вторник, 20 июня 2023 г.
ქსენონის ფლეშ ნათურა
воскресенье, 18 июня 2023 г.
ვაკუუმი
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვაკუუმი არის რაიმე მოცულობა სივრცეში რომელშიც (თითქმის) არ არის მატერია, იმ მნიშვნელობით, რომ წნევა ამ არეში გაცილებით ნაკლებია ატმოსფერულ წნევაზე. ტერმინი მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან, რომელიც ცარიელს ნიშნავს. იმ შემთხვევაშიც კი, როდესაც საქმე არ ეხება კვანტურ ვაკუუმს, კლასიკური იდეალური ვაკუუმის ცნება, რომელიც გულისხმობს რომ აირის წნევა უნდა იყოს ნულის ტოლი, მხოლოდ აბსტრაქტული ცნებაა და რეალობაში არასოდეს რეალიზდება.
ფიზიკაში ხშირად განიხილავენ იდეალიზირებულ ექსპერიმენტებსა და მოვლენებს რომლებიც ხორციელდება იდეალურ ვაკუუმში, რომელსაც უბრალოდ ვაკუუმს ან ცარიელ სივრცეს უწოდებენ. ასეთ შემთხვევაში რეალური (ლაბორატორიული) ვაკუუმის აღსანიშნავად გამოიყენება ტერმინი ნაწილობრივი ვაკუუმი. ლათინური ტერმინი in vacuo ასევე აღნიშნავს რაიმე სხეულს გარემოში, რომელიც ამ სხეულის გარეშე იდეალური ვაკუუმი იქნებოდა.
იხ. ვიდეო - უცნაური კოსმოსი - ვაკუუმი
ლაბორატორიული ან ტექნიკური ვაკუუმის ხარისხი განსაზღვრავს რამდენად ახლოა გარემო იდეალურ ვაკუუმთან. ხარისხი ძირითადად განისაზღვრება ნარჩენი გაზის წნევით, რომელიც უმეტესად იზომება ტორებში, მიუხედავად იმისა, რომ ეს უკანასკნელი SI სისტემის ერთეული არ არის. რაც უფრო დაბალია წნევა, მით მეტია ვაკუუმის ხარისხი.
ძველი საბერძნეთიდან მოყოლებული ვაკუუმი ხშირად იყო ფილოსოფიური განსჯისა და დებატების თემა. თუმცა მისი რეალური (ფიზიკური) შესწავლა არ მიმდინარეობდა 17 საუკუნემდე. ევანჯელისტა ტორიჩელი იყო პირველი მეცნიერი, რომელმაც შექმნა ლაბორატორიული ვაკუუმი 1643 წელს. მისი ცდების ძირითადი მიზანი იყო ატმოსფერული წნევის შესწავლა. ტორიჩელიმ თავისი ვაკუუმი შესაქმნელად გრძელ მაღალ შუშის სინჯარაში ჩაასახა ვერცხლისწყლი, ხოლო შემდეგ გადმოაბრუნა ეს ჭირჭელი და ჩადო იგი ფართო ჭურჭელში, რომელშიც აგრეთვე ვერცხლისწყალი ესხა
გარე სივრცეს აქვს ძალიან დაბალი სიმკვრივე და წნევა და არის ფიზიკური ვაკუუმის საუკეთესო მიახლოება. სივრცის ვაკუუმი ნამდვილად არ არის სრულყოფილი, ვარსკვლავთშორის სივრცეშიც კი წყალბადის რამდენიმე ატომია კუბურ სანტიმეტრზე. იონიზებული ატომური წყალბადის სიმკვრივე ლოკალური ჯგუფის გალაქტიკათშორის სივრცეში შეფასებულია 7×10−29 გ/სმ³.
ვარსკვლავები, პლანეტები და თანამგზავრები თავიანთ ატმოსფეროებს გრავიტაციით აკავებენ და, როგორც ასეთი, ატმოსფეროს არ აქვს კარგად განსაზღვრული საზღვარი: ატმოსფერული გაზის სიმკვრივე უბრალოდ მცირდება ობიექტიდან დაშორებით. დედამიწის ატმოსფერული წნევა ეცემა დაახლოებით 3,2×10−2 Pa-მდე 100 კმ სიმაღლეზე - ეგრეთ წოდებულ კარმანის ხაზზე, რომელიც გარე სივრცესთან საზღვრის საერთო განსაზღვრაა. ამ ხაზის მიღმა, გაზის იზოტროპული წნევა სწრაფად ხდება უმნიშვნელო მზის რადიაციის წნევასთან და მზის ქარის დინამიურ წნევასთან შედარებით, ამიტომ წნევის განსაზღვრა ძნელია ინტერპრეტაცია. თერმოსფეროს ამ დიაპაზონში აქვს დიდი გრადიენტები წნევაში, ტემპერატურასა და შემადგენლობაში და ძალიან ცვალებადია კოსმოსური ამინდის გამო.
Structure of the magnetosphere - is not a perfect vacuum, but a tenuous plasma awash with charged particles, free elements such as hydrogen, helium and oxygen, electromagnetic fields. - მაგნიტოსფეროს სტრუქტურა - ეს არ არის სრულყოფილი ვაკუუმი, არამედ დატვირთული ნაწილაკებით, თავისუფალი ელემენტებით, როგორიცაა წყალბადი, ჰელიუმი და ჟანგბადი, ელექტრომაგნიტური ველებით გაჟღენთილი სისუსტე პლაზმური.
კარმანის ხაზის ზემოთ პირველი რამდენიმე ასეული კილომეტრის მანძილზე ატმოსფეროს სიმკვრივე ჯერ კიდევ საკმარისია დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების გადაადგილებისთვის მნიშვნელოვანი წინააღმდეგობის უზრუნველსაყოფად. თანამგზავრების უმეტესობა მოქმედებს ამ რეგიონში, რომელსაც უწოდებენ დედამიწის დაბალ ორბიტას და სტაბილური ორბიტის შესანარჩუნებლად ელექტროენერგიის მიწოდება უნდა მოხდეს ყოველ რამდენიმე დღეში.
გარე სივრცე სავსეა დიდი რაოდენობით ფოტონებით, ეგრეთ წოდებული რელიქტური გამოსხივებით, ასევე დიდი რაოდენობით რელიქტური ნეიტრინოებით, რომლებიც ჯერ არ არის გამოვლენილი. ამ გამოსხივების ამჟამინდელი ტემპერატურა არის დაახლოებით 3 K, ანუ −270 °C.
ტუმბო და ატმოსფერული წნევა
აირები საერთოდ ვერ გამოიდევნება, ამიტომ ვაკუუმი შეწოვით ვერ იქმნება. შეწოვას შეუძლია ვაკუუმის გაფართოება და განზავება, რაც საშუალებას აძლევს მაღალ წნევას მასში აირები შეიყვანოს, მაგრამ სანამ შეწოვა მოხდება, ვაკუუმი უნდა შეიქმნას. ხელოვნური ვაკუუმის შექმნის უმარტივესი გზაა კამერის მოცულობის გაფართოება. მაგალითად, დიაფრაგმის კუნთი აფართოებს გულმკერდის ღრუს, რაც იწვევს ფილტვების ტევადობის ზრდას. ეს გაფართოება ამცირებს წნევას და ქმნის დაბალ ვაკუუმს, რომელიც მალე ივსება ატმოსფერული წნევის ჰაერით.
იმისათვის, რომ გაგრძელდეს კამერის დაცლა განუსაზღვრელი ვადით, მისი გაზრდის მუდმივი გამოყენების გარეშე, მისი მტვერსასრუტით კუპე შეიძლება ბევრჯერ დაიხუროს, განიავდეს, კვლავ გაფართოვდეს და ასე შემდეგ. ეს არის დადებითი გადაადგილების (გაზის მატარებელი) ტუმბოების მუშაობის პრინციპი, როგორიცაა ხელით წყლის ტუმბო. ტუმბოს შიგნით მექანიზმი აფართოებს პატარა დალუქულ ღრუს ვაკუუმის შესაქმნელად. წნევის ვარდნის გამო, სითხის ნაწილი კამერიდან (ან კარგად, ჩვენს მაგალითში) გადადის ტუმბოს მცირე ღრუში. შემდეგ ტუმბოს ღრუ ჰერმეტულად დალუქულია კამერიდან, იხსნება ატმოსფეროში და შეკუმშულია მინიმალურ ზომამდე, გამოაქვს სითხე.
ზემოაღნიშნული ახსნა არის მტვერსასრუტის მარტივი შესავალი და არ წარმოადგენს გამოყენებული ტუმბოების მთელ სპექტრს. შემუშავებულია დადებითი გადაადგილების ტუმბოების მრავალი ვარიაცია და ბევრი ტუმბოს დიზაინი ეფუძნება რადიკალურად განსხვავებულ პრინციპებს. იმპულსური გადაცემის ტუმბოებს, რომლებიც გარკვეულწილად ჰგავს დინამიურ ტუმბოებს, რომლებიც გამოიყენება მაღალ წნევაზე, შეუძლიათ უზრუნველყონ ვაკუუმის ბევრად უკეთესი ხარისხი, ვიდრე დადებითი გადაადგილების ტუმბოები. გაზის შემაერთებელი ტუმბოები, რომლებსაც შეუძლიათ მყარი ან შთანთქმის გაზების დაჭერა, ხშირად მუშაობენ მოძრავი ნაწილების, ბეჭდების და ვიბრაციის გარეშე. არცერთი ეს ტუმბო არ არის უნივერსალური; თითოეულ ტიპს აქვს განაცხადის სერიოზული შეზღუდვები. ყველას უჭირს დაბალი მასის გაზების გადატუმბვა, განსაკუთრებით წყალბადი, ჰელიუმი და ნეონი.
ყველაზე დაბალი წნევა, რომელიც შეიძლება მიღწეული იყოს სისტემაში, გარდა ტუმბოების დიზაინისა, ასევე დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე. რამდენიმე ტუმბო შეიძლება დაერთოს სერიულად ეგრეთ წოდებულ ეტაპად უფრო მაღალი ვაკუუმის მისაღწევად. ლუქების არჩევანი, კამერის გეომეტრია, მასალები და სატუმბი პროცედურები ყველაფერს ექნება ეფექტი. ამ ყველაფერს ერთობლივად ვაკუუმ ტექნოლოგიას უწოდებენ. და ზოგჯერ, შედეგად მიღებული წნევა არ არის ერთადერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. სატუმბი სისტემები ხასიათდება ნავთობის დაბინძურებით, ვიბრაციით, გარკვეული გაზების შერჩევითი ამოტუმბვით, ტუმბოს სიჩქარით, წყვეტილი მუშაობით, საიმედოობით ან გაჟონვის მაღალი სიჩქარისადმი გამძლეობით.
UHV სისტემებში გასათვალისწინებელია რამდენიმე ძალიან "უცნაური" გაჟონვის ბილიკი და ორთქლის წყარო. ალუმინის და პალადიუმის წყლის შთანთქმის უნარი ხდება აორთქლების მიუღებელი წყარო, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული მყარი ლითონების ადსორბციის უნარიც კი, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი ან ტიტანი. ზოგიერთი ზეთი და ცხიმი ადუღდება მაღალი ვაკუუმის ქვეშ. შესაძლოა საჭირო გახდეს ლითონის კრისტალური სტრუქტურის გავლენის გათვალისწინება კამერების ლითონის კედლების გამტარიანობაზე, მაგალითად, ლითონის ფლანგების მარცვლების მიმართულების პარალელურობა ფლანგის ბოლო სახემდე. .
ყველაზე დაბალი წნევა, რომელიც ამჟამად მიიღწევა ლაბორატორიულ პირობებში, არის დაახლოებით 10-13 Torr (13 pPa). თუმცა, 5×10-17 Torr-ზე დაბალი წნევა (6.7 fPa) იყო ირიბად გაზომვადი კრიოგენურ ვაკუუმ სისტემაში. ეს შეესაბამება ≈100 ნაწილაკს/სმ3
იხ. ვიდეო - Vacuum - "I Breathe" (1997 год)
ელექტრული ველის დაძაბულობა
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ფიზიკაში ელექტრული ველის დაძაბულობა — ვექტორული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტრულ ველს. სივრცის მოცემულ წერტილში მისი მნიშვნელობა ტოლია ამ წერტილში მოთავსებულ საცდელ მუხტზე მოქმედი ძალის ფარდობისა ამ მუხტის სიდიდეზე:
- .
SI სისტემაში დაძაბულობის ერთეულია 1ნ/კ. 1ნ/კ არის დახაბულობა ველის იმ წერტილში რომელშიც 1 კ მუხტზე მოქმედებს 1ნიუტონი ძალა
წერტილოვანი მუხტის ელექტრული ველის დაძაბულობა
SI სისტემისთვის
ელექტრული პოტენციალის მეშვეობით ვექტორი შეიძლება გამოვსახოთ როგორც პოტენციალის გრადიენტი აღებული მინუს ნიშნით
მაგალითად, წერტილოვანი მუხტისთვის კულონის კანონიდან გამომდინარე გვაქვს
ამ შემთხვევაში სფერული სიმეტრიის გამო ეკვიპოტენციური ზედაპირები სფეროებს წარმოადგენეს. შედეგად წარმოებული ნორმალის გასწვრივ ხდება წარმოებული რადიუსით და ვიღებს ე.წ. კულონის ველს
- .
- Evidence of an electric field: styrofoam peanuts clinging to a cat's fur due to static electricity. The triboelectric effect causes an electrostatic charge to build up on the fur due to the cat's motions. The electric field of the charge causes polarization of the molecules of the styrofoam due to electrostatic induction, resulting in a slight attraction of the light plastic pieces to the charged fur. This effect is also the cause of static cling in clothes. - ელექტრული ველის მტკიცებულება: სტატიკური ელექტროენერგიის გამო კატის ბეწვზე მიბმული სტიროქაფის არაქისი. ტრიბოელექტრული ეფექტი იწვევს ბეწვზე ელექტროსტატიკური მუხტის დაგროვებას კატის მოძრაობების გამო. მუხტის ელექტრული ველი იწვევს სტიროქაფის მოლეკულების პოლარიზაციას ელექტროსტატიკური ინდუქციის გამო, რაც იწვევს მსუბუქი პლასტმასის ნაჭრების მცირე მიზიდვას დამუხტულ ბეწვზე. ეს ეფექტი ასევე არის ტანსაცმელში სტატიკური მიჯაჭვის მიზეზი.
გაუსის ერთეულთა სისტემისთვის
ამ სისტემაში მსჯელობები ზემოთ განხილულის ანალოგიურია, განსხვავება ის არის, რომ იცვლება პოტენციალის სახე:
- ,
ხოლო მაქსველის განტოლებისთვის გვექნება
და
- .
შედეგად გაუსის ერთეულთა სისტემაში გვაქვს
- იხ. ვიდეო - 🔴ელექტრული ველი - დაძაბულობა და ძალწირები - წარმოგიდგენთ ელექტრული ველის ცნებას. როგორ ხდება მუხტებს შორის ურთიერთქმედება და რა განსაზღვრავს მის კანონზომიერებებს. რა არის ელექტრული ველის დაძაბულობა და როგორ უნდა გამოვთვალოთ იგი. რას გვთავაზობს ფარადეი ელექტრული ველის უკეთ აღსაქმელად.
საშვილოსნოს ყელი ეროზია
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ჰაიმორიტი
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
მშობიარობა
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет - მშობიარობა დედა და ახალშობილი ნაჩვენებია vernix caseosa სა...
-
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет - აფრო-ამერიკელები აფრო-მარეკილების ჯგუფი 1905-10წწ არიან ამ...