كاربرد فراوان دارد. آلیاژ طلا با چند فلز دیگر كه اسامی آنها خواهد آمد به رنك سفید بوده و این آلیاژ از 80 درصد طلا، 16 درصد نیكل، 3 تا 4 درصد روی و گاهی 1 درصد مس تشكیل شده است. آلیاژ طلا و مس با 75 درصد طلا و 25 درصد مس كه رنگ آن مایل به سرخ میباشد در صنعت سكه سازی كاربرد داشته و مس در این میان نقش سخت كننده را دارا میباشد. نكته مهم در اینجا این است كه طلای قرمز از طریق كاهش مقدار نقره و افزایش مس بدست میآید. طلای سبز با كاهش مقدار مس و افزایش مس بدست میآید. طلای سبز با كاهش مقدار مس و افزایش مقدار مقدار نقره تهیه میشود و طلایی كه بمنظور مینا كاری بكار گرفته میشود بایستی ترجیحا دارای مقدار اندكی روی باشد. گاهی نیز در تركیب طلای سفید 18 عیار به جای روی پالادیم بكار میرود. در یك طبقه بندی دیگر از نسبت درصد فلزات مختلف در آلیاژهای رنگی طلا ذكر گردیده كه برای تهیه سفید با عیار 18 میبایست 750 قسمت آن را طلا، 50 قسمت را نقره نقره و 200 قسمت را پالادیم درنظر گرفت یا اینكه 750 قسمت را طلا، 135 قسمت را نیكل و 85 قسمت را مس و 30 قسمت را روی انتخاب كرد.
تفاوت طلای سفید با پلاتین چیست و چه خواصی دارند؟ طلا بعلت آنکه فلزی بسیار نرم و چکش خـوار می باشد بـاید بـا فــلزات دیگـری آمیـختـــه گـردد تــا استحکام لازم را بیابد. به غیر از طلای ۲۴ عیار مـابقی را آلیاژ طلا می نامند. مس، نقره، نیکل و پالادیوم بــرای استحکام بیشتر و فلز روی به خـاطر جذب کــردن اکسیژن هوا و جـلوگیــری از اکـسیـد شــدن مـس و نـقـره بـه طـلا افــزوده می شود. طلای سفید طبیعی که به رنگ خاکستری روشن است حاوی طلا ، نیکل، پالادیوم ، نقره و روی می بـاشد. بـه هـمـین خاطر برای سفید تر جلوه دادن آن از روکش رودیوم (RHODIUM) برای پوشش استفاده می کنند و از آنـجـایـی که رودیــوم پــس مدتی ( ۱۲ الی ۱۸ ماه ) ساییده می شود باید مجددا طلای سفید را روکش کرد. گاهی در ترکیب طلای سفید ۱۸ عیار به جای روی، پالادیم بکار میرود. در یک طبقه بندی دیگر برای تهیه طلای سفید با عیار ۱۸ میبایست ۷۵۰ قسمت آن را طلا، ۵۰ قسمت را نقره و ۲۰۰ قسمت را پالادیم درنظر گرفت یا اینکه ۷۵۰ قسمت را طلا، ۱۳۵ قسمت را نیکل و ۸۵ قسمت را مس و ۳۰ قسمت را روی انتخاب کرد. طلا (درصد طلا بیشتر از مابقی) + مس + نقره = طلای زرد طلا + نقره (درصد بیشتر از مابقی) + مس + روی = طلای سبز طلا + مس (درصد بیشتر) = طلای قرمز (صورتی) طلا + نیکل + پالادیوم + نقره + روی = طلای سفید پلاتین و طلای سفید از لحاظ ظاهری بسیار شبیه به هم هستند اما هر کدام نوعی از انواع مختلف فلزات هستند.
پس تفاوتها در چیست و این دو چه مزایا و معایبی نسبت به هم دارند؟
پلاتین پلاتین به صورت طبیعی یک فلز سفید رنگ است. پلاتین نیازمند این است تا فلزهای دیگری به آن اضافه شوند در هر حال این فلزات تنها ۵ درصد از کل آن را می سازند. پلاتین از طلا چگالتر است به این معنی که سنگین تر است در واقع تقریبا دو برابر وزن طلای ۱۸ عیار را دارد. هر دو از فلزات کمیاب و نادر هستند ولی پلاتین نایابتر است و این یعنی قیمتش مقداری بیشتر از طلا می باشد.
طلای سفید طلای سفید به صورت یک عنصر طبیعی وجود ندارد اما وقتی طلای زرد با مشتقات فلزاتی مثل پلاتین و پالادیوم ترکیب می شود به دست می آید. هنوز استانداردی برای مقدار اضافه کردن این فلزات رنگی وجود ندارد با این حال طلا ۱۸ عیار باید طبق قانون شامل ۷۵ ٪ از طلای خالص باشد. برای خود نمایی بیشتر طلا در پایان یک روکش رودیم صورت می گیرد. رودیم فلزی است که از لحاظ رنگی شبیه پلاتین است که یک لایه سفید روشن بر روی طلا اضافه می کند که سبب می شود طلا بیشتر سفید شود. اگرچه در طول زمان این لایه ساییده خواهد شد و طلای سفید به مرور نمایانتر می شود.
مقایسه پلاتین و طلای سفید پلاتین فلزی چگالتر و سخت تر از طلای سفید می باشد و این باعث می شود که مقدار قابل توجهی سنگین تر شود در نتیجه قطعه جواهر ساخته شده با پلاتین سنگین تر از جواهر مشابه از طلای سفید می باشد. این می تواند ویژگی خوبی یاشد که سبب محکمتر شدن قطعه جواهر می شود ولی گاهی اوقات بیش از حد سنگین بودن جواهر ناراحت کننده است.وزن در قیمت پلاتین و طلای سفید تاثیر خواهد داشت تاثیر وزن فقط در اینکه پلاتین در هر گرم گران تر از طلای سفید می باشد محدود نمی شود ، بلکه با وزن سنگین تر سبب می شود وزن کلی یک قطعه پلاتینی تقریبا دو برابر قطعه مشابه با طلا سفیدشود بنابراین قیمت تفاوت زیادی را بین این دو ایجاد خواهد کرد. مشکل طلای سفید در این است که لایه رودیم که طلا را براق و سفید می کند در طول زمان از بین خواهد رفت یعنی رنگ سفید گاهی تغییر می کند و بیشتر شبیه رنگ کاه می شود کیفیت های مختلفی از طلای سفید از لحاظ رنگ وجود دارد کیفیت خوب طلای سفید ,سفید ملایمی است که نیاز به روکش رودیوم ندارد . کیفیت های پایین تر طلا سفید رنگ زرد متمایزی دارند که منحصرا و بدون روکش رودیم سفید به نظر نمی رسند طلاهای ارزانتر نسبت به مواد سفید که شامل پالادیوم و پلاتین می باشند زردتر به نظر می رسند که پالادیوم و پلاتین با توجه به قیمتشان,قیمت را افزایش خواهند داد رنگ طبیعی پلاتین سفید است و بنابراین سفید باقی خواهد ماند اگر چه هردوی اینها ممکن است خراش بردارند یا ساییده شوند.
آیا می دانید :
در فيلمهاي رنگي و در تلويزيونهاي رنگي فقط از سه رنگ استفاده مي شود و به کمك آنها همه رنگهاي طيف را توليد مي کنند. اين رنگها شامل قرمز اصلي، سبز اصلي و آبي اصلي هستند و مي توان آنها را از
تصويري که در چشم تشكيل ميشود حتي پس از دورکردن جسم از مقابل چشم جزئي از يك ثانيه بر شبكيه باقي مي ماند. اين پديده را دوام بينائي مي نامند. هرگاه تصوير ديگري را جانشين تصوير اولي کنيم (که کمي تفاوت داشته باشند) دو تصوير با هم مخلوط ميشوند و به نظر ميرسدکه جسم حرکت مي کند اگر هر تصوير به دنبال تصوير ديگر و با سرعت کافي باشد تصاوير متحرك ديده مي شوند. خطاي ديد مربوط به متحرك ديدن تصويرها مربوط به اثر ماندگاري ديدن در چشم است. پروژکتورهاي سينما در هر ثانيه ١٨ تصوير نشان مي دهند. براي جلوگيري از تكان خوردن تصوير درسينماها و تصاوير تلويزيوني سرعت جابه جائي تصوير بيشتر از اين است. امروزه دانشمندان در تلاش هستند تا با اختراع وسیله ای که بتواند آخرین تصویر ثبت شده روی شبکیه مقتولان حوادث جنایی به کشف سریع جرم و شناسایی قاتل کمک نمایند .
این پرسش ابتدا و پیش از توجه به آنکه هر روز به طور متوسط یک درصد گلبولهای قرمز در بدن انسان از بین می رود و با گلبولهای جدید جانشین می شود ، بی معنی به نظر می رسد ؛ هموگلوبین موجود در گلبولهای قرمز شامل ٣٠میلی گرم Fe(III) است که در آب نامحلول است . اگر بدن انسان ترتیب به خصوصی برای دفع این آهن نامحلول نداشته باشد ، احتیاج به مقدار بسیار زیادی – حدود ١٠ تریلیون لیتر- آب در روز خواهد داشت تا از مسدود شدن کلیه ها از زنگ آهن جلوگیری کند ؛ ولی به خاطر فعالیت پروتئینی موسوم به فریتین انسانها احتیاج به نوشیدن این حجم عظیم آب در روز را ندارند. فریتین در گیاهان و جانوران وجود دارد و در بعضی از باکتریها نیز یافت می شود . احتمالا از نخستین روزهای حیات در زمین که موجودات زنده شروع به افزودن اکسیژن به اتمسفر کردند ، وجود داشته است . پیش از آن زنگ – یکی از اکسیدهای آهن – در موجودات اولیه که در غیاب آهن رشد می کردند تشکیل نمی شد . محلول ترین شکل آهن Fe(III) است . اما این شکل با اکسیژن موجود در خون و سایر مایعات زیست شناختی به سرعت Fe(III) اکسید تبدیل می شود . بطور معمول ، یونهای Fe(III) توده های عظیم شبیه به زنگار در خون ایجاد خواهند کرد ؛ ولی فریتین با ایجاد یک پوشش محافظ اطراف یونهای Fe(III) آنها را پایدار خواهد کرد . یونهای Fe(III) ابتدا در خون به قسمت خارجی – که پوسته ای از پروتئین شامل ٢٤ آمینواسید است – متصل شده و در این قسمت به Fe(III) اکسید تبدیل می شوند . وقتی یونهای Fe(III) با اکسیژن ترکیب می شوند که توده ها را بوجود آورند ، به قسمت میانی پوشش پروتئینی و سپس به هسته پروتئینی انتقال می یابند . این هسته قادر است بیش از ٤٠٠٠ اتم آهن را در خود نگه دارد و بنابراین پروتئین شامل فریتین – کمپلکس آهن به صورت محلول باقی می ماند .
در پژوهشهای اولیه نشان داده شده است که پوسته خارجی پروتئین به شکل کره بزرگ توخالی است که کانالهای زیادی به آن وارد شده است که مقدار فریتین تولیدشده از طریق سلولهای بدن توسط غلظت آهن در سلولها تنظیم می شود . همچنین تصور بر این است که آهن بطور غیر مستقیم با بخش ژنتیکی سلول برخورد می کند و موجب می شود ژنهای تولیدکننده پروتئین فعال یا غیر فعال شوند .
بعضی از جنبه های فعالیت فریتین هنوز ناشناخته مانده است ؛ به عنوان نمونه ، سلولهای بخشهای مختلف شکلهای متنوعی فریتین می سازند . مثلا ترکیب آمینواسید فریتینی که در سلولهای جگر ساخته می شود ، مقدار کمی با فریتین سلولهای قرمز خون تفوت دارد . علت این تفاوتها هنوز شناخته نشده است ولی تصور می شود مربوط به این واقعیت باشد که سرعت وارد شدن آهن به فریتین گلبولهای خون بیشتر از فریتین سلولهای جگر است .
نظرات شما عزیزان:
درباره وبلاگ
![]() ![]() موضوعات
![]() ![]() ![]() آرشيو وبلاگ
![]() ![]() پیوندهای روزانه
![]() ![]() پيوندها
![]()
![]() ![]() ![]()
|
||||||||||||||||||||
![]() |