امتیاز : 1

 

فهرست:

 

مقدمه

 

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

 

ارتفاع شفقهای قطبی

 

دوره تناوب ظهور شفق های قطبی

 

سایر پدیده‌های زیبای جوی

 

فرضیه بیرکلند در مورد لکه‌های خورشیدی

 

شَفَق یا سُرخی قُطبی یکی از پدیده‌های جوی کرۀ زمین است.

 

باد خورشیدی

 

ویژگی‌های باد خورشیدی

 

الكترون در شفق قطبي

 

ظهور شفق‌هاي قطبي

 

يك پرسش و يك پاسخ

 

شفق‌های قطبی تصاویر آیینه‌ای نیستند

 

شفق‌های قطبی در دیگر سیارات

 

طیف رنگ‌های موجود در شفق‌های قطبی

 

الکترون های قاتل

 

حقيقت شفق قطبي

 

كاربرد ويژه نيروي لورنتس

 

مقدمه

 

در عرضهای بالای زمین ، آسمان شب ، بصورت درخشانی به شکل متحرک روشنمی‌شود کهشفق قطبینامیده می‌شود. آنها شفافهستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدریمی‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفققطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنهامتغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیدهنمی‌شود.

 

همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید، بطوری کهنور آن همواره در اتمسفر عرضهای بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن استکه مورد شناسایی قرار گرفته است. در اوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتابنور خورشید توسط یخهای فطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایانبوده است. امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌اند.

 

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

 

 

 

نیروهای لورنتسکه موجب انحراف مسیر الکترونها درمیدان های مغناطیسیمی‌شود در بسیاری ازپدیده‌های طبیعی تجلی می‌یابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکناست. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، کهمشخصهعرضهای جغرافیاییبالا , نزدیکیهایشمال یا جنوب مدار قطبیاست. پدیده شگفت آورو زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده می‌شود.

 

آسمان تابانمی‌شود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده می‌شود. گاهی دارای شکل کمانیکنواخت ، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو باطولموجهایمتفاوت ، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند. طبیعتو منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برایاین راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.

 

ارتفاع شفقهای قطبی

 

 

 

قبل از همه ،دانشمندانموفق شدند ارتفاعی را که شفقهای قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند. به این منظور از یکتابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند. به کمک چنینعکسهایی ثابت کردند که شفقهای قطبی در ارتفاع 80 تا 100 کیلومتری بالای زمین (بیشتراوقات در ارتفاع 100 کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفقهای قطبیتابانی گازهای رقیق موجود درجوزمینهستند، که تا اندازه‌ای به تابانی درلامپ های تخلیهگاز شبیه می‌باشند.

 

دوره تناوب ظهور شفق های قطبی

 

رابطه جالب بین شفقهای قطبی و پدیده‌هایدیگر روشن است. شفقهای قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌هایشفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد. مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌اند کهدوره‌های زیادی ماکزیمم شفقهای قطبی بطور مرتب در 11.5 سال تکرار می‌شوند . در طولاین مدت ، شماره شفقهای قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع می‌کند بهزیاد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.

 

سایر پدیده‌های زیبای جوی

 

مشاهده سطح خورشید، از خیلی پیش ، وجود لکه های تار و نامنظمی را روی قرص آن آشکار ساخته اند که اغلبشکل و جایشان عوض می شود، معلوم شده است که تعداد و مساحت کل این لکه ها از سالی بهسال دیگر ، نه به طورکاتوره ایبلکه با همان دوره 11.5 سال, تغییر می کنند . در این فرایند , ماکزیمملکه های خورشیدی، یافعالیتخورشیدیماکزیمم ، همزمان با شفق قطبی ماکزیمم عارض می شوند و نابودی آنها نیزبا هم هماهنگ می باشد.

 

تعدادتوفانهایمغناطیسیبه ماکزیمم خود می‌رسد. در سالهای اخیر رابطه مشابهی بینفعالیتخورشیدی(تعدادلکه‌های خورشیدی) و شرایط انتشارامواج رادیوییدرلایه‌های بالای جواثبات شده است. بنابراین مسأله ، علاوه بر معنای نظری محض ، اهمیت عملی نیز پیدا کرده است.

 

فرضیه بیرکلند در مورد لکه‌های خورشیدی

 

بیرکلند(B. Birkeland) دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که آنها باریکه‌های ذرات باردار (الکترونها) به داخل فضای اطرافگسیل می‌شوند. این ذرات با رسیدن به لایه‌های بالای جو زمین ، از طریق برخوردهایالکتروندر این لایه‌ها ، مشابه تخلیه گاز در لوله ، گازها را به تابانی وا می‌دارند. اینالکترونها همچنین رویمیدانمغناطیسی زمینو شرایط انفجارامواج رادیوییمجاور زمین اثرمی‌گذارند.

 

اگر نظریه بیرکلند درست باشد، چرا شفقهای قطبی در عرضهای بالا ،یعنی در نواحی نزدیک به قطبها مشاهده می‌شوند؟ در صورتی که می‌دانیم پرتوهای خورشیدتمام سطح زمین را روشن می‌کنند. پاسخ این پرسش رااسترمر(Stermer) ،دانشمند نروژی دیگر پیدا کرد. ذرات باردار گسیل شده از خورشید به جو زمین می‌رسند وبه درون میدان مغناطیسی آن نفوذ می‌کنند. در آنجا نیروی لورنتس بر آنها اثر می‌کندو آنها را از مسیر اولیه خود منحرف می‌سازد. استرمر محاسبات ریاضی پیچیده‌ای انجامداد و مسیر این الکترونها را در میدان مغناطیسی زمین حساب کرد. او نشان داد که ذراتباردار منحرف شده توسط میدان مغناطیسی زمین ، به یقین فقط به نواحی قطبی کره زمینوارد می‌شوند.

 

  گزارش تخلف  |  افزودن به فایل های من | NEGAR20 | تاریخ ارسال : 28 /05 /1393

شما هم می توانید در مورد این فایل نظر دهید.