فيزيك و اندازه گيري كميت هاي فيزيكي

*Ghazale* · 18/10/18

فيزيك و اندازه گيري كميت هاي فيزيكي

مقدمه:

واژه فيزيك از واژه يونان باستان به معناي طبيعت و ما هيت است.

مطالعات فيزيكي نشان مي دهد، كه رويداد ها و پديده هاي اطراف ما اگر چه ممكن است متفاوت باشند ولي از قانون هاي خاصي پيروي مي‌كنند. و هدف علم فيزيك كشف و بيان اين قانونها است و همچنين يافتن ماهيت و طبيعت بنيادي هر چيز از اهداف علم فيزيك مي‌باشد.

خوشبختانه اين قانون‌ها را اغلب مي توان به صورت يك رابـ*ـطه رياضي ساده بيان نمود و فيزيكدانها در جستجوي قوانين حاكم بر طبيعت مي‌باشند.

چند تعريف:

تجربه: جمع آوري اطلا عاتي از رويدادها يا موضوع مورد بررسي است.

نظريه: مجموعه اي از مدل ها و رابـ*ـطه هايي كه از طريق تجربه ها به دست مي‌آيد.

فيزيكدانان نظري يا نظريه پرداز: فيزيكداناني كه با تجزيه و تحليل داده هاي تجربي و مشاهده ها نظريه مي‌سازند.

فيزيكدانان تجربي: فيزيكداناني كه بيشتر در زمينه طرح ريزي و انجام آزمايش و جمع آوري اطلاعات از طريق اندازه‌گيري پژوهش مي‌كنند.

كميت:آنچه قابل اندازه گيري است و افزايش يا كاهش دارد. مانند: طول، حجم، سرعت، نيرو، انرژي، كار، و ...

كميت اساس فيزيك را تشكيل مي‌دهند و اگر نتوانيم كميتي را اندازه بگيريم از آن چيز معنا داري نمي‌دانيم.

يكاي كميت (واحد كميت): براي تعيين هر كميت مقداري از همان كميت را به عنوان يكا (يا واحد ) انتخاب مي‌كنيم و مي‌توانيم آن را چنين تعريف كنيم: يكاي هر كميت مقداري معين و ثابتي از آن كميت است.

اندازه گيري: مقايسه بزرگي هر كميت با يكاي همان كميت است، تا معلوم شود كه بزرگي آن چند برابر يكا است.نتيجه اين مقايسه عددي است كه اندازه (مقدار يا بزرگي) آن كميت نام دارد.

ويژگي هاي يكاي هر كميت:

1- ثابت باشد، زيرا مقايسه در هر زمان و در مكان امكان پذير باشد.

2- دقيق باشد، زيرا بايد پاسخگوي آزمايش هاي بسيار دقيق امروزه باشد.

3- در دسترس باشد، بدين معنا كه همواره بتوان آن را بدست آورد.

نكته1:در هر اندزه گيري بايد دو كار انجام دهيم: 1- انتخاب يكا هر كميت 2- ابزار و روش و دستورالعمل اندازه گيري بايد مشخص شود. و تعريف يك كميت فيزيكي هنگامي كامل مي‌شود كه براي آن يكاي مناسب و يك روش اندازه گيري تعرف كرده باشيم.

يكاهاي اصلي:

آن دسته از كميت ها يي را كه يكا هاي آنها به طور مستقل و بدون رابـ*ـطه با يكاهاي ديگر تعريف شده اندرا كميت‌هاي اصلي و يكاهاي آنها را يكاهاي اصلي مي‌نامند.

كميتهاي اصلي عبارتند از: 1- جرم (بر حسب كيلوگرم) 2- طول (برحسب متر ) 3- زمان (بر حسب ثانيه) 4- دما (بر حسب كلوين) 5- شدت جريان الكتريكي (بر حسب آمپر) 6- شدت نور (بر حسب كاندلا) 7- مقدار ماده (بر حسب مول)

يكاهاي فرعي: يكاهاي كه مستقل نبوده و با استفاده از يكاهاي اصلي تعريف مي‌شوند. و به كمك قانونهاي فيزيكي و رابـ*ـطه هاي به كميتهاي ديگر وابسته اند. به غير از 7 كميت اصلي فوق مابقي كميت ها فرعي است. مانند: مساحت، حجم، سرعت، توان، نيرو، فشار، بسامد و ...

دستگاه بين الملي يكاها ) S I ( :

دانشمندان براي آن كه رقم هاي حاصل از اندازه گيري مختلف يك كميت با هم يكي باشند، در نشست بين الملي توافق كرده‌اند كه براي هر كميت،يكاي معيني تعريف كنند. مجموعه يكاهاي مورد توافق بين الملي را به اختصار دستگاه بين الملي يكاها يا يكاهاي (SI) مي‌نامند.

اكنون به توضيح سه يكاي اصلي، طول،جرم،و زمان مي‌پردازيم:

يكاي طول: واحد طول متر است و يك متر برابر فاصله‌اي انتخاب شد كه نور در معینی از ثانيه در خلا مي‌پيمايد.و به كمك تعريف نمونه استانداردي ساخته شده است كه در موزه سور در پاريس نگهداري مي‌شود. اين نمونه ميله‌اي از جنس پلاتين و ايريديوم در دماي صفر درجه سلسيوس است.

يكاي زمان: واحد زمان ثانيه است و يك ثانيه عبارت است از : 9192631770 برابر زمان نوسان هسته اتم سزيم راديو اكتيو.

يكاي جرم: واحد اندازه گيري جرم كيلو گرم است. مقياس اندازه گيري جرم استوانه‌اي از پلاتين- ايريديوم با ابعاد معين است. كه در مئزه سور پاريس نگهداري مي‌شود.

پيشوند يكاهاي كوچكتر:

1- دسي 0d=0/1

2- سانتي c=0/01

3-ميلي m=0/001

4- ميكرو 0/000001

5- نا نو

6- پيكو

7- فمتو

8- آتو

پيشوند يكاهاي بزرگتر:

1- دكا 10

2- هكتو 100

3- كيلو 1000

4- مگا 1000000

5- گيگا

6- ترا

7- پتا

8- اگزا

نماد گذاري علمي: براي سادگي و كاهش اشتباه در محاسبات از نماد گذاري علمي استفاده مي‌شود.بدين صورتكه هر مقدار را به صورت حاصل ضرب عددي بين 1 تا 10 و توان صحيحي از 10 مي‌نويسند.

نكته2: در SI هفت كميت و يا يكاي اصلي داريم و مابقي كميت‌ها فرعي به حساب مي‌آيند. به عنوان مثال طول كميت اصلي است و با يكاي متر بيان مي‌شود.و يكاهاي كوچكتر و يا بزرگتر از آن مانند نيز كه كمت اصلي طول را اندازه‌گيري ميكند را به عنوان يكاي هاي اصلي مي‌شناسيم.

دقت اندازه گيري: هر اندازه گيري همواره با خطا همراه است و براي هر وسيله اندازه گيري كم ترين مقداري وجود دارد كه كوچكتر از آن را نمي‌تواند اندازه گيرد. كمترين مقداري را كه يك وسيله مي تواند اندازه بگيرد ، دقت اندازه گيري با آن وسيله مي‌نامند.

نكته3: نتيجة هر اندازه گيري بصورت يك عدد بيان مي‌شود كه اين عدد بايد بيان كننده دقت وسيله اندازه گيري باشد. يعني بايد عدد به گونه اي نوشته شود كه دقت وسيله را تغيير ندهد.

نكته4: اندازه‌گيري‌ها همواره با تقريب همراه هستند و دقت اندازه‌گيري به دقت شخص و دقت وسيله اندازه‌گيري بستگي دارد.

نكته5: نتيجه هر اندازه‌گيري با يك عدد بيان مي‌شود كه براي اين عدد رقم با معنا را مي‌توانيم چنين تعريف كنيم:

براي تعيين رقم‌هاي با معنا كه نتيجة يك اندازه‌گيري هستند، رقم‌ها را از سمت چپ به راست مي شماريم.صفر‌هايي كه قبل از اولين رقم سمت چپ نوشته مي‌شوند، جزء رقم‌هاي با معنا به حساب نمي‌آيند. اين صفر ها به هنگام تبديل يكاها ظاهر مي‌شوند و تبديل يكاها نبايد تعداد رقم‌هاي با معنا را تغيير دهد. مثلاً اگر جرم يك جسم برابر 30 گرم گزارش شده باشد جرم اين جسم بر حسب كيلوگرم برابر 03/0 است.مقدارهاي 30gr,0/03Kg هر دو داراي دو رقم با معنا هستند.

نكته7: به آخرين رقم سمت راست عدد اندازه‌گيري شده رقم غير قطعي گفته مي‌شود.مثلاً باري عدد 45/16 mm چهار رقم با معنا داشته و عد 6 رقم غير قطعي آن است.

نكته8: بايد بين دقت وسيله اندازه‌گيري شده و وسيله اندازه‌گيري هماهنگي باشد يعني عدد اندازه‌گيري دقت وسيله را بيان مي‌كند پس نبايد عددي را كم يا زياد نماييم مثلاً اگر دقت مسيله اندازه گيري در حد كيلوگرم است نبايد جرم جسم را بر حسب گرم بيان كنيم واگر زمان سنجي مثل كرونومتر كه تا صدم ثانيه مدرج است استفاده كنيم دقت ما تا صدم ثانيه است و نبايد زمان را تا دهم ثانيه و يا تا هزارم ثانيه بيان كنيم

مثال:دقت اندازه‌گيري دماسنجي 1/0 درجه سلسيوس مي‌باشد، منظور از اين عدد چيست؟

حل: يعني كوچكترين مقداري را كه به كمك اين دماسنج مي‌توان اندازه‌گيري كرد 1/0 درجه سلسيوس بوده و فاصله بين هر دو درجه بندي متوالي نيز 1/0 درجه سلسيوس مي‌باشد.

مثال: طول جسمي را با يك خط كش كه برحسب ميليمتر مدرج شده است، اندازه‌گيري كرده‌ايم، كدام گزينه درست بيان شده است؟

1) 39 سانتيمتر

2) 10/39 سانتيمتر

3) 9/38 سانتيمتر

4) 1/390 ميلي متر

حل: با توجه به دقت وسيله اندازه‌گيري كه برحسب ميلي متر است، لذا گزينه3 اين دقت را رعايت كرده است. به عبارت ديگر اولين رقم از سمت راست هر عدد بيان كننده دقت آن عدد است كه بايد با دقت وسيله اندازه‌گيري يكسان باشد.

*Ghazale* · 18/10/18

مثال : آیا افزایش دقت انداه گیری همواره مفید است؟

تقسيم بندي كميت ها از نظر رفتار:

كميت ها را مي توان به دو دسته زير تقسيم نمود:

1- كميتهاي نرده اي: (عددي يا اسكالر )

كميتهائي هستند كه فقط داراي مقدار مي باشند و براي بيان آنها يك عدد كافي است مانند: جرم، طول، سطح، حجم، كار، توان، مقاومت الكتريكي، شدت جريان الكتريكي و ……..

2- كميتهاي برداري:

كميتهائي هستند كه علاوه بر مقدار (اندازه يا بزرگي ) داراي جهت بوده و جمع آنها از قاعده جمع برداري پيروي مي‌كند. مانند: جابجائي، سرعت، شتاب، نيرو، اندازه حركت و .........

مشخصات بردار:

1- بزرگي (يا اندازه يا مقدار ) بردار كه يك عدد مثبت است 2- جهت بردار كه از راستا و سو تشكيل شده است، راستا خط راستي است كه بردار روي آن واقع است و سو عبارت است از يكي از دو طرف راستا

نمايش بردار:

بردار را به صورت پاره خطي جهت دار نمايش مي‌دهند كه طول پاره خط معرف اندازه بردار و نوك پيكان، جهت بردار را نشان مي‌دهد:

دو بردار مساوي:

دو بردار وقتي مساوي‌اند كه هم راستا هم سو، و داراي بزرگي (اندازه ) يكسان باشند.

برآيند دو يا چند بردار: حاصل جمع برداري دو يا چند بردار را برآيند بردارها مي‌نامند. به عبارت ديگر برآيند چند بردار يك بردار است كه به تنهايي اثر تمام بردار ها را داشته باشد.

نكته10: كميت هاي نرده‌اي لزومي ندارد همواره يك عدد مثبت باشند بلكه مي توانند عدد منفي نيز شوند مانند دما 30- درجه سلسیوس و يا انرژي پتانسيل و يا كار و ….ولي بزرگي بردار يك عدد مثبت است.

نكته11: هر گاه كميتي جهت دار باشد الزاماً برداري نيست مانند شدت جريان الكتريكي كه كميتي جهت دار و نرده‌اي است.

نكته12:معمولا براي نمايش يك كميت برداري نماد كميت را نوشته و بر روي آن نماد پيكان كوچك قرار مي‌دهيم.

قاعده جمع دو بردار: جمع دو بردار مي‌توانيم به كمك شكل انجام دهيم كه دو روش زير را براي آن بيان مي‌كنيم :

الف)جمع دو بردار به روش متوازي الاضلاع:

اگر جمع دو بردار را بخواهيم از يك نقطه دو بردار را رسم كرده سپس از انتهاي هر يك موازي بردار ديگر رسم مي‌كنيم تا يك متوازي الاضلاع ساخته شود.قطر متوازي الاضلاع، بردار برآيند مي‌باشد.

*Ghazale* · 18/10/18

زاوية بين دو بردار :

از يك نقطه دو بردار را رسم مي‌كنيم زاويه اي كوچكتر كه بين صفر تا 180 درجه مي باشد را زاويه بين دو بردار مي‌نامند.

نكته14: برآيند دو بردار وقتي بيشينه و ماكزيمم است كه دو بردار موازي و هم جهت باشند كه در اين حالت زاويه‌ي بين دو بردار صفر است.

نكته15: برآيند دو بردار وقتي كمينه و مي‌نيمم است كه دو بردار هم راستا و غير هم سو باشند و زاويه‌ي بين دو بردار 180 درجه باشد.

نكته16: برآيند دو بردار زماني صفر مي‌شود كه دو بردار هم طول و غير هم جهت باشد.

نكته17: هر گاه بزرگي دو بردار هم طول با هر يك از بردارها هم طول باشد آن گاه زاويه‌ي بين دو بردار 120 درجه است.

جمع بيش از سه بردار:

ابتدا يكي از بردار ها را رسم كرده سپس به ترتيب بردارهاي ديگر را به دنبال هم رسم مي‌كنيم به طوريكه ابتداي هر بردار بر انتهاي بردار قبلي قرار گيرد و يك چند ضلعي تشكيل مي شود.برآيند برداري است كه از ابتداي بردار اول به انتهاي بردار آخر رسم شود.

خواص جمع دو بردار:

جمع دو بردار داراي دو خاصيت زير است:

1- جمع بردارها داراي خاصيت جابجايي است:

2-جمع بردارها داراي خاصيت انجمني است:

حالات خاص جمع دو بردار:

الف) هرگاه دو بردار موازي باشند اندازه بردار برآيند برابر مجموع اندازه هاي آنها است: (در اين حالت برآيند دو بردار بيشينه است) R=a+b

ب) هر گاه دو بردار هم راستا ولي با سوي مخالف باشند.برآيند در جهت برداربزرگتر و اندازه آن برابر تفاضل اندازه آن دو بردار است: R=a-b

در اين حالت برآيند كمترين مقدار است.

ج) دو بردار بر هم عمود باشند. در اين حالت بزرگي برآيند از رابـ*ـطه ی معروف فیثاغورث بدست می آید.

نكته19: هر گاه زاويه‌ي بين دو بردار از 180 درجه تا صفر كاهش يابد کسینوس از 1- تا 1+ افزايش مي‌يابد در نتيجه برآيند دو بردار دائماً افزايش مي‌يابد.

نكته20: هر گاه برآيند سه بردار صفر شود مي‌توانيم بگوييم : اگر سه بردار را به دنبال هم رسم كنيم يك مثلث را تشكيل مي‌دهد.

نكته21: هر گاه برآيند سه بردار صفر شود بايد طول هر يك از بردارها از مجموع طول‌هاي دو بردار ديگر بزگتر نباشد( كوچكتر يا مساوي باشد ) و همچنين طول هر يك از بردارها از تفريق طول‌هاي دو بردار ديگر بزرگتر نباشد ( كوچكتر يا مساوي باشد. )

نكته22: هر گاه برآيند سه بردار صفر شود بايد برآيند هر دو بردار دلخواه از اين سه بردار قرينه‌ي بردار سوم باشد.

نكته24: هر گاه برآيند سه بردار هم طول صفر شود الزاماً زاويه‌ي بين هر دو بردار دلخواه از اين سه بردار 120 درجه است.

مثال: برآيند دو نيروي متقاطع را وقتي زاوية بين آنها طبق حالات زير باشد را بدست آوريد.

1) 60 درجه

2) 90 درجه

3) 120 درجه

4) 180 درجه

نكته26: هر گاه بزرگي تفاضل دو بردار هم طول با هريك از بردارها هم اندازه باشد آن گاه زاويه‌ي بين دو بردار 60 درجه است.

نكته27: اگر دو بردار بر هم عمود باشند آن گاه اندازه‌ي مجموع ( برآيند ) دو بردار با اندازه‌ي تفاضل آن دو بردار برابر است.

نكته28: اگر زاويه‌ي بين دو بردار از 180 درجه تا صفر كاهش يابد تفاضل دو بردار دائماً كاهش مي‌يابد.

نكته29: هر گاه برآيند دو بردار بر تفاضل دو بردار عمود باشد چون دو قطر متوازي الا ضلاع بر هم عمودند پس شكل حاصل لوزي بوده و الزاماً دو بردار هم اندازه اند.

نكته30: هر گاه برآيند دو بردار بر تفاضل آن دو بردار عمود و طول برآيند و تفاضل برابر باشد الزاماً دو بردار هم طول هستند.

مثال: گلوله‌اي با سرعت به مانع سختي برخورد مي‌كند و مطابق شكل با همان سرعت از مانع برمي‌گردد، اندازه‌ي تغيير بردار سرعت آن چند است؟

تجزيه يك بردار: (مولفه هاي يك بردار )

وارون عمل برآيند را تجزيه گويند. تجزيه يك بردار به دو بردار می تواند بر دو راستای عمود بر هم ویا بر دو راستای غیر عمود بر هم انجام شودکه در این قسمت تجزیه روي دو محور عمود بر هم انجام مي‌گيرد. بردارهاي بدست آمده از تجزيه هر بردار را مولفه هاي آن بردار مي‌گوئيم و اگر مولفه هاي يك بردار را برآيند بگيريم بايد بردار اصلي حاصل شود را مولفه بردار روي محور و را مولفه بردار روي محور مي‌ناميم.

براي مولفه ها روابط زير را بنويسيم : =Asina =A.cosa , AY AX

نوشتن يك بردار بر حسب بردارهاي يكه:

اگر بردار يكه روي محورX را با علامتi وبرداريكه روي محور Y را با علامت j نمايش دهيم بردار A بر حسب بردارهاي يكه چنين نوشته مي‌شود: j Y i+A A=AX

نكته30 : شرط آنكه دو بردار مساوي باشند آن است كه مولفه هايش با هم برابر باشند.

نكته31: هر گاه يك كميت نرده اي ( يك عدد ) در يك كميت برداري ضرب شود حاصل يك كميت برداري بوده كه اگر عدد ضرب شده مثبت باشد بردار بدست آمده با بردار اوليه‌ي هم راستا و هم سو است و اگر عدد ضرب شده منفي باشد بردار حاصل و بردار اوليه‌ي هم راستا و غير هم سو مي‌باشند.

نكته32: شرط تعادل يك ذره آن است كه برآيند نيروهاي وارد بر آن صفر باشد و اگر تمام نيروهاي را روي دو محور و تجزيه كنيم بايد برآيند نيروها روي محورXصفر و همچنين برآيند نيروها روي محور Y ر شود.

سانتی متر یعنی سانتی + متر سانتی centi جزئی که در اول کلمه در می آید وتقسیم واحدی را بصد می رساند ؛ یک صدم از هر

واحدی مثل سانتی متر یعنی یک صدم از متر.

واحد اندازه گیری طول سانتی متر است وما واحدهای دیگری نیز داریم که برای اندازه گیری طول از قدیم مورد استفاده قرار می گرفته که هم اکنون در اقصی نقاط میهن پهناور عزیزمان ایران نیزمورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از :

گره ؛مقیاس طول وهر گره برابر 5/6 سانتی متر می باشد

ذرع ؛هر ذرع برابر با16 گره و هر ذرع 104 سانتی متر می باشد

گز ؛ واحد طول که ذرع هم گفته می شود و هر گز برابر با 16 گره و104 سانتی متر می باشد

ذراع ؛ واحد قدیم برای طول که به اندازه از آرنج تا سر انگشتان مرد بوده است

مایل یا میلMille مقیاس طول که اندازه آن مختلف است مایل انگلیسی 1609 متر ؛ مایل دریایی1852 متر ؛ در عربی میل به معنی مسافتی با اندازه مد بصر (بالا آمدن آب دریا)در روی زمین یا 4 هزارذراع گفته می شود.

مترMetre مقیاس طول که مطابق 14 گره وربع از ذرع ایرانی و برابربا 100 سانتی متر . کیلو متر Kilometre برابر با1000 متر می باشد .

میلی متر Millimetre برابر با یک هزارم متر .

میکرون Micrion مقیاس بسیا ر کوچکی است برای اندازه گیری اشیاء گوچک یک هزارم میلیمتر اینچ Inch واحد مقیاس طول برابر 54/2 سانتی متر ( مقیاس طول در انگلستان می باشد )

فوت Foot (پا)واحد اندازه گیری طول معادل 48/30 سانتی متر یا 12 اینچ ؛ پنجاه فوت تقریبأ15 ذرع است

یارد Yard مقیاس طول برای اندازه گیری پارچه ؛ در انگستان وآمریکای شما لی معادل 36 اینچ یا 92 سانتی متر یا 14 گره می باشد

پا ؛ مقیاس طول برابر 48/30 سانتی متر می باشد

دسی متر Decimetre ده یک متر ؛ یک دهم متر

نگا:فوت:پا ؛ معدل 48/30سانتی متر می باشد .

فرسنگ یا فرسخ مقیاس مسافرت قریب 6 کیلو متر معادل 3 میل یا 12000 ذراع می باشد

*Ghazale* · 18/10/18

واحدها و وسایل اندازه گیری در فیزیک

پیشوند واحد های بزرگ

علامت

اندازه

دکا

da

101

هکتو

H

102

کیلو

K

103

مگا

M

106

گیگا

G

109

ترا

T

1012

پیشوند واحد های کوچک

علامت

اندازه

دسی

d

1/0

سانتی

c

01/0

میلی

m

001/0

میکرو

106-

نانو

n

109-

پیکو

p

1012-

توجه :

۱- در جدول بالا علامت میکرو به صورت حرف یو انگلیسی نوشته می شود که دنباله ی چپ آن به سمت پایین کشیده می شود و به این حرف لاتین «مو» گفته می شود.

۲- اعدادی که توان منفی دارند همان اعداد اعشاری هستند مثلاْ : ۱۰۲- = ۰۱/۰

برای درک مفهوم جدول های بالا به این مثال ها توجه کنید :

۱کیلو متر = ۱۰۰۰ متر ۱ متر = ۰۰۱/۰ کیلو متر

۱متر = ۱۰۰ سانتی متر ۱ سانتی متر = ۰۱/۰ متر

۱ متر = ۱۰۰۰ میلی متر ۱ میلی متر = ۰۰۱/۰ متر

۱ متر = ۱۰ دسی متر ۱ دسی متر = ۱/۰ متر

برای اندازه گیری حجم مایعات از واحد های حجم مانند لیتر ـ میلی لیتر و سی سی « سانتی متر مکعب » استفاده می شود.

۱ لیتر = ۱۰۰۰ میلی لیتر ۱ میلی لیتر = ۱ سی سی = ۱ سانتی متر مکعب

دید کلی

هر یک از حوزه‌های تخصصی فعالیتهای آدمی که برای پیگیری نیازمند کمی شدن باشد، باید توصیفهای معنی داری از خاصیت یا کمیت مورد اندازه گیری را تثبیت کند. علم تابش و بیوفیزیک تابش نیز از این قاعده برکنار نیستند. هر رشته می‌خواهد مجموعه‌ای از واحدهای مربوط به خود را با تعریفهای خاص بوجود آورد. کمیته بین‌المللی اوزان و مقادیر کار بهینه سازی ، توصیف همه کمیتها و واحدهای مورد استفاده در علوم را بر عهده گرفته است. واحدهای جدید که با مخفف SI برای عبارت System International توصیف شده‌اند، اکنون در اغلب کشورهای جهان بکار می‌روند.
واحدهای بنیادی

هر واحد برای توصیف کمیتهای فیزیکی را می‌توان به اندازه‌ گیری چهار کمیت بنیادی تقلیل داد. این کمیتها با یک مقدار عددی و یک واحد توصیف می‌شوند. این کمیتهای بنیادی و واحدهایی که برای توصیف آنها اختیار شده‌اند، عبارتند از: جرم با واحد بنیادی کیلوگرم ، طول با واحد بنیادی متر ، زمان با واحد بنیادی ثانیه و جریان الکتریکی که واحد بنیادی آن آمپر است. دستگاه SI را گاهی دستگاه کیلوگرم - متر - ثانیه ، نیز می‌نامند.
واحدهای ویژه

علوم تابش با تعداد زیادی واحدهای ویژه یعنی واحدهایی مشخص می‌شود که نام آنها در قالب کمیتهای بنیادی بیان نشده است. در کمیسیون بین‌المللی واحدها و اندازه‌گیریهای تابش (ICRU) در سال 1975 پیشنهاد شد که واحدهای ویژه بتدریج از دور خارج شوند و حتی‌الامکان واحدهای SI جایگزین آنها شوند. ICRU دو واحد جدید را برای اندازه‌گیری تابش پیشنهاد کرد. "بکرل" که عبارت است از واحدی برای توصیف رادیو اکتیویته (پرتوزایی) و "گری" واحدی که دوز تابش را تعریف می‌کند.
تعاریف تابش

*Ghazale* · 18/10/18

ذرات مستقیما یوننده

این ذرات عبارتند از ذرات باردار با انرژی جنبشی کافی برای تولید یونش ناشی از برخورد . این انرژی حتما باید بیش از کمینه انرژی بستگی در محیطی باشد که در آن برهم کنش صورت می‌گیرد، مانند پرتوهای گاما و ایکس.
ذرات یوننده غیر مستقیم

ذرات بدون باری هستند که می‌توانند بر اثر برهمکنش جنبشی با محیط ، ذرات یوننده آزاد کنند و یا می‌توانند یک تبدیل هسته‌ای را راه بیاندازند. مثلا نوتون می‌تواند با محیط برهمکنش نماید و پرتو نهایی با انرژی جنبشی زیاد یا هسته‌های اتمی تولید کند.
واحد پرتوگیری ایکس

واحد پرتو گیری ایکس بنابر تعریف ، عبارت است از خارج قسمت Q∆ بر m∆ . که در آن Q∆m∆ تولید می‌شود. واحد ویژه پرتو گیری قدیمی‌تر از دستگاه جدید SI ، رونتگن (R) است. یکای جدید برای پرتوگیری در دستگاه SI وجود ندارد و رونتگن بیشتر در متون قدیمی دیده می‌شود.
مجموع بارهای الکتریکی همه یونهای هم ‌علامت است که پس از توقف کامل همه الکترونهای آزاد شده توسط فوتونها در عنصری حجمی از هوا به جرم واحد دوز جذب شده

دوز جذب شده (D) عبارت است از خارج قسمت ED∆ انرژی است که تابش یوننده به جرمی مانند m∆ از ماده در یک عنصر حجم منتقل می‌کند. واحد ویژه دوز جذب شده که تا سال 1972 به صورت گسترده بکار می‌رفت، راد بود. راد هنوز هم کاربردی گسترده‌ای دارد، اگر چه یکای ویژه جدیدی به جای آن معرفی شده است. یکای ویژه در دستگاه SI گری (GY) است. گری عبارت است از جذب یک ژول در یک کیلوگرم (1GY=1JKg-1). گری به‌ تدریج در نوشته‌های جدید به جای راد می‌نشیند. تبدیل راد به گری راحت است، زیرا هر یک گری برابر است با 100 راد.
انرژی انتقال یافته

انرژی انتقال یافته (ED∆) عبارت است از اختلاف ما بین مجموع انرژیهای (EE∆) تمام ذرات مستقیم یا غیر مستقیم یوننده‌ای که به یک عنصر حجم وارد می‌شوند و مجموع انرژیهای (EL∆) همه ذراتی که آن را ترک می‌کنند و برای هر گونه تغییر در جرم سکون (ER∆) که در واکنش های هسته ای یا ذرات بنیادی در این عنصر حجم صورت می‌گیرد، تنظیم شده‌اند. واحد انرژی انتقال یافته ، گری یا راد است.
دوز معادل (H)

دوز معادل (H) عبارت است از حاصلضرب دوز جذب شده (D) ، عامل کیفیت (Q) ، عامل توزیع دوز (N) و هر عامل اصلاح کننده دیگر . H = DxQxN ، واحد ویژه H (دوز معادل) به واحد ویژه بکار رفته برای D بستگی دارد. مثلا: اگر D بر حسب راد باشد، واحد ویژه H بر حسب رم است و مقدار عددی دوز بر حسب رم برابر است با راد ضربدر عاملهای اصلاح مناسب N و Q. هیچ علامت اختصاری برای یکای رم وجود ندارد. اگر D بر حسب گری بیان شود، واحد ویژه H "سیورت" است. و دوز بر حسب سیورت به لحاظ عددی عبارت است از دوز بر حسب گری ضربدر همان عاملهای اصلاح مناسب. علامت اختصاری سیورت SV است.
تاثیر گذاری نسبی زیست شناختی

RBE مربوط به یک تابش خاص عبارت است از نسبت دوز جذب شده یک تابش مرجع (DR) به دوز جذب شده تابش مطلوب (DX) برای دستیابی به همان تاثیر گذاری زیست شناختی. اصلاح RBE در کارهای تجربی زیست شناسی تابش و سایر زمینه‌های مربوط بکار می‌رود. این ضریب با عامل کیفیت که در دوز معادل بررسی شد مرتبط است، اما با آن همسان نیست. برای تعریف RBE ، باید سطح تاثیر زیست شناختی و ماهیت مرحله نهایی زیست شناختی بکار رفته در تعریف را صریحا مشخص کرد.
انتقال خطی انرژی

انتقال خطی انرژی (LET) برای ذرات باردار در هر محیط ، بنا به تعریف عبارت است از خارج قسمت dEL بر dEL dEL میانگین انرژیی است که ذرات باردار با انرژی معین در عبور از مسافت dL به صورت موضعی به محیط منتقل می‌کنند. LET شکل محدود شده "توان توقف" در فیزیک است. ابعاد LET ، انرژی به ازای واحد طول است

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

فيزيك و اندازه گيري كميت هاي فيزيكي

Ghazale

مدير بازنشسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

Ghazale

مدير بازنشسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

Ghazale

مدير بازنشسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

Ghazale

مدير بازنشسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

Ghazale

مدير بازنشسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ | دانلود رمان

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین