آموزش و تحقيقات
انواع آسیگماتیسم آستیگماتیسم انواع مختلفی دارد و می‌تواند به تنهایی، همراه با نزدیک بینی یا دوربینی وجود داشته باشد. آستیگماتیسم مثبت هرگاه سطح تصویر خطی T ناشی از پرتو مماسی در سمت چپ تصویر خطی S ناشی از پرتو عمودی باشد، آستیگماتیسم را مثبت می‌نامند. آستیگماتیسم منفی هرگاه تصویر خطی T ناشی از پرتو مماسی در سمت راست سطح تصویر خطی ناشی از پرتو عمودی بیافتد، آستیگماتیسم را منفی می‌نامند. چگونه می‌توان دستگاهی ساخت که فاقد آستیگماتیسم باشد؟ آستیگماتیسم با فاصله کانونی متناسب است و با تغییر شکل بهبود بسیار اندکی می‌یابد. با آنکه یک عدسی دوتایی مماس مرکب از یک عدسی مثبت و یک عدسی منفی دارای آستیگماتیسم چشم گیری است، ورود یک قطعه دیگر متشکل از یک بند یا یک عدسی می‌تواند آن را بسیار کاهش دهد. با فاصله گذاری مناسب مابین هر یک از عدسی‌های هر سیستم اپتیکی و یا با مکان‌یابی مناسب برای روزنه (دیافراگم) اگر بکار آید، می‌توان انحنای سطوح تصویری آستیگماتیک را بطور محسوسی تغییر داد. بعد از اصلاح آستیگماتیسم دو سطح سهموی T و S روی هم می‌افتند که به این سطح پتزوال گفته می‌شود.
سه شنبه 19/6/1387 - 21:10
آموزش و تحقيقات
آستیگماتیسم از چه چیزی ناشی می‌شود؟ هنگامی که نور از یک نقطه خارج از محور به سطح عدسی برخورد می‌کند، تولید یک دسته پرتو مماسی "tt و یک دسته پرتو کمانی "ss می‌کند. چون این دو دسته پرتو عمود برهم ، باعث کانونی شدن پرتوها در فواصل مختلف از عدسی می‌شوند، دو تصویر که به ترتیب با T و S برای صفحات مماسی و کمانی نشان داده شده‌اند، تصاویر خطی خواهند بود. بین T و S کانون دایره‌ای خواهد بود که به نام دایره با کمترین ماتی خوانده می‌شود. مکان هندسی تصاویر خطی T و S برای نقاط مختلف جسم سطوح سهموی خواهد بود. مقدار آستیگماتیسم جدایی بین دو سطح در امتداد هر پرتو اصلی از یک جسم نقطه‌ای معیاری از مقدار آسیگماتیسم را برای این جسم بدست می‌دهد که با مربع فاصله از محور نوری متناسب می‌باشد. اندازه گیری آستیگماتیسم بر اساس دیوپتر است. آستیگماتیسم بصورت زیر طبقه بندی می‌شود: • آستیگماتیسم خفیف: کمتر از یک دیوپتر • آستیگماتیسم متوسط: یک تا دو دیوپتر • آستیگماتیسم شدید: دو تا سه دیوپتر • آستیگماتیسم بسیار شدید: بیش از سه دیوپتر
سه شنبه 19/6/1387 - 21:9
آموزش و تحقيقات
هرگاه ابیراهی کروی و کما برای یک عدسی اصلاح شود (حالت آپلانتیک) ولی عدسی قادر نباشد که تصویر شیئی که از محور فاصله دارد را بطور واضح نمایان کند، به عبارتی تصویر مبهم نمایان سازد، گفته می‌شود که عدسی دچار آستیگماتیسم (Astigmatism) شده است. تصاویر مبهم حاصل از آن را تصاویر آستیگماتیکی می‌نامند. با افزایش فاصله خارج از محور جسم و افزایش دهانه سطح شکستی آستیگماتیسم افزایش می‌یابد.دید کلی بسیاری از افراد به همراه نزدیک بینی درجاتی از آستیگماتیسم یا حالت بیضی بودن قرنیه را دارند. آستیگماتیسم وقتی ایجاد می‌شود که قرنیه شبیه مقطعی از توپ بیسبال است تا توپ بسکتبال. در نتیجه تصاویر بدلیل انکسار نامساوی در قسمتهای مختلف قرنیه کاملا بر روی شبکیه متمرکز نمیشوند و تصاویر چه دور و چه نزدیک تار می‌شوند. بنابراین افرادی که دچار درجات بالایی از آستیگماتیسم هستند نه تنها همانند افراد نزدیک بین اشیای دور را تار میبینند، بلکه اشیای نزدیک را هم تار میبینند. بنابرین آستیگماتیسم هم به تنهایی و نیز همراه با نزدیک بینی یا دوربینی می‌تواند دیده شود.
سه شنبه 19/6/1387 - 21:9
آموزش و تحقيقات
همدم ستاره-سیاه چاله- نیز همچون یك كاوش گر اطلاعاتی عمل می كند؛و بسته به فاصله اش تغییرات میدان مغناطیسی ستاره را در تغییرات سیگنال های پرتو گاما بازتاب می دهد. علاوه بر آنچه گفته شد، دلیلی هندسى نیز می تواند گسیل این میزان از پرتو گاما را توجیه كند؛بر طبق فرمول معروف آلبرت اینیشتین (E=mc2) ماده و انرژی یكسان هستند و جفت ذره و ضد ذره می توانند متقابلا باعث از بین رفتن (خنثی كردن) نور شوند. با قرینه هنگامی كه پرتو های گامای پر انرژی با پرتو های نور ستاره برخورد می كنند،می توانند تبدیل به ماده (جفت الكترون و پادالكترون) شوند. بنا بر این پرتو های نور ستاره به پرتو های گاما شباهت دارند؛ مه ای كه منبع پرتو های گاما را به هنگام گذر سیاه چاله از پشت ستاره تشكیل می دهد و تا حدودی منبع اصلی را پنهان می كند.گیلامی دوبوس از آزمایشگاه اختر فیزیك رصدخانه گرینوبل در پایان افزود: جذب تناوبی پرتو های گاما تصویری بسیار جالب از تولید جفت ماده و ضد ماده از نور می باشد، اگرچه كه دیدگاه شتاب ذرات را در این سیستم در پرده ای از ابهام فرو می برد.
سه شنبه 19/6/1387 - 16:49
آموزش و تحقيقات
ساعت خود را با پرتو های گاما تنظیم كنید اخترشناسان برای نخستین بار با بهره گیری از رصدخانه H.E.S.S منشا پرتو گامایی را در فضا یافته اند كه همانند یك ساعت طبیعی عمل می كند. این پرتو ها كه از پر انرژی ترین پرتو های گامای كشف شده می باشند ، از یك سیستم دوتایی با عنوان LS 5039 گسیل می شوند؛ این سیستم كه از ستاره ای آبی رنگ با جرمی بیست برابر جرم خورشید به دور همدمی ناشناخته-به احتمال زیاد یك سیاه چاله- تشكیل شده ،برای نخستین بار توسط تیم H.E.S.S. در سال 2005 میلادی كشف گردید.ما از دهه 1960 میلادی -زمانی كه نخستین تب اختر رادیویی تحت عنوان Little Green Men-1 كشف گردید-با گسیل منظم پرتو های گاما آشنا هستیم.اما همانطور كه پیش از این نیز اشاره شد، برای نخستین بار است كه چنین سیگنال های منظمی از پرتو های گامای پر انرژی(100000 بار پر انرژی تر نسبت به مورد قبلی) كشف شده است. در این سیستم، دو جرم در فاصله ای نزدیك(1.5 تا 2.5 برابر فاصله زمین تا خورشید) هر چهار روز یك بار به دو یكدیگر می گردند . دكتر پائولا چادویك عضو تیم H.E.S.S. از دانشگاه دورام در این باره می گوید: چگونگی تغییرات پرتو های گاما، LS 5039 را به آزمایشگاهی ویژه برای بررسی افزایش شتاب اجسام در نزدیكی سیاه چاله ها تبدیل كرده است.مكانیزم های مختلف ،در تغییرات سیگنال های پرتو گامایی كه به زمین می رسند تاثیر گذار اند.با بررسی این تغییرات دانشمندان قادر خواهند بود تا اطلاعات بسیار ارزشمندی پیرامون سیستم های دو تایی از جمله LS 5039 و تحولاتی كه در اطراف یك سیاه چاله صورت می گیرد، بدست آورند. هنگامی كه سیاه چاله همدم در مقابل ستاره و زمین قرار می گیرد سیگنال های پرتو گاما به حداكثر میزان خود می رسند و هنگامی كه سیاه چاله از پشت ستاره عبور می كند، سیگنال ها بسیار ضعیف می شوند. این گونه تصور می شود كه ذرات گاز و غباری كه توسط باد ستاره ای از اتمسفر ستاره خارج شده و به سوی سیاه چاله روانه می شوند، شتاب گرفته و به سرعت شروع به گردش می كنند، در این بین افزایش دمای ذرات باعث گسیل پرتو های گاما می شود.
سه شنبه 19/6/1387 - 16:49
آموزش و تحقيقات
اگر ستاره غول به جای كوتوله سفید، ستاره نوترونی یا سیاهچاله شود، ممكن است یك دوتایی ایكس ری شكل گیرد. در این حالت، ماده ای كه از ستاره رشته اصلی منتقل می گردد، بسیار داغ می شود. هنگامیكه این ماده با سطح ستاره نوترونی برخورد می كند و یا به درون سیاهچاله كشیده می شود، اشعه ایكس ری منتشر می شود. در حالت سوم، غول سرخ تبدیل به كوتوله سفید می شود و ستاره رشته اصلی تبدیل به غول سرخ می شود. وقتی گاز كافی از غول سرخ در سطح كوتوله سفید اندوخته شد، هسته اتمهای گاز به صورت درخشانی دچار گدازش می شود به این حالت نواختر می گویند. در برخی شرایط، به حدی گاز در كوتوله سفید جمع می شود كه این ستاره فشرده و متلاشی می شود. تقریبا به طور ناگهانی كربن می سوزد و كل كوتوله سفید دچار انفجار ابر نواختر نوع یك می گردد. این نوع انفجار بسیار نورانیست به حدی كه نور آن می تواند كل یك كهكشان را برای ماهها تحت الشعاع قرار دهد.
دوشنبه 18/6/1387 - 20:56
آموزش و تحقيقات
ستارگانی كه جرم آنها كم است یعنی از 1/0 تا 5/0 برابر جرم خورشید، دمای سطحی معادل تقریبا 4000K دارند. درخشش آنها كمتر از 2 درصد خورشید است. این ستارگان هیدروژن درون خود را به آهستگی می سوزانند. آنها می توانند برای مدت 100 بیلیون تا 1 تریلیون سال در رشته اصلی باقی بمانند. این مدت حتی از عمر جهان كه بین 10 تا 20 بیلیون سال تخمین زده می شود نیز بیشتر است، بنابراین هیچ ستاره ای در این گروه تا بحال نمرده است. ستاره شناسان تابحال ندیده اند كه ستاره ای از این گروه عنصری به غیر از هیدروژن را در گدازش به كار گیرد. بنابراین اگر هم یكی از اعضای این گروه بمیرد، وارد مرحله غول سرخ نخواهد شد. در عوض آنها به طور تدریجی سرد می شوند تا اینكه به یك كوتوله سفید و سپس سیاه تبدیل گردند. ستارگان دوتایی از دو پیش ستاره كه بسیار نزدیك یكدیگرند، تشكیل می شوند. بیش از 50 درصد از ستارگانی كه با چشم غیر مسلح، منفرد دیده می شوند در واقع دوتایی هستند.
یك ستاره در یك سیستم دوتایی چنانچه به اندازه كافی به جفت خود نزدیك باشد، می تواند بر زندگی آن تاثیر گذار باشد. بین این دو ستاره منطقه ای وجود دارد كه به یاد ریاضیدان فرانسوی، جوزف لوییز لاگرنج (Joseph Louis Lagrange)، نقطه لاگرنج نامیده می شود. در این منقطه نیروهای گرانشی دقیقا برابرند. اگر یكی از دو ستاره بزرگ شود و لایه های آن از این نقطه بگذرد، ستاره دیگر شروع به كشیدن آن لایه ها به سطح خود می كند. این فرایند كه انتقال جرم نام دارد به چندین روش صورت می گیرد. اگر انتقال جرم از یك غول سرخ به ستاره همدمش كه در رشته اصلی می باشد صورت گیرد، عناصری نظیر كربن و یا عناصر سنگینتر در طیف ستاره رشته اصلی نمایان می گردد. چنانچه این دو ستاره به اندازه كافی به هم نزدیك باشند، پس از تبدیل شدن غول سرخ به یك كوتوله سفید، جریان مواد برعكس می شود و مواد به سمت كوتوله سفید بر می گردند. این مواد یك دیسك داغ را اطراف كوتوله سفید تشكیل می دهند. این دیسك در نور مرئی و فرابنفش می درخشد.
دوشنبه 18/6/1387 - 20:55
آموزش و تحقيقات
ستارگان نوترونی پس از اینكه یك انفجار ابر نواختر نوع دو رخ داد، قسمتی از هسته ستاره ای باقی می ماند. اگر جرم هسته باقیمانده كمتر از سه برابر جرم خورشید باشد تبدیل به یك ستاره نوترونی می شود. این ستاره حداقل جرمی معادل 4/1 جرم خورشید را در كره ای كه شعاع آن حدودا 10 تا 15 كیلومتر است نگاه می دارد. دمای اولیه ستارگان نوترونی 10 میلیون K است اما به دلیل كوچك بودن تشخیص آنها بسیار دشوار است. با اینحال ستاره شناسان پالسهای رادیویی این ستارگان را تشخیص می دهند. گاهی از این ستاره ها 1000 پالس در ثانیه دریافت می شود. یك ستاره نوترونی معمولا دو موج متوالی رادیویی منتشر می كند. این دو موج در دو مسیر مختلف از ستاره دور می شوند. با چرخش ستاره امواج در فضا مانند نورافكن پخش می شوند. اگر یكی از از این موجها به صورت متناوب به زمین برسد، تلسكوپهای رادیویی یك سری پالس را تشخیص می دهند. این تلسكوپها به ازای هر دور گردش ستاره یك پالس دریافت می كنند. ستاره ای كه به این روش شناسایی می گردد، تپ اختر نامیده می شود. سیاهچاله ها اگر هسته باقیمانده از یك ابر نواختر جرمی بیش از 3 برابر جرم خورشید داشته باشد، هیچ نیروی شناخته شده ای نمی تواند در مقابل گرانش آن مقاومت كند. هسته آنقدر فشرده می شود كه یك سیاهچاله به وجود می آید. منطقه ای در فضا با چنان گرانشی كه هیچ چیز نمی تواند از نیروی آن بگریزد. سیاهچاله ها نامرئیند زیرا حتی نور نیز به دام آنها می افتد. همه مواد یك سیاهچاله در نقطه ای در مركز آن جمع می شود. این نقطه تكینگی نام دارد و اندازه آن از ابعاد هسته یك اتم نیز كوچكتر است.
دوشنبه 18/6/1387 - 20:55
آموزش و تحقيقات
همه این اتفاقها از فشرده شدن هسته تا ارتجاع توپ نوترونی تنها در مدت یك ثانیه روی می دهند. البته هنوز ماجرا ادامه دارد. ارتجاع توپ نوترونی یك موج كره ای شكل به بیرون از ستاره ارسال می كند. بیشتر انرژی حاصل از این موج صرف شروع گدازش و تشكیل عناصر جدید می شود. با رسیدن موج به سطح ستاره، دما تا 200.000K افزایش می یابد. در نتیجه ستاره منفجر شده و موادی را در فضا با سرعت 15.000 تا 40.000 كیلومتر در ثانیه رها می كند. نام این انفجار مهیب ابر نواختر نوع دو است. ابر نواخترها فضا را آكنده از گاز و غباری می كنند كه ستارگان دیگر از دل آن پا به عرصه گیتی می نهند. این غنی سازی فضا، از نخستین ابر نواختر در بیلیونها سال پیش تا به اكنون ادامه دارد. ابر نواخترهای ستارگان نسل اول، عرصه را برای ستارگان نسلهای بعد مهیا كرده اند. احتمالا ستارگان دارای سه نسلند. ستاره شناسان تا كنون جرمی پیدا نكرده اند كه متعلق به قدیمی ترین نسل ستارگان یعنی جمعیت سه ستارگان باشد. اما اعضای دو نسل جدیدتر را یافته اند. ستارگان جمعیت دو كه دومین نسل از ستارگانند حاوی مقدار نسبتا كمی از عناصر سنگینند. ستارگان سنگینتر این نسل، به سرعت از بین رفته اند بنابراین هسته های بیشتری از عناصر سنگین وارد فضا شده اند. به همین علت جمعیت یك ستارگان كه جدیدترین نسل می باشند، حاوی مقادیر بیشتری از عناصر سنگین هستند. البته مقدار عناصر سنگین در این نسل همچنان نسبت به هیدروژن و هلیوم موجود، بسیار ناچیز است. برای مثال، مقدار عناصر غیر از هلیوم و هیدروژن در خورشید كه جزء ستارگان جمعیت یك می باشد، تنها 1 تا 2 درصد است.
دوشنبه 18/6/1387 - 20:54
آموزش و تحقيقات
هنگامیكه انقباض هسته دمای آنرا به حد كافی افزایش می دهد، با سوختن كربن، نئون، سدیوم و منیزیوم تولید می شود. این مرحله تنها برای 10.000 سال ادامه می یابد. پس از آن فرایندهایی متوالی در هسته رخ می دهد. هر فرایند عناصر مختلفی را در بر می گیرد و مدت زمان كوتاهتری به طول می انجامد. وقتی عنصر جدیدی شروع به سوخت می كند، عنصر قبلی سوختن خود را در لایه های بالاتر سر می گیرد. نئون تركیب شده و اكسیژن و منیزیوم تولید می كند. این فرایند حدودا 12 سال طول می كشد. سپس با سوختن اكسیژن، سیلی***** و سولفور تولید می شود. این فرایند حدودا 4 سال طول می كشد. در آخر با سوختن سیلی***** ، آهن تولید می شود. این فرایند تنها حدود 1 هفته دوام دارد. ابر نواختر در این هنگام، شعاع هسته آهنی حدود 3000 كیلومتر است. همانگونه كه گفتیم سوخت آهن به جای تولید انرژی، انرژی مصرف می كند. در نتیجه ستاره به پایان كار خود رسیده است. چون دیگر نمی تواند برای حفظ تعادل گرانش، انرژی تولید كند. وقتی جرم هسته آهنی به 4/1 برابر جرم خورشید برسد، اتفاقی مهیب رخ می دهد. نیروی گرانش، هسته را متلاشی می كند. در نتیجه دمای هسته تا نزدیك 10 بیلیون K می رسد!. در این دما، هسته آهن شكسته شده و به هسته های سبكتر و در آخر به پروتون و نوترون تبدیل می شود. با ادامه فشار، پروتونها با الكترونها تركیب می شوند و نوترون و نوترینو تولید می كنند. نوترینوها 99 درصد از انرژی ایجاد شده از انفجار هسته را در خود حمل می كنند.
حالا هسته، یك توپ فشرده شده حاوی نوترون است. وقتی شعاع توپ به 10 كیلومتر برسد حالت ارتجاعی پیدا می كند درست مانند یك توپ پلاستیكی كه آنرا فشرده و بعد رها كنیم.
دوشنبه 18/6/1387 - 20:54
