مشاوره رایگان تحصیلی
منو

سانتریفیوژ مولکولی پرتوهای فرا آهسته تولید می‌کند

+ 96
رأی شما
- 46

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

+ 96
رأی شما
- 46



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
۱۴ سال نگاه به ساعت برای اثبات نظریه نسبیت اینشتین (1 پاسخ)
پایان ۱۵ سال کاوش در مریخ (0 پاسخ)
سوال در مورد پرتاب موشک ماهواره بر و چرخش فیلم (1 پاسخ)
میدان دید عریض از خورشید گرفتگی (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (93 پاسخ)
“سیاهچاله‌ها” در کیهان نخستین چگونه شکل گرفتند؟ (0 پاسخ)
اندیس بالانویس (8 پاسخ)
نمای یک کهکشان از لبه (0 پاسخ)
کهکشان راه شیری واقعأ یک دیسک مسطح نیست! (0 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (106 پاسخ)
یادگیری فیزیک را از کجا شروع کنم؟ (4 پاسخ)
قانون پایستگی انرژی در مغناطیس (1 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (14 پاسخ)
دانشمندان راهی برای سنجش جاذبه مریخ یافتند (0 پاسخ)
آیا اعداد اول فرمول دارند؟ (36 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (27 پاسخ)
سینماتیک سطح شیبدار (8 پاسخ)
کشف یک کهکشان کوچک بصورت تصادفی (0 پاسخ)
اولین عکس از سیاهچاله تقریبا آماده است! (0 پاسخ)
دو ماشین اگر باهم برخورد کنن کمتر صدمه می‌بینند یا به دیوار؟ (62 پاسخ)
خازن باردار (5 پاسخ)
رد نظریه خمیدگی فضا و زمان (6 پاسخ)
برخی آزمایش‌های فیزیک و دلایل آنها (0 پاسخ)
مساحت قسمتی از سطح یک کره چطور محاسبه می‌شود؟ (9 پاسخ)
نیروی کشسانی فنر (2 پاسخ)
جریان ac و dc (2 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (0 پاسخ)
سرعت اسپین الکترون (1 پاسخ)
خواص ذرات و تعمیمش به خواص جهان (0 پاسخ)
ایجاد خلا در لیوان توسط آتش (8 پاسخ)
آیا ریل‌های قطارهایی که مگلو نیستند هم آهنربا می‌شوند؟ (3 پاسخ)
پیشنهاد سرن برای ایجاد یک برخورد دهنده بزرگتر (0 پاسخ)
انتقال انرژی در مدار های الکتریکی از دید کوانتومی (0 پاسخ)
محبوس شدگی کوارکی (2 پاسخ)
ایراد معادله پیوستگی (40 پاسخ)
یادگیری فیزیک انفرادی (4 پاسخ)
حل مسائل کتاب معادلات دیفرانسیل بویس (0 پاسخ)
معما های سخت (330 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (1 پاسخ)
تست هوش واقعی (32 پاسخ)
کتاب پایه برای فیزیک کوانتوم چیست؟ (4 پاسخ)
عکسی دروغین؟! (15 پاسخ)
نامرئی کردن با شکست نور (3 پاسخ)
درخواست کتاب فارسی ریاضی فیزیک آرفکن (4 پاسخ)
انرژی اشعه بتا (1 پاسخ)
تبدیل میدان مغناطیسی به میدان الکتریکی (1 پاسخ)
باز بهنجارش اختلالی (0 پاسخ)
استفاده از شبکه ی اسپین و فوم اسپین برای برهمکنش های ریسمان (0 پاسخ)
معادله زمان شرودینگر (3 پاسخ)
نظریه ریسمان (7 پاسخ)
تولید ماده و نظریه ریسمان (1 پاسخ)
اگر زمان وجود نداشت چه می شد،پیامد های آن چیست؟ (83 پاسخ)
4 سوال از مکانیک ۲ دانشگاه (5 پاسخ)
چاه (تابع) پتانسیل (1 پاسخ)
انیشتین و واقعیت کوانتومی (0 پاسخ)
فضای تکانه (5 پاسخ)
بوزون هیگز، امپراطور تمام ذرات (0 پاسخ)
چیزی بعنوان نیروی گریز از مرکز وجود ندارد! (36 پاسخ)
چرا ماده از پاد ماده بیشتر است؟ (0 پاسخ)
میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
مقالات فیزیک
پروتئینی که به بروز زوال عقل کمک می‌کند
کشف ۱۰۵ گونه‌ی جدید از باکتری‌های دستگاه گوارش
تمرکز می‌تواند علائم یائسگی در زنان را کاهش دهد
کاوشگر پارکر مدار خود به‌دور خورشید را کامل کرد
زنگ‌زدگی فلزات را فراموش کنید
نظریه‌ای برای شکل‌گیری سیاره‌ای فراخورشیدی
نتیجه‌ی مخالفت با واکسیناسیون؛ رشد ابتلا به سرخک
چرا ما سکسکه می‌کنیم؟
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۵
ساخت یک ساندویچ در ابعاد مولکولی
تشکیل موج‌های آلفون در اطراف خورشید
نسل جدید سلول‌های خورشیدی
نیکوتین چگونه یک سیگاری را معتاد می‌کند!
دانشمندان گرانش مریخ را اندازه‌گیری کردند
آیا سگ‌های بزرگ باهوش‌تر از سگ‌های کوچک هستند؟
دارویی برای درمان ۶ نوع تومور سرطانی
چقدر زمان برای شاد بودن لازم داریم؟
شاید انرژی تاریک مقدار ثابتی نداشته باشد!
درمان دیابت نوع یک با کمک سلول‌های بنیادی
بلوغ هیوندای اکسنت پس از پنج نسل
مصاحبه‌ی اختصاصی مجله علمی ایلیاد با پدر نجوم آماتوری ایران
اکتشاف کوانتومی جالب در دنیای فیزیک مواد
کشف سه عضو جدید کهکشان راه‌شیری
عوارض و فایده‌ی مهم خالکوبی
عاملی عجیب در بارش‌های شدید برف و باران
کشفی عجیب درباره سیاهچاله‌ها
با آلودگی هوا خداحافظی کنید
کمبود خواب،‌ شما را به آلزایمر دچار خواهد کرد!
ربات‌ها چه تصوری از خود دارند؟
شرح دقیقی از ساختاری کوانتومی از کربن
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
داستان سردخانه‌های قدیمی اروپایی (0+)
شش راهبرد برای مبارزه با بی‌خوابی (0+)
تسلا رودستر و چالش سرعت در گذر زمان (0+)
تصوری اشتباه در برخورد اول با نوزاد (0+)
زنگ خطر انقراض را باید برای گونه‌های جانوری بیشتری به‌صدا درآورد! (0+)
اجرامی که راز لحظات اولیه‌ی مرگ ستارگان‌ را فاش می‌کنند! (0+)
غذا خوردن قبل از خواب؛ خوب یا بد؟ (0+)
تصویری از جان دادن کهکشانی در خوشه‌ی گیسو! (0+)
ربات‌هایی که وارد بدن شما می‌شو‌ند! (0+)
حلقه‌ی گمشده تکامل پیدا شد! (0+)
چرا بعضی افراد بدون پُرخوری، چاق می‌شوند؟ (0+)
طول شبانه‌روز در زحل چقدر است؟ (0+)
مرگ‌بارترین کشتار تاریخ بشر (0+)
راهی برای تبدیل سلول‌های سرطانی به چربی! (0+)
به دنبال حیات فرازمینی در حوالی سیاره‌ی مشتری (0+)
ادامه ...