[جهجاه]

الإخوان أعضاء المنتدى مع التحية ..........
حقبقة لقد بحث في أكثر من موقع عن التجارب لمادة الجوامد ولكنني للأسف لم أجد شئ منها لذا
ارجو التكريم ممن لديه التجارب أن يزودنا منها وشكراً...........

[ستار12]

يواجه العالم اليوم خطراً يهدد بنضوب الطاقة، ونقلاً عن مركز أبحاث الطاقة الأمريكية فإنه خلال العشرين السنة القادمة سيزيد استهلاك الطاقة بمعدل 45% من الكهرباء و 62% من الغاز الطبيعي و 33% من النفط وعليه فإن كمية الطاقة المتوفرة لن تصبح كافية لسد احتياجات المستهلك خلال العقدين التاليين فضلاً عن ارتفاع أسعار الكهرباء والغاز التي يجب على المستهلك سدادها للحصول على هذه الخدمات.

ولهذا تقوم بعض الدول جاهدة لتوفير مصادر أخرى للطاقة من جهة ومن جهة أخرى تجري العديد من الأبحاث والدراسات التي من شأنها تقديم سبلاً لترشيد الطاقة والحد من تبديدها قدر الإمكان.

وقد وجد أنه حوالي 2% من الطاقة تبدد عن طريق نوافذ المنازل أو المباني بشكل عام، حيث أنها تنفذ أشعة الشمس شديدة الحرارة إلى داخل المبنى مما يجعل أجهزة التكييف تعمل باستمرار لتلطيف الجو وهذا يعني استهلاك أكبر للكهرباء. ومن هنا أتى التفكير في استخدام تقنية تعرف بـ:

النوافذ الذكية SMART WINDOWS

تعمل هذه النوافذ على حجب أشعة الشمس في أوقات والسماح لها بالنفاذ في أوقات أخرى بواسطة مفتاح كهربي أو ريموت كنترول.
وهناك العديد من المواد التي تصنع منها هذا النوافذ ومنها البلورات السائلة Liquid Crystals التي قد تكون رأيتها في الساعات الرقمية وشاشات الكمبيوتر المحمول والآلة الحاسبة.

لماذا البلورات السائلة بالتحديد؟

تتميز جزيئات هذه المواد بأن ليس لها اتجاهات ثابتة أو ترتيب معين بل عشوائية ولكنها قد تترتب في اتجاهات محددة استجابة لمؤثر خارجي كالحرارة أو التيار الكهربي.
ففي حالة عدم مرور التيار الكهربائي تأخذ الجزيئات ترتيبا عشوائيا يمنع نفاذ الضوء خلال المادة، وعند تسليط التيار تترتب الجزئيات بشكل متوازي مما يسمح بمرور الضوء خلالها. ويمكن القول بأن البلورات السائلة تعمل كصمام ضوئي يمكن التحم به



وهكذا يظهر زجاج هذه النوافذ:
جيد أن نعرف مثل هذه التطبيقات الفيزيائية في حياتنا اليومية ولكن الأهم من ذلك هو أن نفهم الخصائص الفيزيائية للبلورات السائلة وماذا يميزها عن بقية حالات المادة؟ ولماذا سميت بذلك؟ ماهو سر التناقض في اسمها بلورات "crystals" وسائلة "liquid" كيف هذا؟
__________________

[ستار12]

المواد فائقة التوصيل
تعد ظاهرة التوصيلية الفائقة مثيرة من جميع جوانبها سواء ما يتعلق بدراستها أو ما يتعلق بتطبيقاتها، فالسلوك الكهربائي للمواد فائقة التوصيل (عدم المقاومة للتيار) والمغناطيس ( رفض المجال المغناطيسي) وهما السمتان البارزتان لها جعلا منها مواد ذات تطبيقات غير محصورة. فمن المعلوم إن مقاومة التيار الكهربائي في جميع المواد العادية هي السبب في ضياع وفقد الكثير من الطاقة الكهربائية، وارتفاع حرارتها .
ومن جهة ثانية فالمجال المغناطيسي اعتاد على التغلغل في جميع المواد العادية بدون استثناء. أما المواد الفائقة فمقاومتها للتيار الكهربائي تصل إلى الصفر، مع أن البعض ذكر انه ربما توجد مقاومة نوعية في حدود 4×10^-25 أوم/متر. ومن ناحية اخرى فالمجالات المغناطيسية لا تستطيع الدخول إلى جسم الموصل الفائق مادام بصورته الفائقة مما يبشر بتطبيقات كثيرة تعتمد على وجه التحديد على تلك الخاصية.


تاريخ الموصلات الفائقة:-
في عام 1908م نجح العالم الهولندي الشهير هيك كامرلين اونيس
Heike Kamerlingh Onnes)) في ضغط ثم إسالة غاز الهيليوم الذي يتحول من الحالة الغازية إلى السائلة عند درجة 4.2كلفن (-269م) وبعدها بثلاث سنوات وأثناء دراساته على المقاومة النوعية لبعض العناصر لاحظ انعدام المقاومة لمادة الزئبق النقي عندما تقترب درجة حرارته من الصفر المطلق،وقد استحق هذا العالم جائزة نوبل في الفيزياء بسبب هذين الاكتشافين. واصطلح بعد ذلك على تسمية درجة الحرارة التي تفقد المادة عندها مقاومتها وتتحول من مادة عادية إلى موصل فائق بدرجة الحرارة الحرجة(Tc) وأطلق عليها بالمواد فائقة التوصيل. وبعد ذلك استمر العلماء بالبحث عن هذه المواد ، واكتشف مركب النايوبيوم(N b N) في أول الأربعينات وصلت درجة التحول إلى 15 درجة كلفن واستمرت لمدة ثلاثين سنة وبالتحديد حتى عام 1973م حيث أضيف مركب جديد (N b 3 G e) ذو درجة تحول تصل إلى 23 كلفن.
وحصلت بعد ذلك قفزة متميزة في سجل المواد فائقة التوصيل عندما قام كل من جورج بدنورز وكارل ميولار في عام 1986م بنشر تقرير حول نجاحهما في تحضير مركب سيراميكي هو (La-Ba-Cu-O) تبلغ درجة تحوله حوالي 30 كلفن تم تحضيره في معامل شركة (IBM) في سويسرا. وقد استحق العالمان جائزة نوبل بالمشاركة ليس للقفزة في حرارة التحول ولكن لأنهما فتحا المجال لتحضير مواد سيراميكية لأول مرة.

[ستار12]

تابع المواد فائقة التوصيل
الطفو التعليق المغناطيسيان :-

نتج من جراء رفض الموصلات الفائقة للمجالات المغناطيسية وتمغنطها المعاكس ظاهرتا الطفو والتعليق على الترتيب.
تحدث ظاهرة الطفو عندما يتم محاولة وضع قطعة مغناطيس في أعلى موصل فائق أو العكس . فانه سيظل الجسم العلوي معلقا في الهواء (طافيا ) سواء كان المغناطيس أو الموصل نفسه. انظر الشكل
أما في الظاهرة التعليق فيختلف الأمر في المبدأ الذي يعتمد عليه ، وهو أصعب كثيرا في شرح فكرته من مسألة الطفو ، حيث يتم في هذه الحال تقريب مغناطيس دائم من قطبه الجنوبي إلى الموصل أولا مع إرغام الأخير على عدم الحركة. مما يؤدي إلى تمغنطه سلبا ، ثم يتم إبعاد المغناطيس الدائم بسرعة معينه تنعكس أثناءه مغناطيسية الموصل الفائق (بسبب المجال المغناطيسي المحتبس حوله) فتصبح ايجابية (شمالية) فتنجذب لقطب المغناطيس الجنوبي . و يختلف وضع الموصل في هذه الحال تماما عن قطعة مغناطيس بقرب مغناطيس آخر حيث يؤدي ذالك ــ كما هو معروف ــ إلى انجذاب بعضهما لبعض و لصوقهما أخيرا . أما في حالة الموصل والمغناطيس ،فتقل القوه الجاذبية لدى الموصل كلما اقترب من المغناطيس وتزيد كلما ابتعد فيظل في مكان محدد لا يتعداه معلقا في الهواء لا هو قادر على الاقتراب ولا على الفراق .





ظاهرة جوزيف صــــن :

كان جوزيف صن طالبا في مرحلة الدراسات العليا عندما طلب الأستاذ من الطلاب القيام بمشاريع بحثية صغيرة.
فخرج علينا هذا الطالب –صار بعد ذلك من أشهر العلماء وفاز بالمشاركة في جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1973م- بظاهرة (وصلات) صارت تعرف باسمه (Joseph Son Junctions) . لقد تنبأ هذا العالم أنه عندما يتم وضع موصلين فائقين بجانب بعضهما بحيث لايفصل بينهما الا شريحة رقيقة جدا من مادة عازلة، فان بعض الازواج الالكترونية تستطيع التملص (Tunneling) ، من خلال تلك الشريحة غير الموصلة ،/ وقد تم تاكيد تنبؤاته بعد فترة وجيزة من خلال التجربة.
وبالطبع يمكن الاستفادة من هذة الظاهرة الكمية في عمل كثير من الدوائر الالكترونية السريعه جدال كما في الحاسبات الالية ، وكذلك في صنع كواشف للمجالات المغناطيسية المتناهية الصغر.

[ستار12]

اسم كتاب يشمل على بعض تجارب الجوامد
إسم المقرر: : مختبر الفيزياء المتقدم Advanced physics lab

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

رمز المقرر ورقمه: فيز 641

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

عدد الوحدات: 3 وحدات

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

أهداف المقرر: 1- ترسيخ المفاهيم النظرية الحديثة في الفيزياء بتجارب يجريها الطالب بنفسه .
2- تعميق روح البحث العلمي والاكتشاف لدى الطالب.
3- إعداد الطلاب لمستقبل البحوث العملية من خلال التعرف على الوسائل والتقنيات والأجهزة وتعلم كيفية استخدامها.

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

وصف موجز للمقرر: يتعرض هذا المقرر لدراسة عملية لبعض الظواهر الفيزيائية في موضوعات مختلفة حيث يجري الطالب تجارب مختبرية يتعلم من خلالها الأساليب المعملية والطرق المختلفة لإجراء التجارب ويحاول تفسيرها بناءً على ما درسه في المقررات الأخرى ، ويشمل هذا المقرر تجارب متقدمة من فيزياء الجوامد والنووية والبصريات الكمية والفيزياء الذرية.
--------------------------------------------------------------------------------

محتوى المقرر تأثير هول – الطيف الذري-ظاهرتي زيمان وستارك-تجارب على المواد المغناطيسية-تجارب على الموصلية الفائقة-ظواهر موجية- تداخل الموجات فوق الصوتية- تأثير دوبلر- تجارب على الأشعة السينية –الخواص الفيزيائية الحرارية للسوائل- تجارب متقدمة في الإلكترونيات- القياسات بالأجهزة النووية - المطيافية النووية المتقدمة.
Hall effect-atomic spectra-Zeeman and Stark effects-para and dia magnetic materials- experiments on superconductivity- wave phenomena- ultrasound interference- doppler effect- vacuum system-coating unit-thin film deposition-xray experiments - thermophysical properties of liquids-advanced electronic experiments- nuclear instrumentation- advanced nuclear spectroscopy.

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

المراجع: 1-N.Tsoulfanidis, Measurement and detection of radiation,(1983,McGraw-Hill)
2-H.A.Bachor, A guide to experiments in qunatum optics,(1998, Wiley)
3-W.R.Leo,Techniques for nuclear and particle physics experiments (1987, Springer)
4-Nelkon and Ogborn, Advanced practical physics ( 1978, Heinman edu.).

[احساس]

جزااااااااااااااااااااااااااااااااااااكم الله خير ا

[ستار12]

وأنتي احساس .... يسلمو وان شاء الله .... استفدتي

[احساس]

اكيـــــــــد الله يعطيك العافية