به وب بلاگ انجمن علمی و آموزشی معلمان علوم تجربی استان قم خوش آمدید.

یکشنبه، آذر ۲۷، ۱۳۸۴

كاني ها


معرفي كاني ها

هر كاني متشكل از عنصرها ويا گروه عنصرهايي است كه در طبيعت بهم پيوسته و جامدي متبلور و غير عالي را تشكيل داده اند هر ماده متبلور داراي ساختاري دروني مشخصي است كه در آن اتم ها به نسبت هاي معين وجود دارد و طبق الگوي هندسي منظمي در كنار هم قرار گرفته اند اين نظم اتمي يكي از بارز ترين خصوصيات كاني ها محسوب ميشود ودر تمام قسمتهاي آن بطور يكنواخت وجود دارد و اگر تبلور در شرايط ايده آل صورت گرفته باشد حاصل آن پديدار شدن سطوح بلورين كامل خواهد بود مثلا ممكن است رطوبت موجود در هوا انجماد حاصل كند و مبدل به بلور هاي يخ مي شود شكل ظاهري بلور هاي يخ نحوي انتظام اتم هاي اكسيژن و هيدروژن را در كنار هم نشان مي دهد بلور ها از لحاظ اندازه وشكل متفاوت اند همگي از قوانين تقارن معيني تبعيت مي كنند . يكي از مشخصات بسيار بارز بلور ها ، ثابت بودن اندازه زواياي بين سطوح آن ها است . زواياي ميان سطوح مشخص در يك كاني خاص هميشه مقداري ثابت است وربطي به بزرگي وكوچكي اندازه ي بلور ندارد . اندازه گيري هاي مكرر و دقيق در زواياي بين سطوح بلور ها با ر ها نشان داده است كه ممكن است بلورهاي يك ماده به شكل هاي ظاهري تفاوتي ديده شود ، اما زواياي بين سطوح خاص از آن ماده همواره مقداري ثابت است بيشتر كاني هايي كه از يك ماده ي مذاب(يا ماگما) مشا" مي گيرند، در دماي بالاتر از درجه ي جوش آب متبلور مي شوند. بنابر اين ،مشاهده ي مستقيم رشد بلور در آن ها متشكل است .

وقتي بلور در محيطي غير محدود رشد داده شود ، داراي سطوح طبيعي و شكل هندسي كامل مي شود شكل يك بلور در واقع انعكاس از ساختمان دروني آني است و مي توان به كمك آن كاني هاي زيادي را شناسا يي كرد اما بايد به خاطرداشت كه ممكن است دو ياچند بلور از لحاظ ساختمان دروني شكل بلور مشابه باشند از جمله كاني هاي معمولي كه شكل بلور در آن ها وسيله تشخيص خوبي است مي توان به كوارتز ، هاليت ، گرونا (گارنت) ، فلوئوريت ، پيريت ، گالن ، آمفيول و پيروكسن اشاره كرد.
سختي هر بلور كه مقياس از ميزان مقاومت آن در برابر سايش و خراشيدگي است ، يكي ديگر از خواص آن است و به ساختمان دروني و قدرت پيوند هاي بين اتمي مربوط مي شود اين خاصيت نسبي از جمله نخستين خاصيت هاي است كه مي توان كاني هاي ناشناس در روي زمين را به كمك آن شناسايي كرد. رنگ يكي از مشخص ترين خواص كاني است و در مورد كاني هاي مثل گالن (خاكستري سربي ) آزدريت (آبي لاجوردي ) و اوليوين (سبز زيتوني ) ، بسيار مشخص كننده است . ساير كاني ها بسته به وجود ناخالصي ميانبار تفاوت در تركيب ، به رنگ هاي مختلفي ديده مي شوند ، مثلا" گوارتز را از بلورهاي بي رنگ شفاف تاصورتي ، قرمز ، سفيد و سياه يك دست مي توان يافت . مختصر آن كه رنگ در مورد محدودي از كاني ها وسيله تشخيص خوبي است ولي در مورد بقيه ، ارزش تشخيص ندارند . رنگ را بايد در تشخيص كاني ها در نظر گرفت اما هرگز به عنوان يك راهنماي مشخص كننده ي اصلي به كار نبرد.
سيليكات ها
از تركيب سيلسيوم ، اكسيژن و يك ياچند فلز سيليكات ها به وجود مي آيد و اگر كوارتز را جزو اكسيد ها محسوب بكنيم و آن را به همراه سيليكات ها در نظر بگيريم ، آنگاه حدود 93% پوسته ي زمين از سيليكات ها تشكيل مي شود. اگر چه تعداد سيليكات ها زياد است و خصوصيات گوناگوني دارند ، اما بيشتر آن ها شفاف و نيمه شفاف اند، اغلب جلاي شيشه اي دارند وسختي هاي آن ها تقريبا" زياد است و معمولا" در اسيد ها حل نمي شوند.
كوچكترين واحد سازنده ي سيليكات ها به شكل يك هرم چهار وجهي است كه سطوح آن را مثلث هاي متساوي الاضلاع تشكيل مي دهند . اين واحدها يا بنيان هاي چهار وجهي ، بار الكتريكي منفي دارند ( SIO ) و بايد يكديگر را دفع كنند، اما در طبيعت عناصر با بار مثبت مي توانند بارهاي منفي را خنثي كنند و به اين ترتيب ، سيليكات هاي مختلف را به وجود مي آورند . اگر در تركيب سيليكات ها ، آهن و منيزيم وجود داشته باشد ،رنگ سيليكات تيره و در نبود اين دو عنصر رنگ سيليكات روشن مي شود.

ميكاي سياه
سيليكات آب داراي آلومينيم ، آهن ، منيزيم و پتاسيم است بلورهاي آن به صورت پولك هاي سياه براق در اغلب سنگ هاي آندرين يافت مي شود رخ يك جهي دارد وجرم حجمي آن حدود 2/3 گرم بر سانتي متر مكعب است . اگر از پشت ورقه هاي نازك آن به يك شيء نوراني نگاه كنيم ، آن شيء شيشه يك ستاره ي شش يادوازده گوش ديده مي شود . ژيپس سولفات كلسيم آب دار كه ممكن است نمك گوگرد هم به همراه داشته باشد بلورهاي آن منشوري يا تيغه اي و معمولا" سفيد يا خاكستري است . بلورهاي بزرگ آن بي رنگ است. سختي ژيپس 2 است و جلاي شيشه اي دارد جرم حجمي آن 3/2 گرم بر سانتي متر مكعب است . معادن ژيپس تقريبا" در همه ي نقاط ايران از جمله سمنان . دامعان ، كرمان ،يزد ، شيراز واطراف تهران وجود دارد.

ميكاي سفيد
نام اين كاني از شهر مسكو گرفته شده است . ورقه هاي نازك آن بي رنگ و شفاف است ، ولي تكه هاي ضخيم آن جلاي صدفي دارد و نور را از خود عبور نمي دهد . تقريبا" تمام خصوصيات بييوتيت (ميكاي سياه ) را دارد ولي جرم حجمي آن كمي كمتر از آن است ، زيرا برخلاف ميكاي سياه ، آهن و منيزيم ندارد . ميكاي سفيد را مي توان در آذربايجان ، فارس و بلورهاي درشت آن را در اطراف همدان يافت

منيزيت
كربنات منيزيم است ، به صورت بلوري ودانه اي و خاكي شكل ديده مي شودو رنگ آن سفيد و سختي اش بين 4 تا 5/4 در تغيير است و جرم حجمي آن 3 گرم بر سانتي متر مكعب است . پودر آن در برابر اسيد كلريدريك گرم واكنش نشان مي دهد و گاز CO2 به وجود مي آورد. اين كاني در فريمان مشهد يافت مي شود و نوع خاكي آن ، در ايران گل سفيد خانده مي شود، در اطراف يزد ، سبزوار و انارك وجود دارد .

فسفات ها
تركيبي از اكسيژن و فسفر و يا چند فلز اند ، اكسيژن و فسفر يون PO را به وجود مي آورند و يون هاي مثبت فلزات مي توانند اين يون منفي را خنثي كنند . فسفات ها از نظر زمين شناسي اهميت چنداني ندارند . دو نوع فسفات مهم كه در ايران يافت مي شود اپاتيت و فيروزه است كه به شرح آنها مي پردازيم .

آپاتيت
فسفات كلسيمي است كه مقداري فلوئور يا كلر و آب دارد. بلورهاي آن شش ضلعي و ريز مي باشند ، ولي گاهي بلورهاي بسيار عظيم آن هم ديده شده است رنگ آن بسته به عناصر همراه خود تغيير مي كند و ممكن است سبز مايل به زرد ، سفيد ، آبي و گاهي بي رنگ باشد . جلاي شيشه اي دارد و سختي اش 5 و جرم حجمي اش 2/3 گرم بر سانتي متر مكعب است بلورهاي آن را مي توان در معدن آهن چغارت و جزيره هرمز ديد.

فيروزه
فسفات كلسيمي است كه علاوه بر آن ، آب ، مقداري آلمينيوم و مس به همراه دارد ، مس همراه اين فسفات سبب رنگ آبي خاص (فيروزه اي ) آن مي شود، جلاي شيشه اي دارد . سختي آن بين 5 تا 6 است و جرم حجمي اش 6/2 تا 8/2 گرم بر سانتي متر مكعب است . بهتر راه شناسايي آن علاوه بررنگ ، اثر آن بر چيني بدون لعاب است كه رنگ سفيد يا سفيد مايل به سبز به وجود مي آورد . معروف ترين معدن آن در حوالي نيشابور است.

كربن
كربن خالص به دو صورت الماس و گرافيت در طبيعت ديده مي شود.

الماس
بلورهاي مكعبي باسطوحي خميده و خط دار در طبيعت ديده مي شود جلاي شيشه اي يا چرب دارد . ممكن است بي رنگ ، زرد ،قهوه اي سياه ، آبي سبز يا قرمز باشد كه علت تنوع زنگ در آن مواد ناخالص همراه است . الماس باسختي 10 كه سخت ترين كاني شناخته شده و جرم حجمي آن 5/3 گرم بر سانتي متر مكعب است . تاكنون در ايران معدن الماس پيدا نشده است.

گوگرد
اغلب به صورت توده اي ديده مي شود، بلوهاي آن به شكل دو هرم ناقص است كه به هم چسبيده اند . رنگ زرد درخشان دارد و با كمي ناخالصي ممكن است به رنگ هاي قهوه اي تا سياه هم ديده شوند . جلاي شيشه اي تا الماسي و در سطوح تازه شكسته شده ، جلاي چرب دارد . سختي آن 5/1 تا 2 و جرم حجمي اش حدود 2 است .به آساني ذوب مي شود در آب نامحلول است . گوگرد خالص را مي توان در اطراف آتشفشان هاي سهند و دماوند و سبلان و تفتان ديد . در ساير نقاط از جمله اطراف سمنان بندر خمير و بندر لنگه و جزيره هرمز و درود و لار هم يافت .

گرد آوري گروه دانش آموزاي علامه بحرالعلوم آقايان: محمد دريايي ، ابوالفضل آزادگان , بهزاد نژاد اصفهان ، علي فتح الله گل و سيد محمدموسوي
منابع: سايت زمين شناسي
معلم راهنما: مجيد فرح آبادي

دهمين سياره منظومه شمسي سدنا

سدنا دهمين سياره منظومه شمسی
سدنا دهمين سياره منظومه شمسی می باشد. سياره جديد که نام علمی آن «يو.بی313، 2003 » و قطر آن 1,180 تا 2,360 کيلومتر است، توسط ستاره شناسان در کاليفرنيا و هاوايی کشف شد. انجمن بين‌المللی اخترشناسی، اکتشاف دهمين سياره گردنده به دور خورشيد که در مرز منظومه شمسی قرار دارد را تاييد کرده است. اين شیء ابتدا در سال 2003 کشف شده بود اما سياره بودن آن اخيرا تاييد شد.فاصله اين شیء از خورشيد بيش از دو برابر فاصله پلوتون از خورشيد است. تاکنون تصور می شد پلوتون دورافتاده ترين سياره منظومه شمسی است. جرم اين سياره حداقل به اندازه پلوتون است. فاصله متوسط نپتون و پلوتون از خورشيد به ترتيب 1/30 و 5/39 برابر فاصله متوسط زمين از خورشيد است که خود به بيش از 150 ميليون کيلومتر می‌رسد و آن را يک واحد اخترشناسی (AU) می نامند.اين بزرگترين جرم آسمانی است که از زمان اکتشاف نپتون در سال 1846 در مدار خورشيد کشف می‌شود. هنوز جزئيات کاملی در مورد اين جرم آسمانی در دست نيست؛ اما مشخص شده است که در مداری نامتعارف گردش می کند و فاصله آن با خورشيد هرگز کمتر از فاصله نپتون با مرکز منظومه شمسی نيست و بخش اعظم مدار آن در فاصله‌ای دورتر از سياره پلوتون قرار دارد.به گفته اخترشناسان کمابيش مشخص است که اين سياره از يخ و توده های سنگ تشکيل يافته است. به دليل خاصيت اين جرم در انعکاس نور، اندازه گيری آن با حاشيه خطای قابل توجهی همراه بوده و هنوز ابعاد واقعی آن مشخص نشده است.

گرد آوري :محمد حيدري راهنمايي شهيد قدوسي
سايت دانشنامه
دبير راهنما :مجيد فرح آبادي

سه‌شنبه، آذر ۲۲، ۱۳۸۴

كاربرد اشعه ايكس

اشعه ايكس
راديوگرافى عكسبردارى از بدن با پرتوهاى ايكس و راديوسكوپى مشاهده مستقيم بدن با آن پرتوا است. در عكاسى معمولى از نورى كه از چيزها بازتابش مى شود و بر فيلم عكاسى اثر مى كند استفاده مى شوند در صورتى كه در راديوگرافى پرتوهايى را كه از بدن مى گذرند به كار مى برند. پرتوهاى ايكس را نخستين بار در سال ۱۸۹۵ ميلادى، ويلهلم كنراد رنتيگن استاد فيزيك دانشگاه ورتسبورگ آلمان كشف كرد. اين كشف بسيار شگفت انگيز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه هاى جهان منتشر شد. جالب است كه رنتيگن بر روى پرتوهاى كاتدى كار مى كرد و به طور اتفاقى متوجه شد كه وقتى اين پرتوها، كه همان الكترون هاى سريع هستند به مواد سخت و فلزات سنگين برخورد مى كنند پرتوهاى ناشناخته اى توليد مى شود او اين پرتوها را پرتو ايكس به معنى مجهول ناميد. پرتوهاى ايكس قدرت نفوذ و عبور بسيار زياد دارند. به آسانى از كاغذ، مقوا، چوب، گوشت و حتى فلزهاى سبك مانند آلومينيوم مى گذرند، ليكن فلزهاى سنگين مانند سرب مانع عبور آنها مى شود. اشعه ايكس از استخوان هاى بدن كه از مواد سنگين تشكيل شده اند عبور نمى كنند در صورتى كه از گوشت بدن به آسانى مى گذرند. همين خاصيت سبب شده كه آن را براى عكسبردارى از استخوان هاى بدن به كار برند و محل شكستگى استخوان ها را مشخص كنند. براى عكسبردارى از روده و معده هم از پرتوهاى ايكس استفاده مى شود ليكن براى اين كار ابتدا به شخص مايعاتى مانند سولفات باريم مى خورانند تا پوشش كدرى اطراف روده و معده را بپوشاند و سپس راديوگرافى صورت مى دهند. كشف پرتوهاى ايكس كه به وسيله رنتيگن عملى شد سرآغاز فعاليت هاى دانشمندانى مانند تامسون، بور، رادرفورد، مارى كورى، پيركورى، باركلا و بسيارى ديگر شد به طورى كه نه فقط چگونگى توليد، تابش و اثرهاى پرتو ايكس و گاما و نور شناخته شد بلكه خود اشعه ايكس يكى از ابزارهاى شناخت درون ماده شد و انسان را با جهان بى نهايت كوچك ها آشنا كرد و انرژى عظيم اتمى را در اختيار بشر قرار داد. پرتوهاى ايكس در پزشكى و بهداشت براى پيشگيرى، تشخيص و درمان به كار مى رود به طورى كه در فناورى هاى مربوطه يكى از ابزارهاى اساسى است•
گرد آوري :آقاي طاهري

سونوگرافي

سونوگرافىسونوگرافى عكسبردارى با امواج فراصوت است. فراصوت امواج مكانيكى مانند صوت است كه بسامد آن بيش از ۲۰ هزار هرتز است. اين امواج را مى توان با استفاده از نوسانگر پيزوالكتريك يا نوسانگر مغناطيسى توليد كرد. خاصيت پيزوالكتريك عبارت است از ايجاد اختلاف پتانسيل الكتريكى در دو طرف يك بلور هنگامى كه آن بلور تحت فشار يا كشش قرار گيرد و نيز انبساط و انقباض آن بلور هنگامى كه تحت تاثير يك ميدان الكتريكى واقع شود. بنابراين هرگاه از يك بلور كوارتز تيغه متوازى السطوحى عمود بر يكى از محورهاى بلور تهيه كنيم و اين تيغه را ميان دو صفحه نازك فولادى قرار دهيم و آن دو صفحه را به اختلاف پتانسيل متناوبى وصل كنيم، تيغه كوارتز با همان بسامد جريان منبسط و منقبض مى شود و به ارتعاش درمى آيد و در نتيجه امواج فراصوت توليد مى كند. پديده پيزوالكتريك در سال ۱۸۸۰ به وسيله پيركورى كشف شد و از آن علاوه بر توليد امواج فراصوتى، در ميكروفن هاى كريستالى و فندك استفاده مى شود. امواج فراصوتى داراى انرژى بسيار زياد است و مى تواند سبب بالا رفتن دماى بافت هاى بدن انسان، سوختگى و تخريب سلول ها شود. از اين امواج در دريانوردى، صنعت و پزشكى استفاده مى شود. در پزشكى براى تشخيص، درمان و تحقيقات اين امواج را به كار مى برند. دستگاهى كه براى عكسبردارى به كار مى رود اكوسكوپ يا سونوسكوپ است. اساس كار عكسبردارى با امواج فراصوت بازتابش امواج است در اين عمل دستگاه گيرنده و فرستنده موجود است و از بسامدهاى ميان يك ميليون تا پانزده ميليون هرتز استفاده مى كنند. دستگاه مولد ضربه هاى موجى در زمان هاى بسيار كوتاه يك تا پنج ميليونيم ثانيه را در حدود ۲۰۰ ضربه در ثانيه مى فرستد و اين ضربه ها در بدن نفوذ مى كند و چنانچه به محيطى برخورد كند كه غلظت آن با محيط قبلى متفاوت باشد پديده بازتابش روى مى دهد و با توجه به غلظت نسبى دو محيط مقدارى از انرژى ضربه هاى فراصوت بازتابش مى شود. دستگاه گيرنده اين امواج را دريافت مى كند و به كمك دستگاه الكترونى و يك اسيلوسكوپ آن را به نقطه يا نقاط نورانى به تصوير تبديل مى كند. عكسبردارى با فراصوت را براى تشخيص بيما ری استفاده مى شود
تهيه كننده آقاي طاهري