العودة   منتدى لغة الروح > لغة الفيزياء > الفيزياء العامة


التحكم في الحرارة والصوت بواسطة المجال المغناطيسي

كل ما يخص الفيزياء العامة


إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
#1  
قديم 06-23-2018, 08:29 AM
آدم مصطفى غير متواجد حالياً
لوني المفضل Cadetblue
 رقم العضوية : 1205
 تاريخ التسجيل : Jun 2018
 فترة الأقامة : 887 يوم
 أخر زيارة : 06-24-2018 (02:13 AM)
 المشاركات : 60 [ + ]
 التقييم : 10
 معدل التقييم : آدم مصطفى is on a distinguished road
بيانات اضافيه [ + ]
Q36 التحكم في الحرارة والصوت بواسطة المجال المغناطيسي



التحكم الحرارة والصوت بواسطة المجال

يمتلك المغناطيس قدرات عجيبة والان يمكن بواسطته التحكم في الحرارة والصوت

ينتقل الصوت عن طريق الحركة الاهتزازية لذرات الوسط الذي ينتقل فيه الصوت سواء كان مكونا من الغازات أو السوائل أو المواد الصلبة. فعندما نتحدث مع بعضنا البعض تهتز الحبال الصوتية في الحنجرة مما ينتج عنها اهتزاز للهواء القادم من الرئتين بنفس الطريقة، وهذا يتسبب في توليد امواج صوتية تنتشر في الهواء حتى تصل إلى اذن المستمع وتجعلها تهتز ايضا. من هذه الاهتزازات يمكن للمستمع ان يعيد بناء كلمات المتحدث ويسمع ما يقوله.

منذ اكثر من مئة عام مضت فهم الفيزياييون ان الحرارة هي عبارة عن طاقة مخزنة في الحركة الاهتزازية للذرات، ولهذا يمكن ان نستنتج ان الحرارة والصوت يرتبطان مع بعضهما البعض من هذا الجانب. والان توصل علماء الفيزياء لاول مرة إلى ان هذه الذرات المتذبذبة تمتلك خواص مغناطيسية ايضا.

معلومات حول الصوت

في الثلاثينات من القرن العشرين بدأ العلماء في وضع نماذج للاهتزازات الذرية واعتبارها على انها جسيمات. وهذا يشبه تماما مبدأ الضوء الذي نعلم انه يمتلك خواص موجية وخواص جسيمية واطلقنا على الجسيمات التي تمثل الضوء بالفوتونات photons. وفي حالة الصوت اطلق علماء الفيزياء على جسيمات الصوت بالفونونات phonons، وهي كلمة مشتقة من معنى كلمة صوت باللغة اليونانية.

في يومنا هذا تعامل الفيزيائييون مع الفونونات على انها شبه جسيمات تمتلك خواص موجية وخواص جسيمية. تحمل الفونونات كلا من الصوت والحرارة. تنتقل الحرارة في المعادن من خلال حركة الكترونات في الذرات، ولكن في المواد الاخرى تنتقل الحرارة بواسطة الفونونات.

لذلك فان الخواص الميكانيكية والخواص الصوتية والخواص الحرارية للامواج الصوتية معروفة منذ زمن طويل الا انه لم يعرف احد ولم يتصور ايضا ان الامواج الصوتية تمتلك خواص مغناطيسية.


التحكم الحرارة والصوت بواسطة المجال
شوكة رنانة غير متوازنة مصنوعة من مادة شبه موصلة (indium antimonide)


الحرارة والصوت والمغناطيسية

نشر مؤخرا في ٢٣ مارس ٢٠١٦ في مجلة نيتشرللمواد March 23 issue of Nature Materials نتائج تجربة عملية تثبت تفاعل امواج الصوت مع المجالات المغناطيسية الخارجية.

اجريت التجربة على بلورة مفردة كبيرة من مادة شبه موصلة نقية جدا وهي مادة الانديوم انتيمونيد (indium antimonide) والتي قسمت إلى جزئين غير متساويين ومن ثم وضعت في درجة حرارة منخفضة جدا بلغت 265oC-. تم التحكم في تدفق الحرارة بشكل منفصل لكل جزء. عند هذه الدرجة المنخفضة من الحرارة يمكن ان نعتبر الفونونات عبارة عن جسيمات مفردة مثل العدائين وكل عداء يركض على مسار محدد وكل عداء يحمل قدرا محددا من الطاقة الحرارية.


التحكم الحرارة والصوت بواسطة المجال

رسم احد الفنانين صورة تشبيهية لفونون يسخن مادة صلبة. يصطدم الفونون في مركز الذرة (ذات اللون البرتقالي) وهذه الذرة مرتبطة مع ذرة اخرى بواسطة روابط شبهت بالزنبرك. اثر مرور الفونون موضح بزيادة في شدة المجال المغناطيسي كما هو موضح باللون الاخضر.

تتجه الفونونات في الجزء الصغير نحو الجدران والتي تعمل على تقليل سرعتهم. يستخدم هذا الجزء الصغير كمرجع، لعزلها عن خواص المواد الصلبة الاخرى التي قد تؤثر عليها بشكل مباشر. اما في الجزء الكبير تتحرك الفونونات بسرعة اكبر ولا تتجه نحو الجدران كما هو الحال في الجزء الصغير. عندما نطبق مجالا مغناطيسيا وجدنا انها تتحرك نحو بعضها البعض وذلك لان المجال المغناطيسي يعمل على زيادة عدد التصادمات وايضا يتسبب في تقليل سرعة الفونونات وتقليل مقدار الحرارة التي يحملها كل فونون بنسبة 12٪.

يعود ذلك إلى ان الالكترونات تتحرك في مدارات دائرية حول كل ذرة في المادة الصلبة. الحركة المدارية لهذه الالكترونات تتسبب في انبعاث مجالا مغناطيسيا يتفاعل مع المجال المغناطيسي الخارجي – وهذا التأثير يعرف باسم الدايا مغناطيسية diamagnetism. توجد هذه الخاصية حتى في المواد الغير مغناطيسية مثل الزجاج والبلاستيك. عندما تتذبذب الذرات بسبب مرور الفونونات، وينتج عن تفعل الفونونات مع الالكترونات قوة مؤثرة على الذرات تجعل الفونونات تصطدم مع بعضها البعض.

ما اهمية هذه النتائج؟

عند هذه النقطة قمنا حتى الان بوصف مفهوم جديد وشيء لم يكن نعرفه من قبل او حتى فكرنا به. يمكن الان للمهندسين ان يستخدموا هذه الظاهرة في التحكم في الحرارة والامواج الصوتية بطريقة مغناطيسية. يمكن توجيه الامواج الصوتية بواسطة المغناطيس لزيادة فعالية اجهزة التصوير الفوق صوتية الطبية

تحويل الحرارة إلى كهرباء او طاقة ميكانيكية يتم بواسطة المحركات الحرارية ومحطات الطاقة والتي تزودنا بما يعادل 90٪ من الطاقة اللازمة للحياة. وحيث انه يمكن التحكم بتوصيل الحرارة بطرق مغناطيسية فان هذا سيكون له تأثير على انتاج الطاقة وكذلك على التطبيقات الممكنة


المصدر : موقع الفيزياء التعليمي

ساعد في نشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك



كلمات البحث

العاب ، برامج ، سيارات ، هاكات ، استايلات








رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
الأيام, المغناطيسي, التحكم, الحرارة, بواسطة, والصوت

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

Facebook Comments by: ABDU_GO - شركة الإبداع الرقمية

Bookmark and Share


الساعة الآن 04:58 PM.

أقسام المنتدى

لغة الفيزياء | الفيزياء العامة | الفيزياء الحديثة | الفيزياء النووية | المحاضرات عن بعد | تكنو فيز | الوسائط التعليمية | الفيديو العلمي | طرق وأساليب التدريس | الأجهزة التعليمية | البرامج والمواد التعليمية | فيزياء المرحلة الثانوية (نظام المقررات ) | الترجمة | الأخبار العلمية والتكنولوجيا | لغة الأدب | الأدب العربي | الأدب النبطي | لغتنا العربية | الركن الهادئ | لغة الذات | دورات وقراءات | الميديا التنموية | الروحانيات | اسأل طبيبك | استراحة المنتدى | لقاء العائلة | شاركنا أخبارك | التعارف والترحيب بين الأعضاء | منتدى الإدارة | القرارات الإدارية | تواصل مع الإدارة | منتدى الاقتراحات والملاحظات | ريشة فنان | منتدى المواضيع المحذوفة والمكررة | الفيزياء الطبية | مسار محاضرات الفيزياء | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الأول (1و2و3) | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الثاني (4و5و6) |



Powered by vbulletin
Copyright ©2000 - 2020.


HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010

أن المنتدى غير مسئول عما يطرح فيه أفكار وهي تعبر عن آراء كاتبها

This Forum used Arshfny Mod by islam servant

هذا الموقع يستعمل منتجات MARCO1

جميع الحقوق محفوظة لموقع لغة الروح |تصميم المتحدة لخدمات الانترنت