مشاوره رایگان تحصیلی
منو

حالت های مواد

: حالت هاي مواد :

حالت هاي مواد

احمد شكيب

كلاً مواد در جهان در شش حالت ظاهر مي شوند :

جامد، مايع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس-اينشتين و حالت تازه كشف ‌شده: ماده چگال فرميوني.

مواد جامد در برابر تغيير شكل مقاومت مي‌كنند، آنها سخت و گاهي شكننده اند.

مايع‌ها به راحتي تغيير حالت مي دهندو به سختي متراكم مي‌گردند و شكل ظرف خود را مي‌گيرند.

گاز‌ها كم چگال‌تر اند و ساده‌تر متراكم مي‌شوند و نه‌تنها شكل ظرف محتويشان را مي‌گيرند، بلكه آن‌قدر منبسط مي‌شوند تا كاملا آن را پر كنند. در ترموديناميك بررسي قوانين گاز ها از گازهاي كامل استفاده مي شود . اين گازها معمولاً در شرايط استاندارد حالت گاز را به خود مي گيرند.

حالت چهارم ماده، پلاسما، شبيه گاز است و اما ذرات سازنده آن يون ها مي باشد. در جهان بيشتر مواد در حالت پلاسماهستند، مثل خورشيد و ساير ستارگان . پلاسما اغلب بسيار گرم است و مي‌توان آن را در ميدان‌هاي مغناطيسي به دام انداخت.

حالت پنجم با نام ماده چگال باس-اينشتين (Bose-Einstein condensate) كه در سال 1995 كشف شد، در اثر سرد شدن ذراتي به نام باسن‌ها (Bosons) تا دما‌هايي بسيار پايين پديد مي‌آيد. باسن‌هاي سرد در هم فرومي‌روند و ابر ذره‌اي كه رفتاري بيشتر شبيه يك موج دارد تا ذره‌اي معمولي شكل مي‌گيرد. ماده چگال باس-اينشتين شكننده‌است وسرعت نور در آن بسيار كم است .

ديبورا جين (Deborah Jin) از دانشگاه كلورادو كه گروهش در اواخر پاييز امسال ( 1382 ) موفق به كشف اين شكل تازه ماده شده‌است، مي‌گويد: وقتي شكل جديدي از ماده روبرو مي‌شويد بايد زماني را صرف شناخت ويژگي‌هايش كنيد. آنها اين ماده تازه را با سرد كردن ابري از پانصدهزار اتم پتاسيم - 40 تا دمايي كمتر از يك ميليونيم درجه بالاتر از صفر مطلق پديدآوردند. اين اتم‌ها در چنين دمايي بدون گران‌روي جريان مي‌يابند و اين نشانه ماده جديد بود. در دما‌هاي پايين‌تر چه اتفاقي مي‌افتد؟ هنوز نمي‌دانيم.

ماده چگال فرميوني بسيار شبيه ماده چگال باس-اينشتين (BEC) است. هر دو از فرورفتن اتم‌ها در دماهايي بسيار پايين ساخته‌مي‌شوند. اتم‌هاي BEC باسن اند و اتم‌هاي ماده چگال فرميوني، فرميون. باسن‌ها درهم فرومي‌روند، اما فرميون‌ها اينگونه نيستند. باسن‌ها اتم‌هايي هستند كه مي‌توانند در هم فرو روند. به طور كلي اگر تعداد (الكترون + پروتون + نوترون اتمي) عددي زوج باشد، آن اتم يك باسن است. مثلا اتم‌هاي سديم معمولي باسن ‌اند و مي‌توانند به حالت فاز چگال باس-اينشتين ادغام شوند. اما فرميون‌ها مطابق اصل طرد پائولي نمي‌توانند در يك واحد كوآنتومي در هم ادغام شوند. هر اتمي كه تعداد الكترون‌ها + پروتون‌ها + نوترون‌هايش عددي فرد باشد، مثل پتاسيم - 40 يك فرميون است. گروه جين براي مقابله با خواص ادغام‌ناپذيري فرميون‌ها از تأثير ميدان مغناطيسي بر آنها استفاده‌كردند.

ميدان مغناطيسي سبب مي‌شود اتم‌هاي تنهاي فرميون جفت شوند. قدرت اين پيوند را ميدان مغناطيسي تعيين مي‌كند. جفت‌هاي اتم‌هاي پتاسيم برخي از خواص فرميونيشان را حفظ مي‌كنند، ولي كمي شبيه باسن‌ها عمل خواهند‌كرد. يك جفت فرميون مي‌تواند در جفت ديگري ادغام شود - و جفت تازه در جفتي ديگر ...- تا سرانجام ماده چگال فرميوني شكل‌گيرد. در اثر اين پديده، گران‌روي (Viscosity) ماده به وجود آمده بايد بسيار كم باشد. جفت‌هاي فرميون مي‌توانند درهم فروروند و شبيه باسن‌ها عمل كنند. مشابه اين پديده را در ابررسانايي مي‌بينيم. در يك ابررسانا، جفت‌هاي الكترون (الكترون‌ها فرميون اند) مي‌توانند بدون هيچ مقاومتي جريان يابند. متأسفانه مطالعه و دسترسي به ابررسانا‌ها بسيار مشكل است. گرم‌ترين ابررساناي امروزي مي توانند در دماي (135- )درجه سانتيگيراد عمل مي‌كند و اين بزرگ‌ترين مشكل براي مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفت‌شدن شگفت‌انگيز در حالت جديد، دانشمندان را اميدوار كرده‌است كه بتوانند از يافته‌هاي خود درباره حالت تازه ماده، براي توليد ابررساناها در دماي اتاق استفاده ‌كنند.

منبع :www.irib.ir




www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
آیا زمان بردار است؟ (چون جهت دارد: از گذشته رو به آینده) (19 پاسخ)
نگاهی نو به زمان (33 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (26 پاسخ)
ضرایب پتانسیل (1 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی و اثبات کامل آن بر اساس نظریه نسبیت عمومی (3 پاسخ)
توضیح چرایی انحراف جزئی سیاره عطارد از مدار خودش (3 پاسخ)
پیش بینی آینده ساختار کیهان بر اساس نظریه گرانش حرکتی (1 پاسخ)
نیروی الکتروگراویتی (3 پاسخ)
علت چرخش الکترون چیست؟ (13 پاسخ)
ساده ترین بیان برای منشاء گرانش (18 پاسخ)
پیش بینی چرخش خودکار کهکشان ها (0 پاسخ)
معرفی سه ساختار اصلی برای پایداری کهکشان ها (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت ماده تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکتی (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت انرژی تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکت (0 پاسخ)
کتاب فیزیک آینده (2 پاسخ)
جنس ذره برخورد کننده (5 پاسخ)
وجود قید در ترکیب (7 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (18 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (40 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (225 پاسخ)
گالری عکس آسمان (644 پاسخ)
زمین تخت گرایان (138 پاسخ)
علیت (16 پاسخ)
فعالیت نوری (2 پاسخ)
منظور هاوكينگ از به وجود آمدن جهان از هیچ چیست؟ (15 پاسخ)
زمان در مکانیک کوانتومی (3 پاسخ)
مدار RLC (1 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (6 پاسخ)
نور و میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
نوسانات کوانتومی (4 پاسخ)
تعریف فاصله در نسبیت و سازگاری نسبیت عام با مکانیک نیوتونی (20 پاسخ)
پایان نظریۀ نسبیت اینشین به تمام جهان اعلام می شود (10 پاسخ)
کهن‌ترین مولکول کیهان در فضا کشف شد! (0 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (29 پاسخ)
اثبات حیرت آور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (17 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (5 پاسخ)
نانوتکنولوژی و کاربردهای آن (1 پاسخ)
نسبیت، انرژی و ماده (2 پاسخ)
قانون فاراده (1 پاسخ)
هسته درونی عطارد جامد است (0 پاسخ)
آیا عینک‌های فوتوکرومیک هم جزو مواد هوشمند هستند؟ (0 پاسخ)
نسبیت در سرعت زاویه ای (6 پاسخ)
حرکت ذره باردار در دو میدان (4 پاسخ)
نخستین مریخ‌لرزه ثبت شد! (0 پاسخ)
بسط تیلور (6 پاسخ)
مشکل دهم ثانیه تایمر (15 پاسخ)
انتقال الکترون در جریان الکتریکی (2 پاسخ)
ساخت اولین قلب با چاپگر سه‌بعدی و رگ و پی انسانی (0 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خودرا از دست ميده؟ (36 پاسخ)
نیرویی که جسم به زمین وارد میکند (1 پاسخ)
نخستین عکس واقعی از افق رویداد سیاهچاله منتشر شد (0 پاسخ)
آیا در سیاه چاله نیروی گرانش به بینهایت میل میکند؟ (11 پاسخ)
نوشتن معادلات قیدی و دیفرانسیلی (2 پاسخ)
فیزیک مطلق و اثبات کاملا دقیق اشتباه بودن فرمول معروف انرژی (68 پاسخ)
اثبات قضیه استوارت و نقطه لومواین (4 پاسخ)
فشار برحسب واحد مارتینی (1 پاسخ)
اثبات قانون دوم نیوتن (15 پاسخ)
حرکت دورانی حول محور ثابت (5 پاسخ)
دانلود رایگان کتاب فیزیک هالیدی جلد 1 به زبان فارسی (25 پاسخ)
انرژی چیست؟ (1 پاسخ)
مقالات فیزیک
منشاء شیشه‌های باستانی چیست؟
محل اصابت شهاب‌سنگ در اسکاتلند
چرا دندان‌های این ماهی شفاف است؟
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی بیست و نه
کشف دو گونه‌ی جدید از دایناسورها
کهکشانی مارپیچی و ابرنواخترهایش
تاثیر روانی انسان‌ها بر سگ‌های‌شان
ارتباط آلزایمر و بالا بودن کلسترول
قدیمی‌ترین سلول‌های بدن انسان
قطب شمال اسرارآمیز مریخ
مزیت منحصربه‌فرد نوشیدن قهوه
غذای بومیان صحرای آفریقا چه بوده است؟
کشف سیاره‌ی فراخورشیدی جدید
توانایی خارق‌العاده‌ی زنان
ابتکاری جالب برای جلوگیری از گرمایش زمین
آیا پلوتو میزبان حیات است؟
تاثیر نوشیدنی‌های انرژی‌زا بر کارکرد قلب
انقلابی در کشف ابرنواخترها
آنتی‌بیوتیکی طبیعی
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی بیست و هشت
هنگام رژیم لاغری، چه اتفاقی برای چربی‌ها می‌افتد؟
کشف همزمان دو سیاره‌ی فراخورشیدی
مشاهده‌ی واگیری عاطفی در بین کلاغ‌ها
صدای ستارگان چگونه است؟
این داروی گیاهی‌ می‌تواند کُشنده باشد!
در زیر جزایر برمودا چه می‌گذرد؟
کاهش خطر بیماری‌های قلبی با خوردن نوعی میوه
تصویری از خانواده‌ای کیهانی
دانشمندان گربه‌ی شرودینگر را گرفتند!
ماده‌ای حیاتی در شکل‌گیری حیات بر روی زمین
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
کشف بقایای نواختری باستانی (0+)
این بیماری را با آلزایمر اشتباه نگیرید (0+)
چگونه امواج گرانشی نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین را تایید می‌کنند؟ (0+)
ویروسی که میزبان خود را سنگ می‌کند (0+)
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی بیست و شش (0+)
با این تصویر تایید شد؛ برشیت سقوط کرده است (0+)
ژن جدیدی که به آنتی‌بیوتیک مقاوم است (0+)
فرگشتی مهم، برای بقاء در اعماق دریا (0+)
مضرترین ماده‌ی مخدر کدام است؟ (0+)
فرگشت انسان مدرن، از چه زمانی آغاز شد؟ (0+)
رکوردی که در مدار مریخ ثبت شد! (0+)
معجزه‌ی زغال‌اخته‌ی آبی در کنترل فشار خون (0+)
بهتر است به خوردن ملخ عادت کنیم! (0+)
کهکشانی که همچون یک عدسی گرانشی عمل می‌کند (0+)
اثرات شگفت‌انگیز حل منظم جدول کلمات در پیری (0+)
ادامه ...