شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

۲۳ مطلب با موضوع «درسی :: المپیاد نجوم» ثبت شده است

کوانتش انرژِی

یکی از مسائلی که فیزیکدان‌ها در اواخر قرن نوزدهم به آن می‌پرداختند، استخراج منحنی تابش جسم سیاه ترسیم شده در شکل زیر بود. لرد رایلی (جان ویلیام استرات) تلاش کرد تا با به کار بردن معادلات ماکسول (در مورد نظریه الکترومغناطیس فیزیک کلاسیک) به همراه نتایج فیزیک حرارت به عبارتی دست یابد که بتواند منحنی تابش جسم سیاه را به‌درستی به دست آورد.

ادامه مطلب...

 

 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

محاسبه میدان الکتریکی در ناحیه مشترک دو جسم

  • مسئله

در استوانه پلاستیکی بسیار طویل توپر با چگالی بار حجمی ρ و ρ- به نحوی بایکدیگر ادغام شده اند که مطابق شکل مرز های اولیه آنها به اندازه x با یکدیگر فاصله دارد. میدان الکتریکی در ناحیه مشترک این دو کره را بر حسب ضریب گذر دهی خلا و پارامتر های مشخص شده در شکل بیابید. (شکل سامانه را از نمای بالا نشان می دهد)

جواب در ادامه مطلب...

  

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

رمبش گرانشی

رمبش گرانشی ادغام و فشرده شدن یک جسم نجومی به سبب گرانش خود است. مثل کوچک و فشرده شدن یک جسم نجومی مانند یک سحابی در اثر گرانش ناشی از جرم ذرات داخل آن.

رمبش گرانشی یکی از عوامل اصلی شکل گیری جهان است چرا که در سیر تشکیل ستاره ها نقش مهمی را ایفا می کند و موجب متراکم شدن ابر گازی اولیه می شوند و نهایتا باعث می شود تا...

ادامه مطلب...

۱ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

دمای تعادل سیاره ای

یکی از ویزگی های سطح سیاره ها دمای سطحی آن هاست. در این مطلب می خواهیم دمایی را پیدا کنیم که سیاره با توجه به مقدار تابش جذب شده و توان تابشی یا درخشنگی خورشید در تعادل می ماند. روش و راهکار اصلی محاسبه برابر قرار دادن توان تابشی ورودی به سیاره با مجموع توان جذب شده و بازتاب شده است به عبارت دیگر در این جا هم از پایستگی انرژی استفاده میکنیم. برای حل ابتدا باید...

ادامه مطلب...

۱ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

آلبدو (سپیدایی)

سپیدایی،آلبدو یا همان ضریب بازتاب میزان بازتاب نور از سطح یک شیء است که عموما به آن عددی بین 0 و 1 نسبت می دهند و آن را با  A مشخص میکنند. در میان اشیاء کمترین آلبدو برای ذغال ها و بیشترین آلبدو برای آینه هاست. در میان سیاره ها هم به ترتیب زهره و عطارد بیشترین و کمترین ضریب بازتاب را دارند.

آلبدو را تنها به کل نور اخصاص نمی دهند بلکه می توان آلبدو را برای یک ظیف خاص مثلا فرابنفش تعریف و محاسبه کرد.جالب است بدانید که آلبدو ماه در طیف فرابنفش بیشتر از فروسرخ است.

واضح است که نور جذب شده یک جسم -اگر به صورت درصد ننویسیم- از رابطه زیر بدست می آید:

$$1-A$$

منبع:کتاب المپیاد نجوم نوشته محمد بهرام پور 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله محاسبه دمای ستاره ها با قدر مطلق

 

  • مسئله 

اگر قدر مطلق ستاره ای M باشد دمای آن را بیابید.

(روشنایی خورشید bs و قدر آن را ms در نظر بگیرید)

جواب در ادامه مطلب...

۱ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

قانون استفان بولتزمن

این قانون به بررسی رابطه بین درخشندگی ستاره و دمای اجسام می پردازد.این رابطه دارای دو عدد ثابت است. عدد اول که با سیگما کوچک نمایش داده می شود ثابت استفان بولتزمن است و دیگری ضریب گسیلندگی است که با اپسیلون نمایش داده می شود و وابسطه به ویژگی جسم تابنده است. ضریب گسیلندگی همواره بین صفر و یک قرار دارد و این مقدار برای اجسام سیاه (Black Body) مثل ستاره ها به 1 میرسد.این قانون نشان می دهد که...

ادامه مطلب...

لودویگ بولتزمن و ژوزف استفان

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

قدر ظاهری و مطلق ستاره

 

  • مسئله 

با توجه به جدول ثوابت پاسخ سوالات زیر را بیابید.

الف) قدر مطلق خورشید را بیابید.

ب)در چه فاصله ای از ستاره وگا (بر حسب پارسک) قدر ظاهری آن نصف قدر مطلقش است؟

ج)اگر ستاره "آلفا صلیب" در فاصله 100 پارسکی از ما قرار گرفته باشد؛درخشندگی آن چند برابر درخشندگی خورشید است؟

جدول ثوابت:

قدر ظاهری خورشید= 26.8-                           قدر مطلق ستاره وگا=  0.6+

قدر ظاهری ستاره آلفا صلیب = 0.76+             فاصله خورشید از زمین = 1au

و هر پارسک برابر است با 206260au 

جواب در ادامه...

آلفا صلیب

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

محاسبه قدر

در این مطلب طبق مقیاس هیپارکوس و تعریف قدر ظاهری و مطلق به محاسبه قدر اجسام تابان می پردازیم.

با توجه به تعریف قدر ظاهری روشنایی ستاره ای با قدر 1 صد برابر روشنایی ستاره ای با قدر 6 است یعنی به ازای هر  5 قدر روشنایی 100 برابر می شود و از آنجایی که قدر مقیاسی لگاریتمیست داریم:

که در اینجا F روشنایی ستاره و m قدر ستاره است. همانگونه که در محاسبات می بینید قدر یک ستاره همواره نسبت به یک ستاره یا قدری از آن دز فاصله دیگر اندازه گیری می شود.

برای اندازه گیری قدر مطلق...

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

روشنایی و درخشندگی

در این مطلب به تعریف و رفع ابهام(!) دو مفهوم روشنایی و درخشندگی می پردازیم

 

  • درخشندگی یا تابندگی

تابندگی یک جسم مقدار کل انرژی نوری خارج شده در تمام طول موج های جسم در واحد زمان است عموما آن را با L نشان می دهند و واحد آن هم وات یا همان ژول بر ثانیه است. 

 

  • روشنایی یا شار تابناکی 

روشنایی مقدار کل انرزی در یافت شده از جسم تابنده در واحد زمان در واحد سطح است که معمولا با b ابتدای کلمه Brightness یا با F ابتدای کلمه Flux نشان داده می شود و واحد آن هم وات بر متر مربع است.

 

  • ارتباط روشنایی و درخشندگی

یک لامپ 200 وات در نظر بگیرید. واضح است که تابندگی لامپ همان 200 وات است ولی روشنایی آن به فاصله ما از لامپ بستگی دارد.فرض کنید از لامپ فاصله زیادی داریم و حال یک پوسته کروی بزرگ به شعاع فاصله ما (r) تصور کنید که تابش لامپ به همه جای آن به طور یکسان می رسد پس می توانیم بگوییم که روشنایی دریافت شده در سطحی به اندازه پوسته کره به اندازه همان مقدار تابندگی لامپ است و نهایتا با یک تناسب ساده:    

سوالات خود را در اینجا مطرح کنید

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha