الأحد، 2 سبتمبر 2012

مرشح المياه.


  1. مرشح المياه

    · ترشيح المياه :


    تعتبر عملية ترشيح المياه من العمليات المهمة التي تهدف إلى إزالة الجسيمات العالقة، والأملاح المعدنية، والكائنات الحية الدقيقة، وغيرها من ملوثات المياه، التي تسبب مشكلات صحية، وأمراضًا عديدة للإنسان .

    وتستخدم لهذا الغرض مرشحات يمكنها حجز الشوائب، (إما على سطح المرشح أو في وسطه) أو ترسيبها في الفراغات الموجود بين حبيبات معينة في وسط المرشح.

    وتستخدم في صنع هذه المرشحات مواد عديدة مثل :

    رمل السليكات، وفحم الأنثراسيت والألمنيت، كما يستخدم الكربون الحبيبي لإزالة طعم المياه ورائحتها غير المقبولين .








    · مرشح الماء :



    يمكنك أن تصنع مرشحًا يقوم بتنقية الماء بكفاءة عالية كالآتى :

    1- أحضر مقصًّا، وزجاجة من البلاستيك، ودورقًا، وبعض القطن، وبعض القطع الصغيرة من البلور الصخرى، والحصى، ورملاً، وترابًا، وبعض الماء غير النقى .
    2- اقطع الجزء السفلى من الزجاجة البلاستيك .
    3- اقلب الزجاجة لتجعل فوهتها لأسفل .
    4- أدخل كمية قطن فى فوهة الزجاجة، بارتفاع 1 سم .
    1- املأ الزجاجة بكميات متتالية من البلور الصخرى، ثم الحصى، ثم الرمل، ثم التراب .
    6- ضع الزجاجة بحيث تكون فوهتها إلى أسفل داخل الدورق .
    7- اسكب الماء غير النقى داخل الزجاجة، ولاحظ ماذا يحدث له ؟






    نلاحظ أن الماء قد أخذ وقتًا حتى تخلل من بين طبقات المرشح المتتابعة، حتى وصل فى النهاية إلى الدورق ماءً نقيًّا صالحًا للشرب .















سرالضوء العجيب.


  1. سر الضوء العجيب

    - أحضر بعض البذور، وطبقين، وبعض الطمي أو القطن .






    2- ضع الطمي في كلا الطبقين بالتساوي، ثم اغرس البذور في ذلك الطمي جيدًا .






    3- ضع قليلاً من الماء في كلا الطبقين .



    4- ضع أحد الطبقين في ضوء الشمس، والآخر في مكان مظلم .










    5- اترك الطبقين أسبوعًا، ثم ابدأ في ملاحظة ما طرأ عليهما من تغيير .







    ماذا تلاحظ ؟

    بعد أسبوع نلاحظ أن البذور في الطبق الأول قد نمت، وأصبحت نباتات صغيرة خضراء قوية، أما البذور في الطبق الثاني فقد نمت وأصبحت نباتات ضعيفة صفراء، لا تلبث أن تموت .


    إن السر في ذلك يكمن في ضوء الشمس !! فهو يحتوى على الطاقة الضوئية التي تستقبلها المادة الخضراء الموجودة في ورق النبات، وبواسطة هذه الطاقة مع الماء الذي يمتصه النبات من التربة، وغاز ثاني أكسيد الكربون من الجو يقوم النبات بعملية البناء الضوئي، تلك العملية التي يستفيد فيها النبات بضوء الشمس في بناء المواد الغذائية اللازمة لحياته؛ لذا كان النبات الذي تعرض لأشعة الشمس قويًّا يافعًا أخضر اللون، على عكس النبات الآخر الذي لم يتعرض لضوء الشمس، وبالتالي لم تتم عملية البناء الضوئي، ومن ثم لم يتكون الغذاء، وكان نتيجة ذلك أن النباتات نمت صفراء ضعيفة هزيلة .





تسارع السيارة بعد إضاءة إشارة المرور.

تسارع السيارة بعد إضاءة إشارة المرور ( صورة متحركة )
بسم الله الرحمن الرحيمالسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
السيارة الحمراء توضح تسارع السيارة بعد إضاء إشارة
المرور
.........



الحركه الدائريه وانواع القوى المركزيه.

الحركه الدائريه وانواع القوى المركزيه



الجسم المتحرك في مسار دائري يكتسب تسارعا مركزيا بسبب اختلاف اتجاه سرعته ، و حسب قانون نيوتن الثاني [ الجسم يكتسب تسارع إذا أثرت عليه قوة ] ، فإن القوة المسببة لهذا التسارع المركزي هي ( القوة الجاذبة المركزية ) ، ويكون اتجاه القوة الجاذبة المركزية دائما نحو مركز الدائرة .









ملاحظة :

تختلف القوة الجاذبة المركزية بأختلاف الحركة الدائرية ، فإذا حرّكنا حجرا مربوطا بخيط في مسار دائري فإن القوة الجاذبة المركزية هي قوة الشدّ في الخيط .

وفي حالة الحركة الدائرية للقمر حول الأرض فإن القوة الجاذبة المركزية هي قوة التجاذب الكتلي .


و في حالة حركة الألكترون حول النواة فإن قوة الجاذبة المركزية هي قوة التجاذب الكهربائي .

وفي حالة حركة سيارة في مسار دائري فإن القوة الجاذبة المركزية هي قوة الأحتكاك السكوني بين أطارات السيارة و الطريق .

Interference of light waves.

Interference in light Waves

Lightwaves reinforce or neutralize each other in very much the same way as sound waves. If, for example, two lightwaves each of one color (monochromatic waves), of the same amplitude, and of the same frequency are combined, the Interference they exhibit is characterized by so-called fringes—a series of light bands (resulting from reinforcement) alternating with dark bands (caused by neutralization). Such a pattern is formed either by light passing through two narrow slits and being diffracted (see diffraction), or by light passing through a single slit. In the case of two slits, each slit acts as a light source, producing two sets of waves that may combine or cancel depending upon their phase relationship. In the case of a single slit, each point within the slit acts as a light source. In all cases, for lightwaves to demonstrate such behavior, they must emanate from the same source; light from distinct sources has too many random differences to permit Interference patterns.
The relative positions of light and dark lines depend upon the wavelength of the light, among other factors. Thus, if white light, which is made up of all colors, is used instead of monochromatic light, bands of color are formed because each color, or wavelength, is reinforced at a different position. This fact is utilized in the diffraction grating, which forms a spectrum by diffraction and Interference of a beam of light incident on it. Newton's rings also are the result of the Interference of light. They are formed concentrically around the point of contact between a glass plate and a slightly convex lens set upon it or between two lenses pressed together; they consist of bright rings separated by dark ones when monochromatic light is used, or of alternate spectrum-colored and black rings when white light is used. Various natural phenomena are the result of interference, e.g., the colors appearing in soap bubbles and the iridescence of mother-of-pearl and other substances.
Interferometers

Combining light rays to increase telescopic resolution

In 1801, the British physicist Thomas Young demonstrated that light propagates as waves, like waves on the surface of water. Young understood that when two light waves meet, they interact with each other. Scientists call this “interference”.

For example, if the crests (or troughs) of two light waves are coincident, they combine together to create an amplified wave in what is known as constructive interference.

In the opposite scenario, where the crests of one wave are aligned with the troughs of another, they cancel each other out and the light disappears. This is destructive interference.
Between these two extremes lie an infinite number of variations in which crests and troughs combine together to intensify or dim the light.
In 1867, the French physicist Armand Hippolyte Louis Fizeau proposed that the resolution of telescopes could be improved if the collected light signals were allowed to combine with each other via constructive interference. Unfortunately, the technology of the day did not permit him to construct an instrument capable of combining light waves as they emerged from a telescope.
The arrival of such an instrument would have to wait until 1891 when Albert Abraham Michelson, an American physicist, constructed the first interferometer. Michelson used his new instrument to determine the diameter of Jupiter’s satellites.
During the next sixty years, most studies in interferometry centred on the same type of work, such as measuring the diameter of a particular star, or determining the distance between the two suns in a double-star system.
In 1920, the American astronomer John August Anderson performed the first interferometric measurements on an object outside of our solar system when he determined the orbit of the double star Betelgeuse (Alpha Orionis). That same year, the American astronomers Albert Abraham Michelson and Francis Gladheim Pease were the first to measure the diameter of a star other than the Sun by using interferometry. The star in question was again the giant Betelgeuse.
In 1946, the British radio astronomer Martin Ryle, with the help of the physicist Derek D. Vonberg, constructed the first interferometer that could operate in the domain of radio waves. This breakthrough allowed the two scientists to discover many new celestial objects.
In 1956, the British physicists and astronomers Robert Hanbury Brown and Richard Quintin Twiss perfected their first interferometer using separate telescopes. Operating in the visible light domain, their instrument was tested on several types of stars and the resolution of the images were unequalled by any other imaging method in existence.
The sharpness of the visible details in a normal image is limited by the diffraction of light waves as they pass through the telescope’s objective. Although larger objectives produce less diffraction and sharper images, it is very difficult to design objectives that are several tens of metres in diameter – the size required to significantly reduce diffraction. It was for this reason that the design by Brown and Twiss used separate telescopes. Acting together, the two instruments simulated one very large telescope, thus minimizing diffraction and maximizing image resolution.
During the late 1960’s and early 1970’s, the arrival of more powerful computers made interferometry increasingly accessible to researchers.
In 1967, a group of nine Canadian researchers – led by the astronomer J. L. (Allen) Yen of the University of Toronto – jointly used the 46-metre radio telescope of the Algonquin Radio Observatory in Ontario, and the 26-metre radio telescope of the Dominion Radio Astrophysical Observatory in British Columbia, to simulate a giant radio telescope measuring 3,074 kilometres in diameter (the distance separating the two observatories). It was the first successful long-distance interferometry experiment ever conducted.
In 1974, under the guidance of the American physicist (and future Nobel Laureate) Charles Hard Townes at the University Columbia in New York City, students Michael Allan Johnson, Albert L. Betz and Edmund Charles Sutton constructed the first infrared interferometer.



That same year, the French astronomer Antoine Émile Henry Labeyrie developed the first interferometer that could operate in real time. Prior to Labeyrie’s breakthrough, radiometric data was recorded on magnetic ribbon and sent to a laboratory to be processed.
Today, images with very high resolution are obtained using interferometers. Local celestial objects have the greatest scientific potential and represent the best targets


طاقة المادة.

والأنتقال من مكان إلى أخر في هذا الكون
بفضل أي قوة وطاقة تعوم الأرض في هذا الكون وتدور حول الشمس
وما هذه الطاقة التي لا تنفذ من المادة
أنها طاقة المادة الشحنات المغناطيسية المتماسكة في ذرات المادة
وهي موجودة في ذرات كل مادة وتختلف المادة من مادة إلى أخرى وبذلك تختلف
ذرات المادة من مادة إلى أخرى ويختلف عدد تواجد الشحنات وكيفيتها في الذرة
من ذرت مادة إلى أخرى
وفي القطعة المغناطيسية نجد أن هذه الشحنات تتماسك بكثافة مع بعضها البعض في
ذرات المادة وخارجها لتكون تلك القوة والطاقة وذلك المجال المغناطيسي لتلك
المادة في الفراغ وعند دخول مادة في مجال جذب تلك المادة ستنجذب أليها وبهذا
فأن المسؤول عن الجذب هو الشحنات المغناطيسية المتماسة بكثافة في الفراغ
والجذب هو عملية سحب الشحنات المغناطيسية الموجودة في مادة إلى مادة
مغناطيسية أخرى وبذلك تنجذب تلك المادة وهذا مايحدث في مجال جذب الكورة
الأرضية لكل مادة والكثير من المواد المنجذبة على سطح الأرض هي غير
متماسكة معها مغناطيسيا ولكنها منجذبة لقطعة مغناطيسية فقط
والتنافر هو خاصية مابين قطعتين مغناطيسيتين فقط
والأرض تعوم في هذا الكون بفضل قوتها وطاقتها المغناطيسية ولو كان هذا الكون
فراغ لما ستطاعت الأرض أن تبقى عائمة في الفراغ ولكن هنلك قوة وطاقة
مغناطيسية هائلة في هذا الكون تحافظ على بقاء الأرض وكواكب المجموعة
الشمسية عائمة في هذا الكون وهذا يثبت لنا أن طاقة المادة الطاقة المغناطيسية
هي التي تملاء الفراغ في هذا الكون وهل الحرارة الضوء الصوت الموجات
الكهرومغناطيسية تمتد وتنتشر مخترقتا المجال المغناطيسي للأرض ولهذا الكون
أو أنها تنتقل بواسطة طاقة المادة الطاقة المغناطيسية
الأنتقال في هذا الكون من مكان إلى مكان لأي شيء يتطلب طاقة وطاقة المادة
الطاقة المغناطيسية تملاء الفراغ في هذا الكون وبأمكاننا تحويل الطاقة من طاقة
إلى طاقة وتنتقل الطاقة بواسطة الطاقة أيظا
الحرارة الضوء الصوت الموجات الكهرومغناطيسية وجد أنها تتشارك في الأنتقال
بشيء واحد وهو طاقة المادة الطاقة المغناطيسية وهي الشحنات المغناطيسية
المتماسكة مع بعضها البعض بكثافة والتي تملاء الفراغ في هذا الكون
وهي واسطة الأنتقال في هذا الكون
ومن الشحنات المتماسكة في الفراغ تمكنا من توليد الطاقة الكهربائية
وهو تحويل الطاقة المغناطيسية إلى طاقة كهربائية بواسطة الطاقة الحركية
والتيار الكهربائي هو مرور سيل من الشحنات المغناطيسية في سلك وهذا السيل
مصيره العودة إلى الأرض لتكمل بذلك الدائرة الكهربائية التي نستفيد منها ويتم
توليد الطاقة الكهربائية بواسطة السرعة العالية لقطعة مغناطيسية تدور داخل ملف
فيتم أختطاف الشحنات المغناطيسية لتمر بذلك السلك
ومن هذا نستنتج
أولا أنه هنلك مقاومة من القطعة المغناطيسية لسرعة الدوران
وثانيا أن المغناطيس يعوض مايفتقده من الشحنات
ومن هذا المفهوم عن القطعة المغناطيسية
أننا لو أردنا أختطاف شحنات من المجال المغناطيسي فأنه هنالك قوة رد فعل
وستنادا على هذا فأننا نستطيع الحركة في هذا الكون
مستندين على أختطاف الشحنات المغناطيسية المتماسكة في هذا الكون فأن ردت
الفعل ستكون حركتنا في هذا الكون وبسرعة عالية
ملاحظة أن وزن الجسم صفر خارج مجال الغلاف الجوي للأرض وفي هذا الكون
وأن قام ذلك الجسم بأختطاف الشحنات المتماسكة والممسكة به في ذلك المجال من
احدا جهاته ستكون ردت الفعل حركته في ذلك الأتجاه وسيكون لهذه المركبة ذيل
من بخار الماء وسنتمكن من النضر أليها من الأرض عندما تبداء الأبحار في هذا
الكون سيكون أنجازا علميا وسياسيا وسنتمكن من معرفة الكثير في هذا الكون

خواص المتجهات Properties of Vectors.

جمع المتجهات Vector addition
يمكن جمع المتجهات التي تعبر عن كميات فيزيائية متشابهة مثل جمع متجهيين للقوة، ولكن لا يمكن ان نجمع متجه قوة مع متجة سرعة.
لجمع متجه A مع متجه B تكون المحصلة المتجه R
(R= A + B---> (1.5
هذه القاعده بشكل عام : ولكنها تختلف تباعاً لموقع المتجهين المراد جمعهما بالنسبة لبعضهما .
1) أول حالة : عندما يكونان متوازيين :
. Two vectors, A and B are equal if they have the same magnitude and direction, regardless of whether they have the same initial points, as shown in
.
إذاً في هذه الحالة المقدار : R=|A|×|B
وإتجاهها نفس إتجاه A&B

Panel 2 #2 A vector having the same magnitude as A but in the opposite direction to A is denoted by -A , as
.
هنا المحصلة تساوي الصفر . لأنهما متساويين في المقدار .
متعاكسين في الإتجاه .
R=A-B
B= -A:.
R=A-A=0<=


2) الحالة الخاصة الثانية لجمع المتجهات : هي عندما تكون متتابعة .
.
The sum of two vectors, A and B, is a vector C, which is obtained by placing the initial point of B on the final point of A, and then drawing a line from the initial point of A to the final point of B
A+B = C
والـمتجهه C هنا( المحصلة ) هو طول الضلع الذي يغلق الشكل .
ويكون إتجاهه بإتجاه رأس السهم للمتجه المجاور .
الذي أغلقنا المضلع عنده .
3)الحالة الثالثة لجمع المتجهات : عندما يكونان متقابليّ بالرأس .

Vector subtraction is defined in the following way. The difference of two vectors, A - B , is a vector C that is,
C=A - B
(or C = A + (-B .
Thus vector subtraction can be represented as a vector addition.
يعني : المحصلة هنا تساوي حاصل طرح المتجهين أو حاصل جمعهما مع مراعاة الإشارة لإتجاهيهما .
..........
لاحظوا أن جميع المتجهات لها خاصية التبديل.
(A + B = B + A---> (1.6

الحث الكهرومغناطيسي.

إذا تحرك موصل داخل مجال مغناطيسي بحيث تعمل حركته على تقطيع هذه الخطوط فإنه سوف يتولد عبر الموصل تيار كهربائي لحظي سرعان ما يزول عند توقف الحركة ويسمى هذا التيار ( التيار الحثي : هو ذلك التيار المتولد بفعل حركة موصل في مجال مغناطيسي ) وحركة الموصل في مجال مغناطيسي ليست الطريقة الوحيدة لتوليد تيار حثي . فهناك طريقة أخرى وهي حركة ملف حول مغناطيس او (حركة مغناطيس داخل ملف) ، وهنا أيضاً سبب توليد التيار هو تقطيع خطوط المجال او ما يسمى تغير في التدفق المغناطيسي. ومن هنا نستخلص أن التيار الحثي تولد بفعل تغير في عدد خطوط المجال المغناطيسي الذي قطع موصلاً ( سواء كان سلكاً أم ملفاً ) .
مثال (1) :
لماذا لاد تيار حثي عندما تكون حركة الموصل مع او ضد خطوط المجال المغناطيسي؟


يتول الحل :
إذا كانت الزاوية بين اتجاه الحركة والمجال ( q =ه 0 ، 180) فإن القوى المغناطيسية على الشحنات الحرة داخل الموصل تساوي صفراً اعتماداً على العلاقة التالية :
ق = س ع غ جا q ، q بين ع ، غ = 0 ، 180 اذن ق = 0

¬وما دامت القوى على الشحنات تساوي صفر لكونها لا تتحرك مما تؤدي إلى عدم توليد تيار

الدارة الكهربائية Electric Circuit.

الدارة الكهربائية هي عبارة عن طريق ( من الأسلاك والقطع الكهربائية ) تمر عبره الكهرباء ، يمكنك رؤية الدارة الكهربائية في الشكل التالي ، ولتركيب دارة كهذه ستحتاج إلى بطارية ومصباح وأسلاك توصيل ، تستخدم الأسلاك لتوصيل البطارية بالمصباح ، ووظيفة البطارية هي دفع التيار الكهربائي عبر الأسلاك إلى المصباح ، فيضيء المصباح لمرور التيار فيه .






تذكر أن : التيار الكهربائي عبارة عن سيل من الإلكترونات المتحركة خلال الأسلاك .

المفتاح الكهربائي :

إذا أردت إضاءة أو إطفاء مصباح ما بسهولة فعليك استخدام المفتاح الكهربائي .

يعمل المفتاح الكهربائي على إغلاق الفجوة في الدارة الكهربائية ويسري التيار ويضيء المصباح أو على ابقاء هذه الفجوة مفتوحة فلا يسري التيار الكهربائي ولا يضيء المصباح ونقول أن الدارة الكهربائية مفتوحة .

عندما يكون المفتاح مفتوحاً فإن الفجوة تفتح ويتوقف تدفق التيار حول الدارة وعندما يكون المفتاح مغلقاً نغلق الفجوة وتصبح الدارة الكهربائية كاملة ( بدون فجوات ) ويسري التيار .



أجهزة القياس :

الأميتر :
إذا أردت قياس كمية التيار الكهربائي فعليك وصل جهاز القياس إلى الدارة الكهربائية ، يُقاس التيار الكهربائي بوحدة الأمبير، وجهاز القياس الذي يقيس التيار الكهربائي يسمى جهاز الأميتر .

لاحظ طريقة التوصيل


الفولتميتر :
الدفع الكهربائي الذي تعطيه البطارية للتيار الكهربائي يدعى الفولتية ، وتقاس الفولتية بوحدة الفولت في جهاز القياس الفولتميتر .







لاحظ طريقة التوصيل

الضوء في خطوط متساويه.

شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي يشبه الحرارة المشعة وموجات الراديو وأشعة إكس. ويتكون الضوء من ذبذبات سريعة لحقل كهرومغناطيسي في مجموعة معينة من الترددات يمكن للعين الآدمية أن تتبعها.
وينبعث الضوء من مصدر ما في خطوط مستقيمة وينتشر في مناطق أوسع فأوسع كلما تحرك، ويضعف الضوء كلما بعد عن هذا المصدر بمسافة. وعندما يصطدم الضوء بشيء ذي سطح خشن، فإما أن يتم امتصاصه أو أن يتفرق في كل الاتجاهات. ويتم امتصاص بعض الترددات أكثر من بعضها الآخر، وهذا الأمر يمنح للأشياء ألوانها الخاصة بها. وتفرق الأسطح البيضاء ضوء كل أطوال الموجات بالتساوي، بينما تمتص الأسطح السوداء الضوء كله. ومن ناحية أخرى، يتطلب الانعكاس سطحا مصقولا بدرجة كبيرة مثل ذلك المستخدم في المرآة.
ولقد كان تحديد طبيعة الضوء من مشاكل علم الفيزياء الرئيسية، وحتى القرن الخامس الهجري / الحادي عشر الميلادي لم يكن هناك تفسير دقيق لطبيعته. أما أول محاولة علمية لتفسيره فكانت محاولة ابن الهيثم في كتابه المناظر الذي ذكر في تعريفه: "حرارة نارية تنبعث من الأجسام المضيئة بذاتها كالشمس والنار". فالضوء عند ابن الهيثم جسم مادي لطيف، وهو يتألف من أشعة لها أطوال وعروض؛ وكل شعاع - مهما صغر - فإن له عرضا. ثم إن ما يسميه ابن الهيثم بالشعاع هو "حبال النور المنبعثة من الأجسام ذوات الأضواء الذاتية فحسب".
والضوء -في رأيه- نوعان: نوع ذاتي يصدر عن الأجسام المضيئة بنفسها كالشمس والنار، ونوع عرضي يصدر من الأجسام التي تعكس ضوء غيرها كالقمر والمرآة وسائر الأجسام التي تعكس الضوء. وحينما يصدر الضوء عن الأجسام بكلتي نوعيهما، فإنه ينبعث من جميع النقاط على سطوح تلك الأجسام ثم يمتد على أشكال خطوط مستقيمة. وتلك طبيعة ثابتة للضوء؛ وبرهان ذلك ضوء الشمس في غبار الغرفة، فإننا نرى أشعة الشمس النافذة إلى غرفة قليلة النور وفيها غبار ثائر تتجه اتجاها مستقيما.
ويشرح ابن الهيثم إضاءة القمر فيقول "إن جرم القمر لا ضوء له وأن ضوءه المشرق على الأرض إنما هو شعاع الشمس أشرق عليه انعكس من سطحه إلى الأرض". وهو يورد براهين هندسية سليمة يثبت فيها أن إ شراق الضوء من القمر على الأرض ليس عن طريق الانعكاس فحسب وإنما عن طريق إشراق الأضواء العرضية من سطوح الأجسام الكثيفة المستضيئة من الأجسام المضيئة بذاتها.
ويرى ابن الهيثم أنه إذا صدر الضوء عن جسم مضيء بذاته أو مضاء بنور واقع عليه، فإنه يقع على جميع الأجسام المقابلة لذلك الجسم. والأضواء الصادرة عن الأجسام تختلف قوة وضعفا: فالأضواء الذاتية أقوى من الأضواء العرضية؛ والأضواء العرضية الثواني المنعكسة عن سطح وقع عليه ضوء ذاتي، أقوى من الأضواء العرضية الثوالث المنعكسة على سطح وقع عليه ضوء عرضي.
وهو يشير إلى أن الضوء لا ينفذ في الأجسام الكثيفة وينفذ في الأجسام الشفيفة . والجسم الشفيف يقبل الصور التي ترد عليه مع الضوء قبول تأدية، إذ يستطيع نقلها من مكان إلى آخر؛ لا قبول استحالة، أي لا يستحيل بها لا يتبدل بسببها من حال إلى حال.
ولقد ظلت نظرية ابن الهيثم هي السائدة طوال قرون ثلاث، ثم جاء عالم الرياضيات والفيزيائي الإنجليزي إسحاق نيوتن فوصف الضوء بأنه انبعاث جسيمات، بينما طور الفلكي والرياضي والفيزيائي الهولندي كريستيان هويجنز النظرية التي مؤداها أن الضوء ينتقل بحركة الموجات.
وتكمل هاتان النظريتان كل منهما الآخر، كما أن تطوير نظرية الكم أدى إلى نتائج مؤداها أنه في بعض التجارب يكون الضوء كأنه سلسلة من الجسيمات بينما يكون في تجارب أخرى كأنه موجة. وفي تلك التجارب التي يسير فيها الضوء بحركة الموجات، تتذبذب الموجة عند الزوايا اليمنى باتجاه سير الضوء، ومن ثم يمكن استقطاب الضوء في سطحين عموديين متبادلين.
هذا وللضوء تأثير هام على العديد من المواد الكيميائية. فعلى سبيل المثال، تستخدم النباتات ضوء الشمس لإجراء عملية التركيب الضوئي كما أن تعرض مواد كيميائية معينة محتوية على فضة للضوء يجعلها تتحول إلى اللون الأسود كما هو الحال أثناء عملية التصوير.

الفوتون.


ما المقصود بالفوتون؟ وهل هو جسيم أم موجة؟
مقدمة : من المعروف أن أي جسم ساخن يشع ضوء وحرارة وأي معدن عندما يسخن فانه يتوهج وينبعث منه إشعاع يكون احمر في البداية ثم يتحول إلي اللون البرتقالي ثم إلي اللون الأصفر ثم اللون الأبيض المتوهج 0
أي انه يمكن معرفة درجة الحرارة من خلال اللون (وهذا هو فكرة عمل جهاز البيرومتر الضوئي والذي يستخدم في معرفة درجات الحرارة المرتفعة مثل درجة حرارة الأفران المستخدمة في صهر المعادن) أي انه يمكن استبدال ألوان الأشعة الضوئية بأرقام كمية مختلفة في الطول الموجى والتردد


وخلاصة القول : أن هناك علاقة بين الطاقة التي يشعها المعدن الساخن والطول الموجى أو التردد المنبعث منه
وقد حاول العديد من العلماء تفسير هذه الظاهرة فمنهم من قال بان الذرات تتذبذب فينبعث منها الضوء مثلما يحدث عند اهتزاز الأوتار فتصدر الصوت

حتى جاء العالم العبقري بلانك الذي استنتج أن الإشعاع المنبعث من الأجسامالساخنة يكونإشعاع متقطع أي علي هيئة نبضات متقطعة ومنفصلة عن بعضها البعض ولكننا نراها متصلة ومستمرة حيث أن العين البشرية لايمكن ملاحظة تقطعها0
(لاحظ : العين تستطيع أن تري الصورة متقطعة إذا كانت تظهر وتختفي 17 مرة في الثانية ولكن إذا زادت عن ذلك تراها العين متصلة غير متقطعة
وهذا ما يحدث تماما عندما تشاهد التليفزيون أو ما يحدث في السينما حيث أن الفيلم يكون عبارة عن نبضات أو صور متقطعة حيث انه يعرض صورة كاملة 25 مرة في الثانية ولذلك تكون سريعة ولا يمكن للعين ملاحظتها 0)
(علي فكرة جرب وانظر بعدسة مكبرة وسوف تري نقط حمراء وخضراء وزرقاء والتي تتكون منها الصورة الملونة)
ونعود :مرة أخرى إلي بلانك حيث افترض أن الضوء عياره عن نبضات لكل منها طاقة محددة تسمي الكوانتم أو الكم ومعناها كمية محددة من الطاقة لايمكن تجزئتها والتي تسمى باسم (الفوتون)
وهذه الفوتونات تصدر نتيجة تذبذب الذرات أي عند انتقالها من مستويات عليا إلي مستويات اقل وافترض أيضا أن الضوء له كتلة وهو ما يسمي بالطبيعة الجسيمة للضوء
وقد ايدة العالم العظيم والعبقري اينشتاين الذي أكد أن الضوء له كتلة 0 وبذلك يعلن اينشتاين الحرب علي النظرية الموجية للضوء والتي ظلت سائدة ومنتشرة فترة طويلة جدا من الزمن والتي كان يعتقد صحتها عامة العلماء في ذلك الحين 0والتي تفترض أن الضوء موجات وليس جسيمات
والسؤال الآن هل الفوتون فعلا جسيم أم موجة ؟ وهل الضوء فعلا له كتلة زى رأي اينشتاين أم هو موجة فقط

مبدأ عمل الجرس الكهربائي.




إن الجرس الكهربائي هو من أهم التطبيقات على المغانط الكهربائية حيث أنه عندما يمر التيار في الملف يتولد مجالا مغناطيسيا حول ذلك الملف يعمل على جذب قطعة الحديد حرة الحركة مما يسبب طرق المطرقة للجرس فيصدر الصوت

يعتبر المغناطيس الكهربي الجزء الرئيسي في تركيب الجرس.
والمغناطيس الكهربي يتكون من سلك ملفوف حول قطعة من الحديد. حيث انه عند مرور تيار كهربي في سلك فإن مجال مغناطيسي بسيط ينشىء حول السلك في صورة حلقات تحيط به، ولتكبير هذا المجال المغناطيسي نقوم بلف السلك في شكل لولبي حول قطعة من الحديد فيتم إكساب قطعة الحديد خواص المغناطيس طالما استمر التيار بالمرور في السلك ولكن عندما يتوقف التيار الكهربي تعود قطعة الحديد إلى وضعها الطبيعي وتفقد الخاصية المغناطيسية.

وعندما تكون قطعة الحديد في الحالة المغناطيسية فإنه يكون له قطبان شمالي وجنوبي مثل المغناطيس الدائم تماماً ويستطيع المغناطيس الكهربي جذب قطع الحديد.

عندما نقوم بالضغط على زر الجرس الكهربي فإننا نقوم بإغلاق دائرة كهربية تعمل على تمرير التيار الكهربي في دائرة كهربية تحتوي على محول كهربي لخفض فرق الجهد من 220 فولت إلى 10 فولت ويمر التيار الكهربي بعد ذلك في السلك المحيط بقطعة الحديد التي تشكل المغناطيس كهربي.

المجال المغناطيسي المتولد في المغناطيس الكهربي يعمل على تحريك الجزء المسئول عن إحداث الصوت الذي يصدر عن الجرس. وهناك عدة طرق تستخدم في تركيب الجرس لإصدار الأصوات المختلفة التي نسمعها. وفي الجزء القادم سوف نتعرف على أربعة أنظمة مختلفة مسئولة عن إصدار أصوات مختلفة.

يتألف الجرس الكهربائي عادة من مغناطيس كهربائي وهو عبارة عن قضيب حديدي يلف حوله ملف ثم يسري فيه تيار كهربائي، هذا المغناطيس يعمل بشكل متقطع بحيث يجذب ثم يفلت قطعة حديدية تدق نهايتها بناقوس لتوليد الصوت ويتصل بها مفتاح كهربائي لتوصيل وفصل الدائرة وبالتالي مغنطة وعدم مغنطة الملف. عندما تنجذب القطعة الحديدية للمغناطيس الكهربائي فإن المفتاح الكهربائي يفصل الدائرة ولكن كتلة القطعة الحديدية والكرة الموجودة في طرفها تحافظان على كمية الزخم والقصور الذاتي لمسافة معينة حتى يتغلب نابض أو جاذبية الأرض مثلاً عليها لترجعها مرة أخرى.
أثناء انجذاب هذه القطعة باتجاه المغناطيس الكهربائي فإن كرتها تدق في الناقوس وأثناء عودتها فإن مفتاح الدائرة يعمل من جديد لتوصيل الدائرة ومغنطة الملف مرة أخرى فتتكرر العملية سريعاً.

مبدأ عمل المكنسة الكهربائية.




المكنسة الكهربائية (بالإنكليزية: Vacuum cleaner) هي آلة تعمل بالطاقة الكهربائية أصبحت تُستخدم في التنظيف منذ قرنٍ تقريباً بعد أن كان يتم بالمكنسة العادية. وقد انتشرت هذه الآلة بسرعة لأنها تقوم بالتنظيف بسرعة وكفاءة أكبر بكثير من المكنسة العادية، وذلك بسبب صعوبة استخراج الأوساخ التي تعلق في السجاد بواسطتها.
أول من اخترع المكنسة الكهربائية كان المهندس الإنكليزي هيربيرت بوث في عام 1901.
لكن المكنسة التي اخترعها بوث كانت تعمل بمحرك ومضخة ضخمين لدرجة أنه ليس بالإمكان إدخالها حتى إلى المنازل، فحينها لم تَكن المكنسة تُباع بل كانت الفكرة أن يَطلب العميل من الكنّاسين القدوم وتنظيف بيته مقابل مبلغ معين. ولكن بحلول عام 1908 استطاعت بعض الشركات صُنع مكانس كهربائية أصغر حجماً وقابلة للبيع لوضعها في المنازل. وبعد ذلك لم تتطور المكانس بشكل كبير حتى أواخر القرن العشرين، حيث اخترعت عام 1993 أول مكانس شبيهة بالمكانس العصرية التي تُستخدم اليوم.




مبدأ عمل المكنسة الكهربائية




تعمل المكنسة الكهربائية عن طريق مروحة شفط، فتوجد فراغًا جزئياً داخل الجهاز. ويندفع الهواء الخارجي بسرعة إلى داخل المكنسة لملء الفراغ حاملاً معه الأوساخ. ويقوم كيس المكنسة، أو وعاء آخر، بحجز الأوساخ من الهواء المندفع الذي يمر إلى الخارج نظيفًا. ويُفرغ كيس الأوساخ، أو الوعاء المُستخدم، بانتظام ويمكن تغييره. وفي بعض المكانس، تفرغ الأوساخ في صهريج ماء لتصفية الغبار.

أنواع المكانس الكهربائية
هناك نوعان رئيسيان من المكانس الكهربائية: المكانس ذات الحوض أو الصهريج، والمكانس العمودية.
تحتوي المكانس ذات الصهريج على كيس ومروحة شفط قوية تشفط الأوساخ إلى داخل الكيس عن طريق خرطوم مرن. ويمكن أن تُركب عليه فوهات مختلفة. أما المكانس العمودية، فلها مروحة شفط صغيرة وخضاضة في قاعدتها. والخضاضة، أسطوانة دوارة، وبها شعيرات قوية من البلاستيك لتفتيت الأوساخ. وتشفط الأوساخ إلى داخل كيس معلق بمقبض المكنسة. وتجمع بعض المكانس بين نظام الصهريج، والنظام العمودي، وفي هذه الحالة نجد الخضاضة في فوهة الخرطوم بالإضافة إلى مروحة الشفط لإعطاء شفط قوي.
وهناك أنواع أخرى من المكانس الكهربائية تشمل المكنسة اليدوية والخفيفة الوزن والمبتلة ـ الجافة. يمكن حمل المكانس اليدوية بيد واحدة بسهولة. وهي مفيدة لتنظيف الأسطح التي لا يمكن الوصول إليها بالمكنسة التقليدية. ويمكن استخدام المكنسة خفيفة الوزن للتنظيف الخفيف، وإزالة الغبار. وهي تشبه المكنسة العمودية، لكن وزنها أقل وشفطها كذلك، وليس بها خضاضة. أما المكنسة ذات النظام المبتل ـ الجاف، فتُستخدم لتنظيف السوائل والغبار.

البارا مغناطيسية والدايا مغناطيسية.

كل المواد لها صفات مغناطيسية بدرجة أو بأخرى ، وإذا استبعدنا المواد الفرو مغناطيسية


فإنه يمكن تقسيم المواد مغناطيسياً إلى نوعين :

1 – المواد البارا مغناطيسية :

وفيها تكون النفاذية النسبية ( km ) اكبر قليلاً من الواحد
( km >1 ) .

2- المواد الدايا مغناطيسية :
وفيها تكون النفاذية النسبية (km ) أقل قليلاً من الواحد
( km < 1 ) .

ويمكن التمييز بينها نظرياً عما إذا كانت جزيئات الماده تحتوي أو لا تحتوي عزم ثنائي قطب مغناطيسي .

* المواد البارا مغناطيسية *
لدى جزيئاتها أو أيوناتها متجه عزم ثنائي قطب مغناطيسي وفي حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي فإن متجهات المناطق تكون موزعة عشوائياً أما في حالة وجود مجال مغناطيسي خارجي فإنه يعمل على توحيد اتجاه المناطق وبذلك يكون المجال المغناطيسي الناتج أكبر قليلاً من المجال المغناطيسي في حالة الهواء أو الفراغ حيث أن الطاقة الحرارية الناتجة عن حركة الجزيئات تعمل على تقليل المجال المغناطيسي .
وهناك كمية أخرى ذات أهمية خاصة وهي ( التمغنط ) حيث :
التمغنط ( M ) : هو عزم ثنائي القطب المغناطيسي لوحدة الحجوم .
أي أن : M = m / V حيث :
m هي عزم ثنائي القطب للمادة ، V : هي الحجم ، M التمغنط
وقد وجد أن التمغنط يتناسب طردياً مع المجال الخارجي الذي يميل إلى توحيد اتجاه المناطق وعكسياً مع درجة الحرارة بالكالفن التي تميل إلى إعادة العشوائية في اتجاه المناطق .
ويُسمى هذا بقانون كوري أي أن : M = C ( B / T )
حيث : C مقدار ثابت يُسمى ثابت كوري ، B كثافة الفيض المغناطيسي ،T درجة الحرارة بالكالفن


* المواد الدايا مغناطيسية *
لا تحتوي على جزيئات لها عزم مغناطيسي فإذا وُضعت في مجال خارجي فإن اتجاهات المناطق تأخذ اتجاهاً موحداً ضد اتجاه الحث الخارجي

الضغط في السوائل.

الضغط عند نقطة
لتكن القوة المؤثرة F
A مساحة السطح
بما أن الضغط = المركبة العمودية للقوة / مساحة السطح

تعريف الضغط عند نقطة ــ هو مقدار القوة المتوسطة المؤثرة عموديا على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة

وحدة قياس الضغط ـــ بما أن القوة تقدر بالنيوتن والمساحة بالمتر المربع
إذا يقاس الضغط بوحدة هي ـ نيوتن / متر مربع

وحدة أخرى لقياس الضغط

وحدة الضغط = نيوتن / م2

نيوتن × متر / متر3 = جول / م3
أبعاد الضغط
أبعاد الضغط = أبعاد القوة / أبعاد المساحة

ما معنى أن الضغط عند نقطة من سطح = 5 × 105 نيوتن/ م2
المعنى أن القوة المتوسطة المؤثرة عموديا على وحدة المساحات من السطح المحيطة بتلك النقطة = 105 × 5 نيوتن

ملاحظات

تعرف هذه القوة باسم القوة الضاغطة وتقدر بحاصل ضرب الضغط × المساحة وهذا لا يكون صحيحا إلا إذا كان الضغط منتظما مثل ضغط السائل على قاعدة الإناء ـ أما إذا كان الضغط غير منتظم ـ مثل ضغط السائل على أحد جوانب الإناء كما سيأتي فإن القوة الضاعطة = متوسط الضغط × المساحة

اذا كانت القوة تصنع زاوية مع العمودي فإن الضغط يساوي

قياس الضغط عند نقطة في باطن سائل

المطلوب حساب ضغط السائل عند نقطة ( أ ) ــ
نتصور عمودا من السائل على شكل متوازي مستطيلات
ولتكن ــــ
A مساحة قاعدة متوازي المستطيلات
h ارتفاع المتوازي حتى سطح السائل
V حجم عمود السائل
كثافة السائل
اذا
حجم عمود السائل = مساحة قاعدته × ارتفاعه
كتلة عمود السائل = حجم عمود السائل × كثافته

وزن عمود السائل = كتلته × عجلة الجاذبية الأرضية

بما أن وزن عمود السائل هو القوة المؤثرة عموديا على المساحة من السائل


هذا باعتبار أن الإناء مغلق من أعلى
إذا كان الإناء مفتوحا فإن الضغط الجوي يضغط أيضا على سطح السائل ويسمى بالضغط الكلي أو المطلق

تعريف ضغط سائل ساكن عند نقطة في باطنه يقدر بوزن عمود السائل الذي مساحة مقطعه وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة وارتفاعه هو البعد العمودي بين بين النقطة وسطح السائل
العوامل التي يتوقف عليها الضغط عند نقطة في باطن سائل
أولا كثافة السائل [ تناسب طردي ] بزيادة كثافة السائل يزداد الضغط له عند نفس النقطة
ثانيا عجلة الجاذبية الأرضية [ تناسب طردي ] بزيادة عجلة الجاذبية يزداد الضغط
ثالثا عمق النقطة أسفل السطح الخالص للسائل [ تناسب طردي ] أي أن الضغط عند نقطة في باطن السائل يتناسب طرديا مع بعد النقطة عن سطح السائل ولذلك ضغط السائل يتساوى في جميع النقط التي تقع في مستوى أفقي واحد

ملاحظات

جميع النقاط التي تقع في مستوى أفقي واحد في باطن سائل ساكن يكون لها نفس قيمة الضغط


لا يتوقف ضغط سائل ساكن عند نقطة في باطنه على شكل الإناء حيث نلاحظ أنه في جهاز الآواني المستطرقة يرتفع فيه السائل بنفس المقدار رغم إختلاف شكل وحجم كل إناء



التعليل
نفرض أن النقاط A B C تقع في مستوى أفقي واحد أي أن
PA = PB = PC

ما معنى أن الضغط عند نقطة في باطن سائل
باسكال
إتزان السوائل في الأنبوبة ذات الشعبتين


تعيين الكثافة النسبية لسائل ــ الوزن النوعي له ـ
أولا ـ نأخذ أنبوبة ذات شعبتين بشكل حرف يو تحتوي على كمية من الماء الذي كثافته رو تو
ثانيا نصب في الفرع الأيسر كمية من سائل آخر وليكن زيت مثلا كثافته
ثالثا عند الاستقرار نأخذ مستوى أفقي واحد يمر بالفرع الأيمن في نقطة سي ويمر بالفرع الأيسر في نقطة A عند السطح الفاصل بين الماء والزيت
نقيس ارتفاع سطح الزيت فوق السطح الفاصل عند النقطة ايه وليكن h1 ونقيس ارتفاع الماء فوق النقطة سي وليكن h2
ونظرا لأن النقطتان أيه وسي في مستوى أفقي واحد داخل نفس السائل الساكن ( الماء ) اذا الضغط عند النقطة سي يساوي الضغط عند النقطة ايه
وبالتالي

وبتطبيق العلاقة السابقة يمكن تعيين الكثافة النسبية للزيت أو الوزن النوعي له
Specific Gravity


Density


The density is defined as a mediums mass per unit volume. Mass is a property.

  • Mass and Weight - the Difference! - What is weight and what is mass? An explanation of the difference between weight and mass.
Mass can be expressed as:
ρ = m / V (1)
where
ρ = density
m = mass
V = volume
The SI units for density are kg/m3. The imperial (BG) units are lb/ft3 (slugs/ft3). While people often use pounds per cubic foot as a measure of density in the U.S., pounds are really a measure of force, not mass. Slugs are the correct measure of mass. You can multiply slugs by 32.2 for a rough value in pounds.
  • Unit converter for other units
The higher the density, the tighter the particles are packed inside the substance. Density is a physical

property constant at a given temperature and density can help to identify a substance.

  • Densities and material properties for different materials
Example - Use the Density to Identify the Material:
An unknown liquid substance has a mass of 18,5 g and occupies a volume of 23,4 ml. (milliliter)
The density can be calculated as:
ρ = [18.5 (g) / 1000 (g/kg)] / [23.4 (ml) / 1000 (ml/l) 1000 (l/m3) ]
= 18.5 10-3 (kg) / 23.4 10-6 (m3)
= 790 kg/m3
If we look up densities of some common substances, we find that ethyl alcohol, or ethanol, has a density of 790 kg/m3. Our unknown liquid may likely be ethyl alcohol!
Example - Use Density to Calculate Mass of a Volume

The density of titanium is 4507 kg/m3 . Calculate the mass of 0,17 m3 titanium!
m = 0.17 (m3) 4507 (kg/m3) = 766.2 kg
Specific Weight


Specific Weight is defined as weight per unit volume. Weight is a force.

  • Mass and Weight - the Difference! - What is weight and what is mass? An explanation of the difference between weight and mass.
Specific Weight can be expressed as:
γ = ρ g (2)
where
γ = specific weight
g = acceleration of gravity
The SI-units of specific weight are kN/m3. The imperial units are lb/ft3.
The local acceleration g is under normal conditions 9.807 m/s2 in SI-units and 32.174 ft/s2 in imperial units.
Example - Specific Weight Water

Specific weight for water at 60 oF is 62.4 lb/ft3 in imperial units and 9.80 kN/m3 in SI-units.
Example - Specific Weight Some other Materials

Specific Weight - γImperial Units (lb/ft3) SI Units (kN/m3) Ethyl Alcohol49.37.74Gasoline42.56.67Glycerin78.612.4Mer cury847133SAE 20 Oil578.95Seawater6410.1Water62.49.80

  • Material Properties
Specific Gravity
Specific Gravity is dimensionless unit defined as the ratio of density of the material to the density of water at a specified temperature. Specific Gravity can be expressed as:
SG = = ρ / ρH2O (3)
where
SG = specific gravity
ρ = density of fluid
ρH2O = density of water
It is common to use the density of water at 4 oC (39° F) as reference - at this point the density of water is at the highest.
  • Thermal Properties of Water Density, Freezing temperature, Boiling temperature, Latent heat of melting, Latent heat of evaporation, Critical temperature ....
Since Specific Weight is dimensionless it has the same value in the metric SI system as in the imperial english system (BG).
At the reference point specific gravity has same numerically value as density.
Example - Specific Gravity

If the density of iron is 7850 kg/m3, 7.85 grams per cubic millimeter, 7.85 kilograms per liter, or 7.85 metric tons per cubic meter - the specific gravity of iron is:
SG = 7850 kg/m3/ 1000 kg/m3 = 7.85
where the density of water is 1000 kg/m3.

هل يؤثر إختلاف نصف قطر الأنبوبة على ارتفاع كل من السائلين في فرعي الأنبوبة

ملاحظات هامة

يجب أن يكون الماء أحد السائلين عند تعيين الوزن النوعي للسائل الآخر

يمكن إيجاد كثافة السائل بضرب الكثافة النسبية للسائل× 1000 ولكن اذا كان الماء ليس أحد السائلين يمكن تعيين كثافة أحد السائلين بمعلومية كثافة السائل الآخر