آزمایش های فیزیک

[Rez@ee]

نحوه اندازه گیری فشار:
فشار را به کمک دستگاههای فشار سنج اندازه می گیرند عمده ترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نام گذاری شده است عبارتند از:
فشارسنج لوله U شکل
فشار سنج مکلئود
فشار سنج جیوهای
فشار سنج ترموکوپل
فشارسنج صوتی
فشار سنج خازنی
فشارسنج گازایده آل

ساده ترین و معروترین آنها فشار سنج لوله U شکل است که در آن مقداری جیوه در لوله U شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط (هواکه برابر p0 است) و ماده د اخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند ازطریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را می توانیم به دست آوریم

P=P0+ρg(h-h0

در رابطه اخیر P فشار و ρ چگالی ماده و P0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وh ارتفاع ستون مایع در فشار ماده می باشد.

[Rez@ee]

آرایش تداخل سنج مایکلسون

اجزاء تداخل سنج مایکلسون مطابق شکل مرتب می‌شوند که در آن فاصله آینه‌های M1 و M2 از تیغه G1 به ترتیب x1 و x2 می‌باشد. پرتوهای تداخل کننده به اندازه x1 - x2l l2 = d2 اختلاف راه خواهند داشت. پس با تغییر اختلاف فاصله دو آینه از تیغه (d) می‌توان اختلاف راه و در نتیجه شماره حلقه‌های تداخلی را تغییر داد.

وقتی d کاهش می‌یابد، حلقه‌ها یک به یک در مرکز محو می‌شوند (با افزایش d حلقه‌ها ظاهر خواهند شد). در واقع زمانی که آینه M1 به فاصله d0 حرکت می‌کند، N حلقه در مرکز از بین برود، با استفاده از رابطه d0/N2 = λ طول موج بدست می‌آید.




استاندراد کردن متر

مایکلسون از روش فوق برای استاندارد کردن متر استفاده کرد. او پی برده بود که خط قرمز کادمیوم یکی از چشمه‌های تکفام دلخواه است و بدین ترتیب طول موج آن را به عنوان مرجعی برای استاندارد کردن متر بکار برد و متر را بصورت زیر تعریف کرد:


طول موج قرمز کادمیوم 13.1553164 = متر1 ، دقت رابطه تقریبا یک در 109 است.
ایده اندازه گیری طول موج

برای اندازه گیری طول موج ، حلقه‌های دایروی را تشکیل داده و سپس بوسیله پیچ مخصوص ، آینه متحرک را به آهستگی تغییر مکان می‌دهیم. می‌دانیم که هرگاه یکی از آینه‌ها به اندازه d تغییر مکان پیدا کند، اختلاف راه نوری به اندازه 23 تغییر خواهد کرد. فرض می‌کنیم مرکز حلقه‌ها تاریک باشد، به ازای 2/λ تغییر مکان آینه متحرک ، اختلاف راه به اندازه λ تغییر می‌کند و لذا مرکز دوباره تاریک می‌گردد. عملا با تغییر مکان آینه (d) مشاهده می‌شود که حلقه‌ها در مرکز ظاهر یا محو می‌شوند. حدود m حلقه را شمرده و با استفاده از رابطه λ = 2d/m طول موج را بدست می‌آوریم.
تنظیم دستگاه

منبع را روشن مى‌کنیم، برای اینکه نور بطور موازی به دستگاه برسد، از یک عدسی استفاده می‌کنیم. با تغییر محل منبع و عدسی نور را طوری تنظیم می‌کنیم که روی دو آینه را بپوشاند. در این حالت اگر از روبرو به آینه نگاه کنیم، تصویر را در آن می‌بینیم. با پیچهای مخصوصی ، دو تصویر را بر هم منطبق می‌کنیم. این زمانی است که آینه‌ها بر هم عمود است و نقش تداخلی ظاهر می‌شود. دوباره پیچها را تغییر می‌دهیم تا حلقه‌های دایروی در مرکز ظاهر شوند.
روش آزمایش

ابتدا نقش تداخلی را با منبع تکفام با طول موج معین ، ایجاد می‌کنیم. درجه پیچ میکرومتر آینه متحرک را یادداشت می‌کنیم. سپس 100 حلقه به داخل یا خارج را می‌شماریم. دوباره درجه میکرومتر را خوانده ، اختلاف دو درجه را با D نشان می‌دهیم. از طرف دیگر d را از رابطه d = mλ/2 بدست آورده ، نسبت K = D/d را محاسبه می‌کنیم.

حال آزمایش را با منبع یا طول موج مجهول انجام می‌دهیم. تغییر مکان آینه را از روی پیچ میکرومتر ، با شمردن m حلقه ، بدست می‌آوریم. (D) با استفاده از رابطه K = D/d و K بدست آمده از مرحله اول آزمایش d را پیدا می‌کنیم و دوباره با استفاده از رابطه λ = 2d/m طول موج مجهول را بدست می‌آوریم.

[Rez@ee]

قفس فاراده با رادیو و موبایل: یک رادیو روشن را در چند قفس توری سیمی (مانند قفس پرندگان ، قفس مرغ و قوطی شیر خشک) قرار دهید و صدای آنها را با هم مقایسه کنید. بار دیگر آن را درون یک فویل آلومینیمی بپوشانید و با قبل مقایسه کنید. تکرار این کار با موبایلی که می خواهید شماره اش گرفته شود ، چه اطلاعاتی را به شما می دهد؟

[Rez@ee]

اندازه گیری مولکول در آشپزخانه مواد و وسایل مورد نیاز
1. یک عدد سینی فلزی ترجیحاً بزرگ
(هر چه بزرگ‌تر باشد، آزمایش بهتر انجام می‌شود)
2. مقداری آب
3. مقدار کمی روغن مایع
4. مقدار کمی زردچوبه
5. یک قاشق غذاخوری
6. قطره‌چکان
7. خط‌کش
8. ماشین‌حساب
9. ترازوی آشپزخانه

شرح آزمایش
سینی را بر روی یک سطح صاف قرار دهید و مقداری آب، تقریباً به عمق 2 سانتی‌متر، درون آن بریزید. اندکی صبر کنید تا سطح آب کاملاً ساکن شود. با استفاده از قطره‌چکان یک قطره روغن مایع را از ارتفاع نزدیک به سطح آب، بر روی سطح آب بچکانید. برای آن که قطره روغن بتواند تا حداکثر جای ممکن بر روی سطح آب پخش شود، بهتر است آن را در نقطه‌ای در وسط سطح آب رها کنید. قطره‌ی روغن به سرعت بر روی آب پخش می‌شود، اما چون رنگ آن تمایز چندانی با آب ندارد، مرز لایه‌ی روغن روی سطح آب مشخص نیست. برای آن که ببینیم روغن تا چه اندازه‌ای روی سطح آب گسترده شده است، از زردچوبه استفاده می‌کنیم. مقدار کمی زردچوبه را به آرامی و با استفاده از یک قاشق غذاخوری در محلی که قطره‌ی روغن را رها کرده‌اید، بریزید. با گسترش این کار به اطراف، مرز لایه‌ی روغن بر روی سطح آب کاملاً مشخص خواهد شد.
اکنون برای آن که ضخامت لایه‌ی روغن را بر روی سطح آب برآورد کنید، ابتدا باید مساحت لایه‌ی روغن را بر روی سطح آب برآورد کنید. برای این کار می‌توانید از خط‌کش و روابط محاسبه‌ی مساحت در ریاضی استفاده کنید. سپس با دانستن چگالی روغن و جرم قطره‌ی روغن، حجم آن را نیز تعیین کنید. از حاصل تقسیم حجم روغن بر مساحت لایه‌ی روغن، ضخامت قطره‌ی روغن محاسبه می‌شود.
برای محاسبه‌ی جرم قطره‌ی روغن می‌توانید جرم تعداد مشخصی قطره‌ی روغن را با استفاده از ترازوی آشپزخانه اندازه‌گیری کنید و سپس با تقسیم کل جرم بر تعداد قطره‌ها، جرم تقریبی یک قطره را برآورد کنید. جرم یک قطره روغن را بر چگالی روغن تقسیم کنید تا حجم آن به دست آید. چگالی روغن مایع را تقریبا 0/9 گرم بر سانتی‌مترمکعب در نظر بگیرید.

پرسش‌های آزمایش
1. ضخامت لایه‌ی روغن بر روی سطح آب تقریباً چند نانومتر است؟
2. اگر سطح سینی بسیار بزرگ باشد و روغن بدون هیچ محدودیتی بتواند روی سطح آب گسترش یابد، ضخامت لایه‌ی روغن تقریباً به اندازه‌ی قطر یک مولکول روغن می‌شود. قطر مولکول روغن را چند نانومتر برآورد می‌کنید؟
3. چند مایع دیگر نام ببرید که بتوان قطر مولکول آن‌ها را به این روش محاسبه کرد؟

[Rez@ee]

یه فرفره سنگین درست کنین که محورش آهنربا باشه و یه سطح بزرگ آهنربا مثلا یه باند بزرگ ماشین. بعد آهنربای بزرگ رو روی یه سطح صاف قرار بدین و فرفره رو در جهتی که آهنربا رو دفع کنه روی اون نگه دارین .حالا دستتون رو ببرین بالا و فرفره روسریع بچرخونین و و ول کنین میبینین که فرفره توی هوا معلق میمونه

[فریده]

ممنون جالب بود با اجازه کپی کردم

[Rez@ee]

غلتکی که از تپه بالا می رود !
مواد و وسایل لازم
کمی خمیرمجسمه سازی
یک قوطی خالی استوانه ای
دو کتاب قطور


روش آزمایش
گلوله ای ازخمیر درست کنید و آنرا تقریبا در وسط دیواره داخلی قوطی بچسبانید.
به کمک دو کتاب یک سطح شیب دار بسازید.
قوطی استوانه ای را در پایین سطح شیب دار نگهدارید . دقت کنید آن قسمت از
قوطی که به دیواره داخلی آن خمیر چسبانده اید به طرف سر بالایی کتاب قرار
گیرد .





درب قوطی را ببندید.
قوطی را رها کنید.
مشاهده می شود که برخلاف انتظار قوطی از سطح شیب دار بالا می رود !

اگر آزمایش به نتیجه فوق نرسید ممکن است به یکی از دو دلیل زیر باشد:
شیب کتاب تند باشد.در این صورت شیب کتاب را کم کنید.
وزن گلوله کمتر از حد لازم باشد .در این صورت گلوله سنگین تری درست کنید.


نتایج آزمایش
آن طرف از قوطی که خمیر می چسبانید سنگینتر می شود و در نتیجه با نیروی بیشتری به طرف زمین کشیده می شود.
چون نیروی جاذبه گلوله داخل قوطی را به طرف پایین می کشد جهت کشش به قسمی عمل می کند که سبب می شود قوطی به طرف سربالایی سطح شیب دار بغلتد.

[Rez@ee]

آزمایش شیطانک آبی
در یک شیشه شربت کوچک یا لوله آزمایش تا نیمه آب بریزید . همینطور در ظرف شیشه ای بلند و دهان گشادی آب بریزید . با انگشت خود دهانه شیشه کوچک را بگیرید و آن را به طور وارونه داخل آب ظرف بزرگ فرو برید و انگشت خود را بردارید . اگر شیشه در سطح آب شناور ماند ، کمی آب به آن اضافه کنید و اگر به ته ظرف فرو رفت ، کمی از آب آن را خالی کنید . وقتی شیشه کوچک طوری شناور ماند که نزدیک به فرو رفتن و غوطه ور شدن است ظرف بزرگ را تا نزدیک دهانه آن از آب پر کنید . دهانه ظرف را با لاستیک یک بادکنک بپوشانید . لاستیک را سفت بکشید و محکم ببندید .
حال کف دست خود را روی لاستیک گذاشته و به طرف پایین فشار دهید و سپس بردارید .




مشاهده خواهید کرد که :
ابتدا شیشه به پایین شیرجه می رود . اما وقتی دست خود را برمی دارید دوباره به وضعیت شناور باز می گردد .

توضیح :
وقتی با دستتان به لاستیک غشار می دهید به هوای بالای ظرف نیرو وارد می کنید که آن را فشرده کرده و فضای کمتری را اشغال می کند . چون آب نمی تواند فشرده شود مقداری از آن وارد شیشه کوچک می شود . وقتی آب داخل این شیشه اضافه شد ، وزن آن بیشتر از وزن آبی که جا به جا می کند ، گردیده و فرو می رود .

[Rez@ee]

آزمایش اورستد

هانس کریستین اورستد (1851-1777) ، فیزیکدان دانمارکی، نوشته های شلینگ را درباره¬ی فلسفه¬ی طبیعت مطالعه کرد و خود او درباره¬ی موضوع¬های فلسفی مطالب بسیاری نوشت. اورستد در مقاله¬ای که به سال 1813 منتشر شد پیش بینی کرد که رابطه¬ای میان الکتریسیته و مغناطیس می¬توان یافت. او در سال 1820 قطب¬نمایی را زیر یک سیم حامل جریان گذاشت و کشف کرد که یک میدان مغناطیسی جریان الکتریکی را احاطه می کند.



در سالهای بعد او نظر دانشمندان دیگر مبنی بر این که کشف او درباره¬ی الکترومغناطیس تصادفی بوده است، به شدت انکار کرد.