مشاوره رایگان تحصیلی
منو

سانتریفیوژ مولکولی پرتوهای فرا آهسته تولید می‌کند

+ 99
رأی شما
- 49

پژوهشگران با استفاده از سانتریفیوژ روشی را ابداع کرده‌اند که برای اولین بار پرتوهایی تقریباً پیوسته از مولکول‌های کند شده را به ‌وجود می‌آورد که تا دمای یک درجه بالای صفر مطلق سرد گشته‌اند. می‌توان از این روش در بررسی حالت‌های کوانتومی ماده و وجود گشتاور دوقطبی الکتریکی برای الکترون استفاده کرد.

آنچه که پژوهشگران به طور معمول هنگام فرآیند سردسازی انجام می‌دهند، این است که ابتدا باریکه‌ای کند شده از مولکول‌های سرد را ایجاد می‌کنند که می‌توانند دوباره به دام افتاده و سرد‌تر گردند. همه‌ی روش‌های کنونی کاهش سرعت، پرتوهایی پالسی از مولکول‌های کند را ایجاد می‌کنند که چندان پابرجا نیستند. اگرچه این پالس‌ها برای برخی کاربردها مفید هستند، اما اغلب هنگام تولید گازهای مولکولی فوق ‌سرد، از شار پیوسته‌ی آن‌ها بهره گرفته می‌شود.

چرخ و فلک مولکولی

به تازگی زوتیر چرونکوف (Sotir Chervenkov) و همکارانش از موسسه‌ی ماکس پلانک در آلمان به روشی برای کاهش سرعت مولکول‌ها دست یافته‌اند که باریکه‌ای تقریباً پیوسته را نتیجه می‌دهد. اصل اساسی حاکم بر آن مشابه بازی چرخ وفلک است. اگر از لبه‌ی صفحه‌ی گردان شروع به حرکت کرده و تلاش کنید که به مرکز آن دست یابید، با نیروی گریز از مرکز مواجه می‌شوید که شما را به سمت بیرون هل می‌دهد.

در سیستم جدید نیز، مولکول‌ها به مسیری مارپیچی تزریق می‌شوند که از لبه‌ی ‌بیرونی یک گردونه‌ی در حال چرخش به قطر 40  سانتیمتر آغاز شده و به سمت مرکز ادامه می‌یابد. این مسیر توسط الکترودی با آرایش چهارقطبی معین می‌شود (شکل بالا را ببینید). حرکت مولکول‌ها با سرعت حدود 200 متر بر ثانیه آغاز می‌شود که تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز سانتریفیوژ، از سرعتشان کاسته شده و هنگامی که در مرکز پدیدار می‌شوند، سرعتی حدود 20 متر بر ثانیه دارند. این پژوهشگران تاکنون گستره‌ای از پرتوهای فوق‌ سرد پیوسته، از جمله پرتوهای فلورومتان (CH3F) را ایجاد کرده‌اند.

ویژگی مهم دستگاه، این است که جریان تقریباً پیوسته است و  تنها به طور جزئی در یک نقطه‌ی  مسیر قطع می‌شود. انرژی جنبشی اغلب مولکول‌هایی که پدیدار می‌شوند، مطابق با دمای کمتر از یک درجه‌ی کلوین است. این بدان معناست که اگر مولکول‌ها دوباره در یک تله به دام افتند، گاز حاصله دمایی کمتر از یک کلوین خواهد داشت.

سردسازی بیشتر

سانتریفیوژ می‌تواند برای کندسازی مقادیر زیادی از مولکول‌ها مورد استفاده قرار گیرد و سپس برای سردسازی بیشتر آن‌ها، از روش‌هایی مانند سرمایش تبخیری یا روش سرمایش Sisyphus استفاده شود. روش دوم سال 2012 به وسیله‌ی گروهی به رهبری مارتین زیپنفلد (Martin Zeppenfeld) رونمایی شد که می‌توانست گازهای مولکولی با دمایی به پایینی 300 mK ایجاد کند.

چرونکوف می‌گوید: «این سانتریفیوژ قادر است مقادیر فراوانی از مولکول‌های کند را به وجود آورد که سپس می‌توانند بیشتر سرد شوند تا به حالت‌های تبهگنی کوانتومی برای مولکول‌های قطبی دست یافته شود.» او خاطرنشان می‌کند که این پرتوهای سرد، همچنین می‌توانند برای انجام آزمایش‌هایی شامل برخوردهای کم‌انرژی مولکول‌ها مورد استفاده قرار گیرند و این، بینش جدیدی را برای تونل زنی کوانتومی در واکنش‌های شیمیایی به وجود می‌آورد.

جرالد رمپه (Gerhard Rempe) عضوی از این گروه اضافه می‌کند که سانتریفیوژ همچنین می‌تواند در کندسازی مولکول‌هایی که به وسیله‌ی لیزر سرد نمی‌شوند و نیز حتی برای سرمایش نوترون‌ها مورد استفاده قرار گیرد. این مقاله در Physical Review Letters منتشر شده است.

psi.ir

+ 99
رأی شما
- 49



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
کتاب ماجراجویی های فیزیکدان قرن بیستم (1 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (44 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (15 پاسخ)
طولِ موجِ پرتوی بازتابی از آینه ی شتابدار (سوالی نسبیتی) (82 پاسخ)
درخواست معرفی منابع آموزشی جهت یادگیری برخی محاسبات (5 پاسخ)
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (12 پاسخ)
محاسبه طول یک رول کاغذ به ضخامت و شعاع مشخص (1 پاسخ)
فاصله ی بین نقاطِ شتابدار از دیدِ ناظران لَخت (سوالی نسبیتی) (79 پاسخ)
نوسانات کوانتومی (6 پاسخ)
سوال درباره حرکت نسبیتی (14 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (7 پاسخ)
نظر غالب در رابطه با انبساط کیهان چیست؟ (0 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی و اثبات کامل آن بر اساس نظریه نسبیت عمومی (9 پاسخ)
گالری عکس آسمان (645 پاسخ)
ضرایب پتانسیل (3 پاسخ)
روش فدیف (انجام محاسبات چند جسمی) (0 پاسخ)
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)
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)
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)
نور و میدان مغناطیسی (1 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)
مقالات فیزیک
چگونه یک سیاره متولد می‌شود؟
درمانی سریع برای اضافه وزن شدید
حافظه‌ی کامپیوترهای آینده را بشناسیم!
میکروب‌هایی که داروهای ما را می‌خورند
شگفتیِ انفجارهای گاما
در مرکز کهکشان راه‌شیری چه خبر است؟
حفره‌های اسرارآمیز دریای جنوبگان
گونه‌های مختلف نهنگ با هم جفتگیری می‌کنند!
نگاهی به اعماق کهکشانی از خوشه‌ی سنبله
آغاز عصر جدید زمین‌شناسی
حلقه‌های اسرارآمیز سیاره‌ی اورانوس
بگذارید بچه‌ها خاک بازی کنند!
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی سی و یک
کشف کرمی که سنگ‌ می‌خورد!
دلیلی برای خشکی سرخرگ‌ها
ابرهای مریخ چگونه به‌وجود می‌آیند؟
رابطه‌ی رشد جنگل‌ها و تغییرات اقلیمی
این کهکشان بیضوی، مملو از ماده‌ی تاریک است
ساخت یخچال‌هایی در مقیاس کوانتومی
نظریه‌ای که نگاه ما به ماده‌ی تاریک را تغییر داد
ضرورت بازگشت انسان به ماه
دلیل انقراض گونه‌ای غول‌پیکر
زنان باکتری‌های بیشتری دارند یا مردان؟
در جستجوی حیات فرازمینی
تاریخچه‌ی انسان‌های ساکن سیبری
دسته‌بندی جدید برای مواد معدنی
کشف گونه‌ی جدیدی از دایناسورهای گیاهخوار
مشاهده‌ی خروج پلاسما از ستاره‌ای غیر از خورشید
تصوری اشتباه درباره‌ی نوشیدن قهوه
کشف قدیمی‌ترین ابزار سنگی
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
آیا پلوتو میزبان حیات است؟ (0+)
ابتکاری جالب برای جلوگیری از گرمایش زمین (0+)
توانایی خارق‌العاده‌ی زنان (0+)
کشف سیاره‌ی فراخورشیدی جدید (0+)
غذای بومیان صحرای آفریقا چه بوده است؟ (0+)
مزیت منحصربه‌فرد نوشیدن قهوه (0+)
قطب شمال اسرارآمیز مریخ (0+)
قدیمی‌ترین سلول‌های بدن انسان (0+)
ارتباط آلزایمر و بالا بودن کلسترول (0+)
تاثیر روانی انسان‌ها بر سگ‌های‌شان (0+)
کهکشانی مارپیچی و ابرنواخترهایش (0+)
کشف دو گونه‌ی جدید از دایناسورها (0+)
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی بیست و نه (0+)
چرا دندان‌های این ماهی شفاف است؟ (0+)
محل اصابت شهاب‌سنگ در اسکاتلند (0+)
ادامه ...