Documents

btn1-3

 

 

 

وثائق

2 باك علوم فيزيائية

 

 

الموجات فوق الصوتية

ULTRASONS

الموجات فوق الصوتية أصوات ذات ترددات أعلى من 20kHz، أي لا تسطيع الأذن البشرية سماعها . ويتمكن أغلب الناس من سماع الأصوات التي تقع تردداتها بين 20Hz و 20kHz . وقد قام العلماء بتطوير عدة استخدامات للموجات فوق الصوتية في مجالي الطب والصناعة. وإضافة إلى ترددها العالي، فإن لهذه الموجات خصائص تميزها عن الأصوات التي يسمعها بنو البشر. فهي على سبيل المثال أقصر من موجات الأصوات المسموعة. وعندما تقابل الموجات القصيرة الخاصة بالموجات فوق الصوتية عقبات صغيرة،فإنها ترتد أو تنعكس بسهولة، مكونة الأصداء، بينما تتخطى الموجات الأكثر طولاً للصوت المألوف هذه العقبات الصغيرة دون أي رد يذكر. وتستفيد من الموجات فوق الصوتية كل من الخفافيش والدلافين، وكذلك بعض الحيوانات الأخرى التي تستطيع سماع ترددات أعلى من 20kHz. والمعروف أن الخفافيش تصدر صرخات ذات موجات فوق صوتية قصيرة ترتد من الأجسام المجاورة محدثة أصداء تستفيد منها الخفافيش لتحديد أماكن الحشرات أو المواد الأخرى التي تقتات بها،كما تستفيد منها في تجنب العقبات التي تعترضها.

إنتاج الموجات فوق الصوتية

 اخترع العلماء صفارات وأجهزة أخرى، لإنتاج الموجات فوق الصوتية. ويعد محول الموجات الذي يحول الطاقة الكهربائية إلى موجات فوق صوتية أحد أكثر الأجهزة استخدامًا. وبعض هذه المحولات تتضمن قرصاً خاصاً من مادة المرو (الكوارتز) أو من مادة السيراميك، وعند تسليط إشارة كهربائية على القرص يهتز القرص بسرعة عالية محدثًا موجات فوق صوتية. ويمكن للعديد من المحولات أن تُحوِّل أيضًا الموجات فوق الصوتية إلى طاقة كهربائية. ومثل هذه المحولات تحدث موجات فوق صوتية وتُحوِّل في نفس الوقت الأصداء المرتدة مرة أخرى إلى إشارات كهربائية. وتُحْدث الأصداء القوية ذبذبات كهربائية أقوى من تلك التي تحدثها الأصداء الضعيفة. ويقوم حاسـوب بتسجيل بيانات شـدة الذبذبات الكهربائية واتجاه الأصداء المرتدة. ويمكن للحاسوب أن يمدنا عندئذ بمعلومات عن المادة التي عكست الموجات فوق الصوتية. وبعض هذه الحواسيب يحول البيانات التي يتلقاها إلى صورة تظهر على الشاشة.

 الاستعمالات

 للموجات فوق الصوتية استعمالات كثيرة يمكن تقسيمها إلى مجموعتين أساسيتين: الاستعمالات الخاملة والاستعمالات الفاعلة. الاستعمالات الخاملة تتضمن تلك الاستعمالات التي تستخدم فيها الموجات فوق الصوتية في الحصول على المعلومات فقط. على سبيل المثال، يستخدم الأطباء الموجات فوق الصوتية للتأكد من نمو الأجنة و يمكن لبعض معدات الموجات فوق الصوتية رسم صورة الجنين على شاشة. كما تساعد هذه المعدات أيضاً في تشخيص الأورام وحصوات المرارة وأمراض القلب، علاوة على بعض الاضطرابات الأخرى. ويعتقد معظم الأطباء أنه لاتوجد آثار جانبية خطيرة للفحوص التي تستخدم فيها الموجات فوق الصوتية.ويستعمل رجال الصناعة الموجات فوق الصوتية لقياس سمك جدران الأنابيب المعدنية أو البلاستيكية ولاختيار تركيز الجسيمات في حبر الكتابة ومواد الطلاء. كما تقوم أجهزة السونار بتحديد مواقع السفن المعادية والتجمعات السمكية وعوائق الأغوار باستخدام الموجات فوق الصوتية.

 السونار

 

 قارب صيد يستعمل جهاز السونارللكشف عن سرب من الأسماك.يرسل الجهاز دفعة من الموجات الصوتية و يستقبل أصداء من الأسماك و من قعر البحر.يبين العداد عمق سرب الأسماك.

السُّونار جهاز استشعار، يستخدم الموجات الصوتية لتحديد مواقع الأشياء تحت سطح الماء، ويسمى أيضًا المسبار البحري. ويستعمل هذا الجهاز في الطائرات والسفن الحربية، لتحديد مواقع الغواصات المعادية. كما يستعمل في السفن العاديّة لمعرفة عمق المياه من تحتها.

 

 

btn1-3

 

 

 

وثائق

2 باك علوم فيزيائية

 

 

الليزر

LASER

الليزر (بالإنجليزية: LASER وهي اختصار لعبارة Amplification by Stimulated Emission of Radiation Light وتعني تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع المحفز) عبارة عن حزمة ضوئية ذات فوتونات تشترك في ترددها وتتطابق موجاتها بحيث تحدث ظاهرة التداخل البناء بين موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية . ويمكن تشبيه نبضة شعاع الليزر بالكتيبة العسكرية حيث يتقدم جميع العسكر بخطوات متوافقة منتظمة ، بينما يشع المصدر الضوئي العادي موجات ضوئية مبعثرة غير منتظمة فلا يكون لها قوة الليزر . وباستخدام بلورات لمواد مناسبة(مثل الياقوت الأحمر ) عالية النقاوة يمكن تحفيز إنتاجها لأشعة ضوئية من لون واحد أي ذو طول موجة واحدة وكذلك في طور موجي واحد ، وعند تطابقها مع بعضها وانعكاسها عدة مرات بين مرآتين داخل بلورة الليزر (تصبح كالعسكر في الكتيبة) ، فتنتظم الموجات وتتداخل وتخرج من الجهاز بالطاقة الكبيرة المرغوب فيها .

الليزر أداة تنتج حزمة ضوئية رفيعة جدًا وقوية. وبعض الأحزمة رفيعة لدرجة أنها قادرة على ثقب مائتي حفرة فوق نقطة في حجم رأس الدبوس. وبسبب إمكانية تبئير (تركيز) أشعة الليزر إلى هذا الحد من الدقة فإن هذه الأشعة تكون قوية جدًا. فبعض الأحزمة، على سبيل المثال، تستطيع اختراق الماس ، وهو أصلب مادة في الطبيعة، وبعضها تستطيع إحداث تفاعل نووي صغير . و يمكن أيضًا نقل حزمة الليزر إلى مسافات بعيدة دون أن تفقد قوتها، حيث وصلت بعض الأحزمة إلى القمر.

ويستخدم ضوء الليزر في تطبيقات متنوعة نظرًا لما يتميز بها من خواص. فبعض أنواع الليزرات، على سبيل المثال، تستخدم في الموسيقى وقراءة شفرات الأسعار وقطْع الفلزات ولحمها ونقل المعلومات. وبالإضافة إلى ذلك، توجه الليزرات الصواريخ إلى أهدافها، وتعالج العيون، وتنتج عروضًا ضوئية مثيرة، كما تستخدم في رص جدران وأسقف المباني وفي طباعة الوثائق. وتستطيع بعض الليزرات تتبع أقل حركة تحدث للقارات.

طريقة عمل الليزر

1. مادة توليد الليزر

2. مضخة طاقة الليزر

3. عاكس قوي

4. مخرج الأنبوب

5. شعاع الليزر

هذا شكل يوضح أجزاء جهاز الليزر . (1) الوسط المنتج لشعاع الليزر . (2) طاقة كهربائية لتحفيز الوسط على إصدار الموجات الضوئية . وعاكس (3) للضوء عال الأداء . و عدسة(4) خروج الشعاع وقد تكون مستوية أو عدسة مقعرة. (5) شعاع الليزر الناتج .

و يعمل جهاز الليزر على انعكاس الضوء ذو لون واحد، أي ذو طول موجة واحدة بين المرآة الخلفية (3) والعدسة. ويتم ذلك بتحفيز الوسط على إنتاج ذلك اللون من الضوء وهي خاصية من خصائص الوسط . وبعد انعكاس شعاع الضوء داخل الوسط عدة مرات نصل إلى وضع اتزان بين عدد الأشعة المتجمعة في الوسط، و التي تتميز بانتظام (خطوة) الأشعة عن طريق الانعكاس المتعدد، و بين الشعاع الخارج.

(عن ويكيبيديا)

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site