இயற்பியல்: பிரபஞ்சம், காந்தவியல் மற்றும் அணுக்கரு இயற்பியல்
Overview of Physics Topics
பிரபஞ்சம்
கிரகங்கள், நட்சத்திரங்கள், விண்மீன் திரள்கள், விண்மீன் இடைவெளி மற்றும் அனைத்து பொருள் மற்றும் ஆற்றல் உட்பட மொத்தமாக பிரபஞ்சம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. வரையறைகள் மற்றும் பயன்பாடு மாறுபடும், அண்டம், உலகம் மற்றும் இயற்கை ஆகியவை ஒத்த சொற்களில் அடங்கும்.
அண்ட நுண்ணலை பின்னணி கதிர்வீச்சு அல்லது CMBR கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, இது மிகவும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அண்டவியல் மாதிரி பெருவெடிப்பு ஆக நிரூபிக்கப்பட்டது. பிரபஞ்சம் பிறக்கும் போது எல்லையற்ற வெப்பமாகவும், விரிவடையும் போது குளிர்ச்சியடைகிறது. இன்றைய பிரபஞ்சத்தின் சராசரி வெப்பநிலை 2.725 கெல்வின் ஆகும்.
வெகு தொலைவில் உள்ள விண்மீன் திரள்களைப் கவனித்தால், பிரபஞ்சம் ஒரு வேகத்தில் விரிவடைவதைக் காட்டுகிறது. இந்த தரவு, நமது பிரபஞ்சத்திற்கு மிகவும் சாத்தியமான முடிவு ஒரு பெரிய உறைபனி என்று நம்ப வைக்கிறது.
பிரபஞ்சம் 13.7 பில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையானது, இத்தகவல் CMBR-ல் செய்யப்பட்ட அளவீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 300 மில்லியன் ஒளியாண்டுகளுக்கு மேல் சராசரியாக இருக்கும் போது, இந்த பருப்பொருள் பிரபஞ்சம் முழுவதும் ஒரே மாதிரியாக (ஒரு படித்தாக) பரவுகிறது. இருப்பினும், சிறிய நீள அளவுகளில், பருப்பொருள் படிநிலைகளில் கொத்துகளாக உருவாக்குவதைக் காணலாம்; பல அணுக்கள் நட்சத்திரங்களாகவும், பெரும்பாலான நட்சத்திரங்கள் விண்மீன் திரள்களாகவும், பெரும்பாலான விண்மீன் திரள்கள் கொத்துகளாகவும், அருமையான பெரும் கொத்துக்களாகவும், இறுதியாக, விண்மீன்களின் பெருஞ்சுவர் போன்ற மிகப்பெரிய அளவிலான கட்டமைப்புகளாகவும் ஒடுக்கப்படுகின்றன. கவனிக்கப்பட்ட பருப்பொருளும் சமவெளியில் பரவியுள்ளது, அதாவது உற்றுநோக்கும் போது எந்த திசையும் மற்றவற்றிலிருந்து வேறுபட்டதாகத் தெரியவில்லை; வானத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் தோராயமாக ஒரே அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
பிரபஞ்சம் முக்கியமாக விண்மீன்கள், நட்சத்திரங்கள், சூரிய குடும்பம், வால் நட்சத்திரங்கள், விண்கற்கள் மற்றும் சிறுகோள்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு விண்மீன் என்பது நட்சத்திரங்கள், தூசி மற்றும் வாயு ஆகியவற்றின் தொகுப்பாகும். இந்த பொருட்கள் அனைத்தும் பிணைக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு விசையுடன் விண்மீனை உருவாக்குகின்றன. நட்சத்திரங்களுக்கு இடையே உள்ள விண்மீன் மண்டலத்தில் வாயு மற்றும் தூசி காணப்படுகிறது. இது விண்மீன் வாயு என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஹைட்ரஜன் அணு வடிவத்தில் (H) மற்றும் மூலக்கூறு வடிவத்தில் (H2) முக்கியமாக உள்ளது.
விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள வாயு நடுநிலையாக மற்றும் அயனியாக உள்ளது. நடுநிலையான ஹைட்ரஜன் வாயு முக்கியமான விண்மீன் வாயு ஆகும். அயனி வடிவில், அயனி ஹைட்ரஜனுடன் ஆக்சிஜன், கார்பன், ஹீலியம், இரும்பு, நியான், சல்பர் மற்றும் வேறு சில தனிமங்கள் உள்ளன.
விண்மீன் மண்டலத்தின் மற்றொரு பகுதி தூசி. தூசி சிறிய அல்லது பெரிய துகள்களாக இருக்கலாம். நட்சத்திரங்கள் விண்மீன் திரள்களின் மூன்றாவது மற்றும் இறுதி பகுதி. ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள நட்சத்திரங்களின் எண்ணிக்கை 10 மில்லியன் முதல் ஒரு டிரில்லியன் வரை இருக்கும்.
நட்சத்திரம் / விண்மீன்கள்
நட்சத்திரம் என்பது ஒரு பெரிய, ஒளிரும் பந்து, இது ஒளி மற்றும் பிற வடிவங்களில் அதிக அளவு ஆற்றலை உருவாக்குகிறது. நட்சத்திரங்கள் நம்மிடமிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளன. அதனால் தான் அவை ஒளியில் மின்னும் புள்ளிகளாகத் தெரிகின்றன. நமது சூரியனும் ஒரு நட்சத்திரம். பல நட்சத்திரங்கள் நமது சூரியனைப் போன்றது. சில நிறை, அளவு, ஒளிரும் மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவற்றில் வேறுபடுகின்றன.
பூமிக்கு மிக அருகில் உள்ள நட்சத்திரம் சூரியன். இது பூமியில் இருந்து கிட்டத்தட்ட 150,000,000 கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ளது. அடுத்தபடியாக அருகிலுள்ள நட்சத்திரம் ஆல்பா சென்டாரி. இது பூமியில் இருந்து சுமார் 40,000,000,000,000 கிமீ தொலைவில் உள்ளது.
அடையாளம் காணக்கூடிய வடிவத்தை உருவாக்கும் ஒரு விண்மீன் தொகுதி, விண்மீன் கூட்டம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, உர்சா மேஜரை கோடைக் காலத்தில் இரவின் ஆரம்பத்தில் காணலாம். இது பெரிய டிப்பர், பெரிய கரடி அல்லது சப்தர்ஷி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. நன்கு அறியப்பட்ட மற்றொரு விண்மீன் கூட்டம், ஓரியன் குளிர்காலத்தின் பிற்பகுதியில் மாலை நேரங்களில் காணலாம். இது வேட்டைக்காரன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. காசியோபியா என்பது வடக்கு வானத்தில் உள்ள மற்றொரு முக்கிய விண்மீன் கூட்டமாகும். குளிர்காலத்தில் இரவின் முற்பகுதியில் தெரியும். இது W அல்லது M என்ற சிதைந்த எழுத்து போல் தெரிகிறது.
நட்சத்திரங்கள் பல அளவுகளில் வருகின்றன. சில நட்சத்திரங்கள் சூரியனை விட 1,000 மடங்கு ஆரம் கொண்டவை. மிகச்சிறிய நட்சத்திரங்கள் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள், சுமார் 6 மைல்கள் (10 கிலோமீட்டர்) ஆரம் கொண்டவை. சுமார் 75 சதவிகித நட்சத்திரங்கள் பைனரி அமைப்பின் உறுப்பினர்கள், ஒரு ஜோடி நெருங்கிய இடைவெளி கொண்ட நட்சத்திரங்கள் ஒன்றை ஒன்று சுற்றுகின்றன. சூரியன் பைனரியின் பகுதி அல்ல. இருப்பினும், அதன் அருகிலுள்ள அறியப்பட்ட நட்சத்திர அண்டம் Proxima Centauri, Alpha Centauri A மற்றும் Alpha Centauri B ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய பல நட்சத்திர கூட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும். Proxima Centauri சூரியனில் இருந்து 4.2 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ளது.
விண்மீன் திரள்கள் எனப்படும் பெரிய கட்டமைப்புகளில் நட்சத்திரங்கள் தொகுக்கப்பட்டுள்ளன. தொலைநோக்கிகள் பிரபஞ்சம் முழுவதும் 12 பில்லியன் முதல் 16 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ள விண்மீன் திரள்களை வெளிப்படுத்தியுள்ளன. நமது சூரியன் 100 பில்லியனுக்கும் அதிகமான நட்சத்திரங்களைக் கொண்ட பால்வெளி எனப்படும் விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ளது. பிரபஞ்சத்தில் 100 பில்லியனுக்கும் அதிகமான விண்மீன் திரள்கள் உள்ளன, மேலும் ஒரு விண்மீனுக்கு சராசரி நட்சத்திரங்களின் எண்ணிக்கை 100 பில்லியனாக இருக்கலாம்.
நட்சத்திரங்களுக்கு வாழ்க்கைச் சுழற்சிகள் உண்டு. அவை பிறந்து, பல கட்டங்களைக் கடந்து, இறுதியாக இறக்கிறார்கள். சூரியன் சுமார் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பிறந்தது, மேலும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு அப்படியே இருக்கும். பின்னர் அது சிவப்பு ராட்சதமாக வளரும். சூரியனின் வாழ்நாளின் பிற்பகுதியில், அது அதன் வெளிப்புற அடுக்குகளை தூக்கி எறிந்துவிடும். எஞ்சிய மையமானது வெள்ளைக் குள்ளன் என்று அழைக்கப்படும், மெதுவாக மங்கி கருப்புக் குள்ளனாக மாறும்.
மற்ற நட்சத்திரங்கள் தங்கள் வாழ்க்கையை வெவ்வேறு வழிகளில் முடியும். சில சிவப்பு ராட்சத நிலை வழியாக செல்லாமல் மாறாக, அவை குளிர்ச்சியடைந்து வெள்ளை குள்ளர்களாகவும், பின்னர் கருப்பு குள்ளர்களாகவும் மாறும். சூப்பர்நோவா எனப்படும் கண்கவர் வெடிப்புகளில் சில சதவீத நட்சத்திரங்கள் இறந்துவிடும்.
பூமியிலிருந்து பார்க்கும் நட்சத்திரத்தின் பிரகாசம் இரண்டு காரணிகளைப் பொறுத்தது:
- நட்சத்திரம் வெளியிடும் ஒளி ஆற்றலின் அளவு.
- பூமியிலிருந்து நட்சத்திரத்திற்கு உள்ள தூரம்.
இந்த குணாதிசயங்கள் ஒன்றோடொன்று பலவித வழியில் தொடர்புடையவை. நிறம் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை மற்றும் பிரகாசம், மேற்பரப்பு வெப்பநிலை மற்றும் அளவைப் பொறுத்தது. கொடுக்கப்பட்ட அளவிலான நட்சத்திரம் ஆற்றலை உருவாக்கும் விகிதத்தை நிறை மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை பாதிக்கிறது.
மேற்பரப்பு வெப்பநிலை
ஒரு நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையானது மையத்தில் உள்ள ஆற்றல் உற்பத்தி விகிதம் மற்றும் நட்சத்திரத்தின் ஆரம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, பெரும்பாலும் அதன் வண்ணக் குறியீட்டிலிருந்து மதிப்பிடப்படுகிறது. இது பொதுவாக பயனுள்ள வெப்பநிலையாகும். இது ஒரு சிறந்த கருமை பொருளின் வெப்பநிலையாகும், இது நட்சத்திரத்தின் பரப்பளவுக்கு அதே ஒளிர்வுத்தன்மையில் அதன் ஆற்றலைப் பரப்புகிறது. ஒரு நட்சத்திரத்தின் மையப் பகுதியில் வெப்பநிலை பல மில்லியன் கெல்வின்்கள். நட்சத்திர வெப்பநிலையானது வெவ்வேறு தனிமங்களின் ஆற்றல் அல்லது அயனியாக்கம் விகிதத்தை தீர்மானிக்கிறது, இதன் விளைவாக ஸ்பெக்ட்ரமில் உள்ள சிறப்பியல்பு உறிஞ்சு கோடுகள். ஒரு நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை, அதன் முழுமையான அளவு மற்றும் உறிஞ்சு தன்மை, ஒரு நட்சத்திரத்தை வகைப்படுத்தப் பயன்படுகிறது.
பெருத்த பிரதான வரிசை நட்சத்திரங்கள் 50,000 K மேற்பரப்பு வெப்பநிலையையைக் கொண்டிருக்கலாம். சூரியன் போன்ற சிறிய நட்சத்திரங்கள் சில ஆயிரம் K மேற்பரப்பு வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளன. சிவப்பு ராட்சத நட்சத்திரங்கள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மேற்பரப்பு வெப்பநிலை சுமார் 3,600 K, ஆனால் வெளிப்புற மேற்பரப்பு பெரியதாக இருப்பதால் அதிக ஒளிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன.
ஒரு நட்சத்திரத்தின் நிறம் என்பது அது உமிழும் ஒளியின் நிறம். மின்காந்த நிறமாலையின் புலப்படும் பட்டையின் சிவப்புப் பகுதியை நோக்கி அதிக ஒளியை வெளிப்படுத்தினால், ஒரு நட்சத்திரம் சிவப்பு நிறமாகத் தோன்றும், மேலும் அது காணக்கூடிய நிறமாலையின் நீலப் பகுதியை நோக்கி அதிக ஒளியை வெளிப்படுத்தினால் நீல நிறத்தில் தோன்றும். நமது சூரியன் காணக்கூடிய நிறமாலையின் அனைத்து அலைநீளங்களிலும் சமமாக ஒளியை வெளியிடுகிறது. அதனால் தான் நமது சூரியன் நமக்கு வெண்மையாகத் தெரிகிறது. நட்சத்திரத்தின் நிறம் அதன் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.
சிறுகோள்கள்
சிறுகோள்கள் செவ்வாய் மற்றும் வியாழன் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் ஒரு பெல்ட்டில் (குய்ப்பர் பெல்ட்) சூரியனைச் சுற்றி வரும் சிறிய கோள்கள். அனைத்து சிறுகோள்களும் கைபர் பெல்ட்டில் சுற்றுவதில்லை. சில வியாழனின் சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் உள்ளன, சில சனியின் சுற்றுப்பாதைக்கு அப்பால் உள்ளன. 100,000 க்கும் மேற்பட்ட சிறுகோள்கள் நன்கு பட்டியலிடப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகளுடன் கண்டறியப்பட்டன. இவை 2000 சுற்றுப்பாதைகளைப் பின்பற்றுகின்றன, அவை அவற்றை உள் மற்றும் வெளிப்புற சூரிய மண்டலத்திற்கு இட்டுச் செல்கின்றன. பூமி சிறுகோளால் பல முறை தாக்கக்கப்பட்டுள்ளது.
விண்கற்கள் என்றால் என்ன?
விண்கல் என்பது வானத்தில் சுருக்கமாகத் தோன்றும் ஒரு பிரகாசமான ஒளிக் கோடு. விண்கற்கள் வானத்தில் இருந்து விழும் நட்சத்திரங்கள் போல தோற்றமளிப்பதால், எரி நட்சத்திரங்கள் அல்லது விழும் நட்சத்திரங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பிரகாசமான விண்கற்கள் சில நேரங்களில் தீபந்துகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. விண்கல் எனப்படும் உலோகம் அல்லது பாறைப் பொருளின் துகள் விண்வெளியில் இருந்து பூமியின் வளிமண்டலத்தில் நுழையும் போது ஒரு விண்கல் தோன்றுகிறது. காற்று உராய்வு விண்கற்களை வெப்பப்படுத்துகிறது, இதனால் ஒளிரும் வாயுக்கள் மற்றும் உருகிய விண்கற்களின் துகள்கள் ஒளிரும் பாதையை உருவாக்குகிறது.
வாயுக்களில் ஆவியாக்கப்பட்ட விண்கற்கள் மற்றும் வளிமண்டல வாயுக்கள் ஆகியவை அடங்கும், அவை வளிமண்டலத்தின் வழியாக விண்கற்கள் செல்லும் போது வெப்பமடைகின்றன. பெரும்பாலான விண்கற்கள் ஒரு நொடியே ஒளிரும். பெரும்பாலான விண்கற்கள் பூமியை அடையும் முன்பே சிதைந்து விடுகின்றன. ஆனால் சில பல நிமிடங்கள் நீடிக்கும் பாதையை விட்டு பூமியை அடையும் விண்கற்கள் விண்வீழ்கற்கள் எனப்படும்.
வால் நட்சத்திரங்கள்
வால் நட்சத்திரங்கள் அதிக நீள்வட்டப் பாதையில் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன. இருப்பினும், சூரியனைச் சுற்றி அவர்களின் காலம் பொதுவாக மிக நீண்டது. ஒரு வால் நட்சத்திரம் பொதுவாக நீண்ட வால் கொண்ட பிரகாசமான தலையாகத் தோன்றும். சூரியனை நெருங்கும் போது வால் நீளம் வளரும். வால் நட்சத்திரத்தின் வால் எப்பொழுதும் சூரியனை விட்டு விலகி இருக்கும்.
பல வால் நட்சத்திரங்கள் அவ்வப்போது தோன்றும். அத்தகைய ஒரு வால் நட்சத்திரம் ஹாலியின் வால் விண்மீன் ஆகும், இது கிட்டத்தட்ட 86 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு தோன்றும்.
சூரிய குடும்பம்
சூரியனும் அதைச் சுற்றி வரும் வான்பொருள்களும் சூரிய குடும்பத்தை உருவாக்குகின்றன. இது கோள்கள், வால் நட்சத்திரங்கள், சிறுகோள்கள் மற்றும் விண்கற்கள் போன்ற ஏராளமான வான் பொருள்களை கொண்டுள்ளது. சூரியனுக்கும் இந்தப் பொருட்களுக்கும் இடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசை அவற்றைச் சுற்றி வர வைக்கிறது. பூமி ஒரு கிரகம் மற்றும் சூரிய குடும்பத்தின் ஏழு கிரகங்கள் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன. சூரியனிலிருந்து தொலைவில் உள்ள எட்டு கிரகங்கள் புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி, யுரேனஸ் மற்றும் நெப்டியூன் ஆகும்.
2006 வரை சூரிய குடும்பத்தில் ஒன்பது கோள்கள் இருந்தன. புளூட்டோ சூரியனில் இருந்து மிக தொலைவில் இருந்த கோள். 2006 ஆம் ஆண்டில், சர்வதேச வானியல் ஒன்றியம் (IAU) கோள்களின் புதிய வரையறையை ஏற்றுக்கொண்டது. அந்த வரையறைக்கு புளூட்டோ பொருந்தவில்லை ஆகவே சூரிய குடும்பத்தின் கோள் அல்ல.
ஒரு கோள் சூரியனைச் சுற்றி ஒரு திட்ட வட்டமான பாதையைக் கொண்டுள்ளது. இந்த பாதை சுற்றுப்பாதை என்று அழைக்கப்படுகிறது.
புதன்
புதன் கோள் சூரியனுக்கு மிக அருகில் உள்ளது. இது நமது சூரிய குடும்பத்தின் மிகச்சிறிய கோளாகும். புதனுக்கு துணைக்கோள்கள் இல்லை.
வெள்ளி
வெள்ளி பூமியின் அருகில் உள்ள கோள். இது இரவு வானில் மிகவும் பிரகாசமான கோளாகும். சில நேரங்களில் அது சூரிய உதயத்திற்கு முன் கிழக்கு வானத்தில் தோன்றும், சில நேரங்களில் சூரிய அஸ்தமனத்திற்குப் பிறகு மேற்கு வானத்தில் தோன்றும். எனவே, இது காலை அல்லது மாலை வெள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெள்ளிக்கு சந்திரனோ அல்லது துணைக்கோளோ இல்லை. இது கிழக்கிலிருந்து மேற்காகச் சுழலும் போது பூமி மேற்கிலிருந்து கிழக்காகச் சுழலும்.
பூமி
சூரிய குடும்பத்தில் உயிர்கள் இருப்பதாக அறியப்படும் ஒரே கோள் பூமி. சில சிறப்பு சுற்றுச்சூழல் பூமியில் உயிர்கள் தொடர்ந்து வாழ காரணமாகின்றன. பூமியின் மேற்பரப்பில் நீர் மற்றும் நிலப்பரப்பில் இருந்து ஒளியின் பிரதிபலிப்பு காரணமாக விண்வெளியில் இருந்து காணும் போது நீல-பச்சை நிறத்தில் தோன்றுகிறது. பூமியின் சுழற்சி அச்சு அதன் சுற்றுப்பாதை தளத்திற்கு செங்குத்தாக இல்லை. பூமியில் பருவ மாற்றத்திற்கு இச்சாய்வு காரணமாகும். பூமிக்கு ஒரே ஒரு நிலவு மட்டுமே உள்ளது.
செவ்வாய்
அடுத்ததாக பூமியின் சுற்றுப்பாதைக்கு வெளியே உள்ள முதல் கோள் செவ்வாய். இது சற்று சிவப்பு நிறத்தில் காட்சியளிக்கிறது, எனவே இது சிவப்பு கோள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. செவ்வாய் கிரகத்தில் இரண்டு சிறிய இயற்கை துணைக்கோள்கள் உள்ளன.
வியாழன்
வியாழன் சூரிய குடும்பத்தின் மிகப்பெரிய கோளாகும். இது மிகப் பெரியது, சுமார் 1300 பூமிகளை இந்த மாபெரும் கிரகத்திற்குள் வைக்க முடியும். வியாழனின் நிறை நமது பூமியை விட சுமார் 318 மடங்கு அதிகம்.
சனி
வியாழனுக்கு அப்பால் மஞ்சள் நிறத்தில் காணப்படும் கோள் சனி. அனைத்து கோள்களிலும் இது மிகக் குறைந்த அடர்த்தியானது. அதன் அடர்த்தி தண்ணீரை விட குறைவாக உள்ளது. அதன் அழகிய வளையங்கள் சூரிய குடும்பத்தில் தனித்துவத்தை உருவாக்குகின்றன.
யுரேனஸ் மற்றும் நெப்டியூன்
இவை சூரிய குடும்பத்தின் வெளிப்புற கோள்கள். வெள்ளி போலவே யுரேனஸும் கிழக்கிலிருந்து மேற்காக சுழல்கிறது. யுரேனஸின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க அம்சம் என்னவென்றால், அது மிகவும் சாய்ந்த சுழற்சி அச்சைக் கொண்டுள்ளது.
கருந்துளை
இது விண்வெளிநேரத்தின் ஒரு பகுதி, அதில் இருந்து ஈர்ப்பு விசையானது ஒளி உட்பட அனைத்தையும் தடுக்கிறது. பொது சார்பியல் கோட்பாடு கச்சிதமான நிறை விண்வெளி நேரத்தை சிதைத்து கருந்துளையை உருவாக்கும் என்று கணித்துள்ளது. கருந்துளையைச் சுற்றி நிகழ்வு தொடுவானம் எனும் கணிதரீதியாக வரையறுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு உள்ளது, அது திரும்ப வராத புள்ளியைக் குறிக்கிறது. இது “கருப்பு" என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இது வெப்ப இயக்கவியலில் ஒரு சரியான கருப்பு பொருளைப் போன்று அடிவானத்தைத் தாக்கும் அனைத்து ஒளியையும் கவர்ந்து எதையும் பிரதிபலிக்காது.
வளைந்த காலவெளியில் உள்ள குவாண்டம் புலக்கோட்பாடு, நிகழ்வு எல்லைகள் வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையுடன் கூடிய ஒரு கருப்பு பொருள் போன்று கதிர்வீச்சை வெளியிடுகின்றன என்று கணித்துள்ளது. இந்த வெப்பநிலை கருந்துளையின் நிறைக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், இதனால் நட்சத்திர நிறை அல்லது அதற்கும் அதிகமான கருந்துளைகளுக்கு இந்த கதிர்வீச்சைக் கவனிப்பது கடினம்.
மிகப் பெரிய நட்சத்திரங்கள் அவற்றின் வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் முடிவில் வீழ்ச்சியடையும் போது நட்சத்திர நிறை கருந்துளைகள் உருவாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. கருந்துளை உருவான பிறகு, அதன் சுற்றுப்புறத்திலிருந்து நிறையைக் கவருவதன் மூலம் அது தொடர்ந்து வளர முடியும். மற்ற நட்சத்திரங்களை கவர்ந்து மற்ற கருந்துளைகளுடன் இணைவதன் மூலம், மில்லியன் கணக்கான சூரிய நிறைகளை கொண்ட மீபொருண்மை கருந்துளைகள் உருவாக்கலாம். பெரும்பாலான விண்மீன் திரள்களின் மையங்களில் மீபொருண்மை கருந்துளைகள் இருப்பதாக பொதுவான ஒருமித்த கருத்து உள்ளது.
மின்சாரம்
ஒரு கடத்தி வழியாக நகரும் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் ஒரு மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது. வழக்கமாக, மின்னோட்டத்தின் திசையானது எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தின் திசைக்கு எதிராக எடுக்கப்படுகிறது. மின்சாரத்தின் SI அலகு ஆம்பியர் ஆகும். மின்தடை என்பது ஒரு கடத்தியில் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை எதிர்க்கும் ஒரு பண்பு. இது மின்னோட்டத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. மின் தடையின் SI அலகு ஓம் ஆகும்.
ஓம் விதி
மாறா வெப்பநிலையில் மின்தடையத்தின் முனைகள் இடையே உள்ள மின் அழுத்தவேறுபாடு, அதன் வழியே பாயும் மின்னோட்டத்திற்கு நேர் விகிதமாகும்.
ஒரு கடத்தியின் மின்தடை அதன் நீளத்திற்கு நேரடியாகவும், குறுக்குவெட்டு பரப்பு மற்றும் கடத்தியின் பொருளின் மீது நேர்மாறாக சார்ந்துள்ளது. தொடரில் உள்ள பல மின்தடையங்களின் மின்தடை அவற்றின் தனிப்பட்ட மின்தடையின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.
இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தடையங்களின் தொகுப்பு 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... மூலம் கொடுக்கப்பட்ட சமமான எதிர்ப்பு Rp ஐக் கொண்டுள்ளது.
ஒரு மின்தடையத்தில் சிதறடிக்கப்பட்ட மின் ஆற்றல் W ஆல் வழங்கப்படுகிறது. ஆற்றலின் அலகு வாட் (W) ஆகும். 1A மின்னோட்டம் 1 V இன் மின் அழுத்த வேறுபாட்டில் பாயும் போது ஒரு வாட் ஆற்றல் நுகரப்படுகிறது. மின் ஆற்றலின் வணிக அலகு கிலோவாட் மணிநேரம் (kWh) ஆகும். 1kWh = 3,600,000 J = 3.6 × 10^6 J.
காந்தவியல்
காந்தங்கள் மற்ற காந்தங்களின் மீது செலுத்தும் விசையை உள்ளடக்கிய இயற்பியல் நிகழ்வுகளின் ஒரு வகை. இது மின்னோட்டங்கள் மற்றும் அடிப்படை துகள்களின் அடிப்படை காந்த திருப்புத்திறன் தோற்றம் கொண்டது. இவை மற்ற மின்னோட்டங்கள் மற்றும் திருப்புதிறன்களில் செயல்படும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன. அனைத்து பொருட்களும் காந்தப்புலத்தால் ஓரளவு பாதிக்கப்படுகின்றன. ஒரு காந்தத்தை சுற்றியுள்ள பகுதியில் காந்தப்புலம் உள்ளது, அதில் காந்தத்தின் சக்தியைக் கண்டறிய முடியும்.
திசைகாட்டி ஊசி என்பது ஒரு சிறிய காந்தம். அதன் ஒரு முனை, வடக்கு நோக்கிச் செல்லும், வட துருவம் என்றும், தெற்கு நோக்கிச் செல்லும் மற்றொரு முனை தென் துருவம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
காந்தப்புலத்தைக் குறிக்க புலக்கோடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. புலக்கோடு என்பது ஒரு கற்பனையான வட துருவம் நகரும் பாதையாகும். ஒரு புள்ளியில் உள்ள காந்தப்புலத்தின் திசையானது அந்த இடத்தில் வைக்கப்படும் வட துருவ திசையால் வழங்கப்படுகிறது. காந்தப்புலம் அதிகமாக இருக்கும் இடத்தில் புலக் கோடுகள் நெருக்கமாகக் காட்டப்படுகின்றன. மின்னோட்டம் பாயும் ஒரு உலோக கம்பி அதனுடன் தொடர்புடையது. கம்பியைப் புலக் கோடுகள் தொடர்ச்சியான பொதுமைய வட்டங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அதன் திசை வலது கை விதியால் வழங்கப்படுகிறது.
மின்காந்த தூண்டல் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்தில் காந்தப்புலம் மாறும் ஒரு பகுதியில் வைக்கப்படும் சுருளில் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவதாகும்.
காந்தப்புலத்தின் மாதிரியானது செப்பு கம்பியின் சுருளால் மூடப்பட்டிருக்கும் மென்மையான இரும்பின் மையத்தைக் கொண்டுள்ளது.
காந்தவிலக்கத்தன்மை
காந்தவிலக்கத்தன்மை என்பது அனைத்து பொருட்களிலும் தோன்றும், மேலும் இது ஒரு பொருளின் காந்தப்புலத்தை எதிர்க்கும் பண்பு, எனவே காந்தப்புலத்தால் விலக்கப்படும். இருப்பினும், இணை காந்த பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளில் (அதாவது, புற காந்தப்புலத்தை மேம்படுத்தும் போக்கு), இணை காந்த பண்பு ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. எனவே, அதன் இயல்பான நிகழ்வாக இருந்தபோதிலும், காந்த நடத்தை முற்றிலும் காந்தப் பொருளில் மட்டுமே காணப்படுகிறது. ஒரு காந்தப் பொருளில், தனித்த எலக்ட்ரான்கள் இல்லை, எனவே உள்ளக மின்காந்ததிருப்புமை எந்த விளைவையும் உருவாக்க முடியாது. இந்த சூழலில், காந்தமாக்கல் எலக்ட்ரான்களின் சுற்றோட்டத்திலிருந்து எழுகிறது.
ஒரு பொருளை ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கும் போது, அணுக்கருவை வட்டமிடும் எலக்ட்ரான்கள், அணுக்கருவின் மீது கூலொம்ப் ஈர்ப்புக்கு கூடுதலாக காந்தப்புலத்திலிருந்து ஒரு விசையை உணரும். எலக்ட்ரான் எந்த திசையில் சுற்றுகிறது என்பதைப் பொறுத்து, இந்த விசை எலக்ட்ரான்களில் மையவிலக்கு விசையை அதிகரிக்கலாம், அவற்றை அணுக்கருவை நோக்கி இழுக்கலாம் அல்லது விசையைக் குறைத்து, அவற்றைக் உட்கருவில் இருந்து இழுத்துச் செல்லலாம். இந்த விளைவு புலத்திற்கு எதிராக சீரமைக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதை காந்த திருப்புமையை முறையாக அதிகரிக்கிறது. மேலும் புலத்திற்கு இணையாக சீரமைக்கப்பட்டவற்றை குறைக்கிறது (லென்ஸின் விதிப்படி). இது ஒரு சிறிய மொத்த காந்த திருப்புமை, பயன்படுத்தப்பட்ட புலத்திற்கு எதிர் திசையில் விளைவிக்கிறது. ஃபெரோ காந்த பொருட்கள், தனித்த எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் மிகவும் வலுவான விளைவுகளால் காந்த விளைவு அதிகமாக உள்ளது.
இணை காந்த பண்புகள்
ஒரு பாரா காந்தப் பொருளில் தனித்த எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, அதாவது அணு அல்லது மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதையில் சரியாக ஒரு எலக்ட்ரானுடன் உள்ளன. ஜோடி எலக்ட்ரான்கள் பாலி விலக்கு கொள்கையின்படி அவற்றின் உள்ளார்ந்த ('சுழல்') காந்த திருப்புமையை எதிர் திசைகளில் சீரமைக்கின்றன, இதனால் அவற்றின் காந்தப்புலங்கள் நீக்கம் அடைகின்றன. தனித்த எலக்ட்ரான் அதன் காந்த திருப்புமையை எந்த திசையிலும் எளிதாக சீரமைக்க இயலும். வெளிப்புற காந்தப்புலம் பயன்படுத்தப்படும்போது, இந்த காந்த திருப்புமையை பயன்படுத்தப்பட்ட புலத்தின் அதே திசையில் தாமே சீரமைக்க முனைந்து வலுப்படுத்துகிறது.
இரும்புகாந்தவியல்
ஒரு இரும்புகாந்த பொருள், ஒரு இணை காந்தப் பொருளைப் போலவே தனித்த எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், எலக்ட்ரான்களின் உள்ளார்ந்த காந்தத் திருப்புமை போக்குக்கு இணையாக ஒரு பயன்பாட்டு புலத்திற்கு இணையாக, இந்த பொருட்களில் இந்த காந்த திருப்புமைகள் ஒன்றுக்கொன்று இணையாக ஒரு குறைந்த ஆற்றல் நிலையை பராமரிக்க ஒரு போக்கு உள்ளது. இவ்வாறு, பயனுறுபுலம் அகற்றப்பட்டாலும், பொருளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஒரு இணையான திசையமைவை பராமரிக்கின்றன.
ஒவ்வொரு இரும்பு காந்த பொருளுக்கும் அதன் தனி வெப்பநிலை உள்ளது. இது கியூரி புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வெப்பநிலைக்கு மேல் இரும்பு காந்த பண்புகளை இழக்கிறது. ஏனென்றால், இரும்பு காந்த வரிசையின் ஏற்படும் வெப்ப மாறுபாடு காரணமாக வெப்பப் போக்கு குறைகிறது.
நிக்கல், இரும்பு, கோபால்ட், காடோலினியம் மற்றும் அவற்றின் கலவைகள் ஆகியவை எளிதில் கண்டறியக்கூடிய காந்த பண்புகளை (காந்தங்களை உருவாக்க) வெளிப்படுத்தும் சில நன்கு அறியப்பட்ட இரும்பு காந்த பொருட்கள் ஆகும்.
இரும்புகாந்தவியல் ஒழுங்கமைவு
இரும்புகாந்தவியல் போலவே, இரும்பயல் காந்தங்களும் புலம் இல்லாத நிலையில் தங்கள் காந்தமயமாக்கலைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. இருப்பினும், எதிர் அய காந்தங்களைப் போலவே, அயல் இணை எலக்ட்ரான் எதிர் திசைகளில் சுட்டிக்காட்ட சுழலும். இந்த இரண்டு பண்புகளும் முரண்பாடானவை அல்ல, ஏனென்றால் வடிவியல் அமைப்பில், எதிர் திசையில் சுட்டிக்காட்டும் உள்பின்னல் விட, ஒரு திசையில் சுட்டிக்காட்டும் எலக்ட்ரான்களின் துணைத்தளத்திலிருந்து அதிக காந்த திருப்புமை உள்ளது.
பெரும்பாலான ஃபெரைட்டுகள் ஃபெரிமேக்னடிக் ஆகும். முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட காந்தப் பொருள், மேக்னடைட், ஒரு ஃபெரைட் மற்றும் முதலில் ஒரு ஃபெரோ காந்தம் என்று நம்பப்பட்டது, இருப்பினும், லூயிஸ் நீல் ஃபெரி காந்தத்தை கண்டுபிடித்த பிறகு இதை நிராகரித்தார்.
சூப்பர் இணைகாந்தவியல்
பிரௌனிய இயக்கத்திற்கு உட்பட்டு, ஒரு காந்தப்புலத்திற்கான அதன் பிரதிபலிப்பு ஒரு இணைகாந்தத்தின் பிரதிபலிப்பைப் போன்றது, ஆனால் மிகவும் பெரியது.
மின்காந்தம்
மின்காந்தம் என்பது ஒரு வகை காந்தமாகும், அதன் காந்ததன்மை மின்னோட்டத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. மின்னோட்டம் நிறுத்தப்படும்போது காந்தப்புலம் மறைந்துவிடும். காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்தும் போது மின்காந்தம் காகிதத்தை ஒரு கிளிப்பை ஈர்க்கிறது. மின்னோட்டமும் காந்தப்புலமும் அகற்றப்படும்போது மின்காந்தம் அவற்றை இழக்கிறது.
காந்தத்தின் பிற வகைகள்
- மூலக்கூறு காந்தம்
- மெட்டா மேக்னடிசம்
- மூலக்கூறு அடிப்படையிலான காந்தம்
- சுழல் கண்ணாடி
காந்த இருமுனைகள்
இயற்கையில் காணப்படும் காந்தப்புலத்தின் மிகவும் பொதுவான ஆதாரம் ஒரு இருமுனையாகும், இது "தென் துருவம்" மற்றும் "வட துருவம்" ஆகும். காந்தங்களை திசைகாட்டிகளாகப் பயன்படுத்திய காலத்திலிருந்து, வடக்கு மற்றும் தெற்கைக் குறிக்க பூமியின் காந்தப்புலத்துடன் தொடர்பு கொள்கிறது. காந்தங்களின் எதிர் முனைகள் ஈர்க்கப்படுவதால், ஒரு காந்தத்தின் வட துருவம் மற்றொரு காந்தத்தின் தென் துருவத்தை ஈர்க்கிறது. பூமியின் வட காந்த துருவம் (தற்போது கனடாவின் வடக்கே ஆர்க்டிக் பெருங்கடலில் உள்ளது) இது ஒரு திசைகாட்டியின் வட துருவத்தை ஈர்க்கும் என்பதால், இயல்பாக ஒரு தென் துருவமாகும்.
ஒரு காந்தப்புலம் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இயற்பியல் அமைப்புகள் குறைந்த ஆற்றல் உள்ளமைவுகளை நோக்கி நகரும். ஒரு காந்தப்புலத்தில் காந்தப் பொருள் வைக்கப்படும் போது, ஒரு காந்த இருமுனையானது அந்த புலத்திற்கு எதிரான துருவமுனைப்பில் தன்னைத்தானே சீரமைக்க முனைகிறது, இதனால் நிகர புல வலிமையைக் குறைக்கிறது. இரும்புகாந்தப் பொருள் ஒரு காந்தப்புலத்திற்குள் வைக்கப்படும் போது, காந்த இருமுனைகள் பயன்படுத்தப்பட்ட புலத்துடன் சீரமைக்கப்படுகின்றன, இதனால் காந்த களங்களின் எல்லை சுவர்கள் விரிவடைகின்றன.
ஒற்றை முனை காந்தங்கள்
ஒற்றை முனை இணைகாந்தம் அதன் இரும்புகாந்தவியல் சமமாக விநியோகிக்கப்படும் எலக்ட்ரான்களிலிருந்து பெறுவதால், ஒரு சட்ட காந்தத்தை பாதியாக வெட்டும்போது, விளையும் ஒவ்வொரு துண்டுகளும் ஒரு சிறிய பட்டை காந்தமாகும். ஒரு காந்தத்திற்கு வட துருவம் மற்றும் தென் துருவம் இருப்பதாக கூறப்பட்டாலும், இந்த இரண்டு துருவங்களையும் ஒருவருக்கொருவர் பிரிக்க முடியாது. ஒரு மோனோபோல் - அப்படி ஒன்று இருந்தால் - ஒரு புதிய மற்றும் அடிப்படையில் வேறுபட்ட காந்தப் பொருளாக இருக்கும். இது தென் துருவத்துடன் இணைக்கப்படாத ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வட துருவமாக அல்லது நேர்மாறாக செயல்படும்.
1931 முதல் 2010 வரை, முறையான ஆராய்ச்சிகள் இருந்தபோதிலும், அவை ஒருபோதும் கவனிக்கப்படவில்லை, மேலும் அவை இருக்கவும் முடியாது.
ஆயினும்கூட, சில கோட்பாட்டு இயற்பியல் மாதிரிகள் ஒற்றை முனை காந்தங்கள் இருப்பதைக் கணிக்கின்றன. 1931 ஆம் ஆண்டில் பால் டிராக் கவனித்தார், மின்சாரமும் காந்தமும் ஒரு குறிப்பிட்ட சமச்சீர்நிலையைக் காட்டுவதால், குவாண்டம் கோட்பாடு தனிப்பட்ட நேர் எதிர் மின் சுமைகளை அல்லது எதிர் மின் சுமைகளை எதிர் மின்னூட்டம் இல்லாமல் கண்டறிய முடியும், தனித்த தெற்கு அல்லது வடக்கு காந்த துருவங்களையும் காணமுடியும். குவாண்டம் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, ஒற்றை முனை காந்தங்கள் இருந்தால், மின்னூட்டத்தின் அளவை ஒருவர் விளக்க முடியும் என்று டிராக் காட்டினார்.
உயிரினங்கள்
சில உயிரினங்கள் காந்தப்புலங்களைக் கண்டறிய முடியும், இந்நிகழ்வு கந்தமறிதல் எனப்படும். காந்த உயிரியல் காந்தப்புலங்களை ஒரு மருத்துவ சிகிச்சையாக ஆய்வு செய்கிறது; ஒரு உயிரினத்தால் இயற்கையாக உருவாக்கப்படும் புலங்கள் உயிர் காந்தவியல் எனப்படும்.
அணுக்கரு இயற்பியல்
அணுக்கரு இயற்பியல் என்பது அணுக்கருக்களின் கூறுகள் மற்றும் தொடர்புகளை ஆய்வு செய்யும் இயற்பியல் துறையாகும். அணுசக்தி இயற்பியலின் மிகவும் பொதுவாக அறியப்பட்ட பயன்பாடுகள் அணுசக்தி உற்பத்தி மற்றும் அணு ஆயுத தொழில்நுட்பம் ஆகும், ஆனால் ஆராய்ச்சி பல துறைகளில் பயன்பாடு உள்ளது, இதில் அணு மருத்துவம் மற்றும் (MRI) காந்த ஒத்திசைவு உருவவரைவு, பொருள் பொறியியலில் அயனி உட்புகுத்துதல், புவியியல் மற்றும் தொல்பொருளியல் கதிரியக்க கார்பன் ஆயுட்கால கணிப்பு ஆகியவை அடங்கும்.
துகள் இயற்பியல் துறையானது அணுக்கரு இயற்பியலில் இருந்து உருவானது மற்றும் பொதுவாக அணுக்கரு இயற்பியலுடன் இணைத்தே கற்பிக்கப்படுகிறது.
அணு இணைவு
அணுக்கரு இணைவில், இரண்டு குறைந்த நிறை அணுக்கருக்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புக்கு வருகின்றன, அதனால் வலுவான விசை அவற்றை இணைக்கிறது. வலிமையான அல்லது அணுக்கரு ஆற்றல்கள் இந்த விளைவை உருவாக்குவதற்கு அணுக்கருக்களுக்கு இடையே உள்ள விலக்கலை ஆட்கொள்ள அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. எனவே அணுக்கரு இணைவு மிக அதிக வெப்பநிலை அல்லது உயர் அழுத்தங்களில் மட்டுமே நிகழும். இம்முறையின் முடிவில் அதிக அளவிலான ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது மேலும் இணைந்த கரு குறைந்த ஆற்றல் நிலை பெறுகிறது.
ஒரு நியூக்ளியோனுக்கான பிணைப்பு ஆற்றல் நிறை எண் நிக்கல்-62 வரை அதிகரிக்கிறது. சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்கள் நான்கு புரோட்டான்களை ஒரு ஹீலியம் நியூக்ளியஸ், இரண்டு பாசிட்ரான்கள் மற்றும் இரண்டு நியூட்ரினோக்கள் இணைவதன் மூலம் இயக்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜனை ஹீலியத்தில் கட்டுப்பாடற்ற இணைவு தெர்மோநியூக்ளியர் ரன்வே என்று அழைக்கப்படுகிறது. தற்போதைய ஆராய்ச்சியின் ஒரு எல்லை, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைவு எதிர்வினையிலிருந்து ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமான முறையின் வளர்ச்சி ஆகும் (உதாரணமாக, கூட்டு ஐரோப்பிய டோராஸ் (JET) மற்றும் ITER). இயற்கை அணுக்கரு இணைவு என்பது நமது சூரியன் உட்பட அனைத்து நட்சத்திரங்களின் மையத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஒளி மற்றும் ஆற்றலின் தோற்றம் ஆகும்.
அணு பிளவு
அணுக்கரு பிளவு என்பது இணைவின் எதிரான செயலாகும். நிக்கல்-62 ஐ விட கனமான அணுகருக்களுக்கு, ஒரு நியுக்ளியோனுக்கான பிணைப்பு ஆற்றல் நிறை எண்ணுடன் குறைகிறது. எனவே கனமான அணுக்கரு இரண்டு லேசான அணுக்களாகப் பிரிந்தால் ஆற்றலை வெளியிடுவது சாத்தியமாகும்.
ஆல்பா சிதைவு செயல்முறையானது ஒரு சிறப்பு வகை தன்னிச்சையான அணுக்கரு பிளவு ஆகும். இது மிகவும் சமச்சீரற்ற பிளவுகளை உருவாக்குகிறது, ஏனெனில் நான்கு துகள்களை உருவாக்கும் ஆல்பா துகள் குறிப்பாக ஒன்றுக்கொன்று இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன.
சில கனமான உட்கருக்கள் பிளவுறும் போது நியூட்ரான்களை உற்பத்தி செய்யும் மற்றும் பிளவைத் தொடங்க நியூட்ரான்களை எளிதில் உறிஞ்சி, தானே-பற்றவைக்கும் நியூட்ரான்-தொடக்கப் பிளவு, சங்கிலி எதிர்வினை எனப்படும். சங்கிலி எதிர்வினைகள் இயற்பியலுக்கு முன்பே வேதியியலில் அறியப்பட்டன. உண்மையில் அறிந்த பல நடைமுறை தீ மற்றும் வேதியியல் வெடிப்புகள் இரசாயன சங்கிலி எதிர்வினைகளே.
பிளவு அல்லது "அணு" சங்கிலி-எதிர்வினை, பிளவு-உற்பத்தி செய்யப்பட்ட நியூட்ரான்களைப் பயன்படுத்தி, அணுமின் நிலையங்கள் மற்றும் பிளவு வகை அணு குண்டுகளுக்கு ஆற்றல் மூலமாகும். யுரேனியம் மற்றும் தோரியம் போன்ற கனமான கருக்களும் தன்னிச்சையான பிளவுறலாம், ஆனால் அவை ஆல்பா சிதைவடையும் வாய்ப்புகள் அதிகம்.
ஒரு நியூட்ரான்-தொடங்கப்பட்ட சங்கிலி-எதிர்வினை ஏற்பட, சில நிபந்தனைகளின் கீழ் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் இருக்கும் தனிமத்தின் முக்கியமான நிறை இருக்க வேண்டும். மிகச்சிறிய முக்கியமான வெகுஜனத்திற்கான நிபந்தனைகளுக்கு உமிழப்படும் நியூட்ரான்களின் பாதுகாப்பு மற்றும் அவற்றின் வேகம் அல்லது மிதமான தன்மை தேவைப்படுகிறது, எனவே மற்றொரு பிளவைத் தொடங்குவதற்கான பெரும் குறுக்கு பரப்பு அல்லது நிகழ்தகவு உள்ளது.
1.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே ஓக்லோ, காபோன், ஆப்ரிக்கா ஆகிய இரு பகுதிகளில், இயற்கை அணுக்கரு பிளவு உலைகள் செயல்பட்டன. இயற்கையான நியூட்ரினோ உமிழ்வின் அளவீடுகள் பூமியின் மையப்பகுதியில் இருந்து வெளிப்படும் வெப்பத்தின் பாதியானது கதிரியக்கச் சிதைவின் விளைவாகும் என்பதை காட்டுகின்றன. இருப்பினும், இவற்றில் ஏதேனும் பிளவு சங்கிலி-எதிர்வினைகளால் விளைகின்றதா என்பது தெரியவில்லை.
ஒலி மற்றும் அதிர்வு
அதிர்வுறும் பொருட்களால் ஒலி உருவாகிறது. மனிதர்களில், குரல் நாண்களின் அதிர்வு ஒலியை உருவாக்குகிறது. ஒலி ஊடகம் (வாயு, திரவ அல்லது திட) வழியாக பயணிக்கிறது. இது வெற்றிடத்தில் பயணிக்க முடியாது.
டாப்ளர் விளைவு
டாப்ளர் விளைவு (அல்லது டாப்ளர் ஷிப்ட்), ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர் கிறிஸ்டியன் டாப்ளரின் பெயரால் பெயரிடப்பட்டது. இது ஒலி மூலத்திற்கும் மற்றும் ஒரு கேட்குனர் இடையே உள்ள சார்பு இயக்கத்தால் அலை அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றமாகும். சைரன் அல்லது ஹார்ன் ஒலிக்கும் வாகனம் கேட்பவரை நெருங்கி, கடந்து, பின்வாங்கும்போது இது பொதுவாகக் கேட்கப்படும். அணுகும் போது பெறப்பட்ட அதிர்வெண் அதிகமாக உள்ளது, கடந்து செல்லும் போது அது ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் பின்னடையும் போது குறைவாக இருக்கும்.
ஒலி ஏற்றம்
ஒலி ஏற்றம் என்பது ஒலியின் வேகத்தை விட வேகமாக காற்றில் பயணிக்கும் ஒரு பொருளால் உருவாக்கப்பட்ட அதிர்ச்சி அலைகளுடன் தொடர்புடைய ஒலி. ஒலி ஏற்றங்கள் மிகப்பெரிய அளவிலான ஒலி ஆற்றலை உருவாக்குகின்றன, இது ஒரு வெடிப்பு போன்றது. ஒரு சூப்பர்சோனிக் புல்லட்டின் மேல்நோக்கிச் செல்லும் வெடிப்பு மிக சிறிய அளவிலான ஒலி ஏற்றத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஆகும்.
டால்பி என்ஆர்
டால்பி என்ஆர் என்பது தொடர் முறை காந்த நாடா பதிவுக்காக டால்பி ஆய்வகங்கள் உருவாக்கிய ஒலி குறைப்பு அமைப்புகளின் வரிசைக்கு கொடுக்கப்பட்ட பெயர். முதலாவது டால்பி ஏ (1966), தொழில்முறை ஒலிப்பதிவு ஸ்டுடியோக்களுக்கானது. மிகவும் பிரபலமானது டால்பி பி (1968), இது நுகர்வோர் சந்தையில் கேசட் டேப்களில் அதிக நம்பகத்தன்மையை நடைமுறைப்படுத்த உதவியது. இன்றுவரை ஸ்டீரியோ டேப் பிளேயர்கள் மற்றும் ரெக்கார்டர்களில் இது பொதுவானது.
எதிரொலி
ஒலிசமிக்ஞை செயலாக்கம் மற்றும் ஒலியியலில், எதிரொலி என்பது ஒலியின் பிரதிபலிப்பாகும், இது நேரடி ஒலிக்குப் பிறகு சிறிது நேரம் கழித்து கேட்பவரை வந்தடைகிறது. பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகள் கிணற்றின் அடிப்பகுதி, கட்டிடம், அல்லது மூடப்பட்ட அறையின் சுவர்களால் ஏற்படும் எதிரொலியாகும். உண்மையான எதிரொலி என்பது ஒலி மூலத்தின் ஒற்றை பிரதிபலிப்பாகும். நேர தாமதம் என்பது ஒலி மூலத்திற்கும் பிரதிபலிக்கும் பரப்பிற்கும் இடையே உள்ள தூரத்தை ஒலியின் வேகத்தால் வகுக்கப்படுவதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது.
அதிர்வு
அதிர்வு என்பது சில அதிர்வெண்களில் மற்றவர்களை விட அதிக அலைவீச்சுடன் ஊசலாடும் ஒரு அமைப்பின் பண்பு. பதில் வீச்சு ஒப்பீட்டளவில் அதிகபட்சமாக இருக்கும் அதிர்வெண்கள் அமைப்பின் அதிர்வு அதிர்வெண்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன.
அதிர்வு நிகழ்வுகள் அனைத்து வகையான அதிர்வுகள் அல்லது அலைகளுடன் நிகழ்கின்றன:
- இயந்திர அதிர்வு
- ஒலி அதிர்வு
- மின்காந்த அதிர்வு
- அணு காந்த அதிர்வு (NMR)
- எலக்ட்ரான் சுழல் அதிர்வு (ESR)
- குவாண்டம் அலை செயல்பாடுகளின் அதிர்வு
ஒரு அறிந்த உதாரணம் விளையாட்டு மைதான ஊஞ்சல் ஆகும், இது ஊசல் போல செயல்படுகிறது. ஊஞ்சலின் இயற்கையான இடைவெளியுடன் (அதன் அதிர்வு அதிர்வெண்) ஒரு நபரை சரியான நேரத்தில் ஊஞ்சலில் தள்ளுவது, ஊஞ்சலை அதிகமாக ஆடச் செய்யும் (அதிகபட்ச வீச்சு). அதிர்வு இயற்கையில் பரவலாக நிகழ்கிறது மற்றும் பல மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில எடுத்துக்காட்டுகள்:
- நவீன கடிகாரங்களின் நேரக்கட்டுப்பாடு வழிமுறைகள் (இயந்திர கடிகாரத்தில் இருப்பு சக்கரம், குவார்ட்ஸ் கடிகாரத்தில் குவார்ட்ஸ் படிகம்).
- பே ஆஃப் ஃபண்டியின் அலை அதிர்வு.
- இசைக்கருவிகள் மற்றும் மனித குரல் நாண்களின் ஒலி அதிர்வுகள்.
- சரியான சுருதியின் இசை தொனியில் வெளிப்படும் போது ஒரு கண்ணாடி மதுகுவளை உடைந்து விடும்.
- ரேடியோ மற்றும் தொலைக்காட்சிகளில் ட்யூன் செய்யப்பட்ட சுற்றுகளின் மின் அதிர்வு.
ஒளியியல்
ஒரு வானவில் என்பது ஒளியியல் மற்றும் வானிலை நிகழ்வு ஆகும், இது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள நீர் துளிகளில் ஒளியின் பிரதிபலிப்பால் ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக வானத்தில் ஒளியின் நிறமாலை தோன்றுகிறது. இது பல வண்ண வில் வடிவத்தை பெறும்.
ஒளிப்பட நுண்ணோக்கி
லேசர் (ஒளிமி)
லேசர் என்பது கதிர்வீச்சின் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு மூலம் ஒளி பெருக்கத்தின் சுருக்கமாகும். இது ஒரு குறுகிய மற்றும் குறைந்த-வேறுபட்ட ஒத்திசைவான ஒளிக்கற்றையை உருவாக்கும் ஒரு கருவியாகும். பெரும்பாலான மற்ற ஒளி மூலங்கள் பொருத்தமற்ற ஒளியை வெளியிடுகின்றன. ஒரு ஒளிமியின் கொள்கை மூன்று தனித்தனி அம்சங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது: a) ஒரு பெருக்கி ஊடகத்தில் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு b) மின்னணுவியல் c) ஒரு ஒளியியல் ஒத்ததிர்வி
தன்னிச்சையான உமிழ்வு மற்றும் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு
குவாண்டம் இயக்கவியலின் படி, அணு அல்லது அணிக்கோவையில் இருக்கும் எலக்ட்ரான் சில ஆற்றல் மதிப்புகள் அல்லது ஆற்றல் நிலைகளை மட்டுமே கொண்டிருக்க முடியும். E2 ஆற்றலுடன் ஒரு எலக்ட்ரான் கிளர்ச்சி நிலையில் இருந்தால், அது தன்னிச்சையாக தரை நிலைக்குச் சிதைந்து, E1 ஆற்றலுடன், இரு நிலைகளுக்கு இடையே உள்ள ஆற்றலில் உள்ள வேறுபாட்டை ஒளியனாக (ஃபோட்டானாக) வெளியிடுகிறது. இந்த செயல்முறை தன்னிச்சையான உமிழ்வு என அழைக்கப்படுகிறது.
குழி லென்ஸ்
குழி லென்ஸ் என்பது வளைந்த மேற்பரப்பு உள்ளே குழிந்திருக்கும். இது முதன்மை அச்சில் இருந்து கதிர்களை விரிக்கிறது. இது பொதுவாக மெய்நிகர் மற்றும் நேரான பிம்பங்களை அதாவது பொருளின் ஒரே பக்கத்தில் உள்ள பிம்பங்களை உருவாக்குகிறது. இந்த பிம்பத்தை திரையில் பிடிக்க முடியாது.
குவி லென்ஸ்
குவி லென்ஸ் என்பது வளைந்த மேற்பரப்பு குவிந்து இருக்கும். எளிய உதாரணம் ஒரு இலையில் பனித்துளி. இது பொதுவாக ஒரு மெய்யான மற்றும் தலைகீழ் பிம்பத்தை கொடுக்கிறது மற்றும் பிம்பத்தை பெரிதாக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.