🏆 اولین المپیاد ورزش‌های فناورانه
دانشجویان دانشگاه‌ها و موسسات آموزش عالی کشور

⏳زمان:21 تا 26 شهریور ماه 1404
📍مکان: تهران ـ دانشگاه صنعتی امیرکبیر

🔰 شامل بخش‌های:
✅ دیجیتال و فیجیتال
✅ نوآوری و فناوری
✅ رباتیک در سه بخش:
_خودروی خودران فیزیکی
_شبیه ساز خودروی خودران
_شبیه ساز 2 بعدی فوتبال

🎉 با جوایز ارزشمند برای همه شاخه‌ها

جوایز بخش رباتیک (زیربخش‌های خودروی خودران فیزیکی، شبیه ساز خودروی خودران و شبیه ساز 2 بعدی فوتبال) به شرح زیر است:

🥇50 میلیون تومان تیم اول
🥈35 میلیون تومان تیم دوم
🥉20 میلیون تومان تیم سوم

⭕️ثبت نام تمدید شد!
این رقابت بزرگ را از دست ندهید.

https://ftso.aut.ac.ir

فیزیک‌نامه📖 — تکامل دیدگاه ما نسبت به نور

قسمت3️⃣ — انقلاب علمی و اپتیک نوین💡
در آغاز دوران رنسانس، تغییر بنیادینی در رویکرد به علم رخ داد که در اروپا با ترجمهٔ آثار ابن‌هیثم به لاتین تشدید شد. برخلاف نگرش‌های فلسفی و شهودی قرون وسطی که نور را صرفاً به عنوان امری رمزآلود و کیهانی می‌دیدند، دانشمندان این دوره شروع به توصیف نور بر اساس مشاهده و آزمایش کردند. این دوره مبدأ اپتیک هندسی شد که نور را به صورت پرتوهای مستقیم در نظر می‌گرفت و به کمک قوانین شکست و انعکاس نور مسیر حرکت آن‌ها را مدل می‌کرد. در این مدل، پرتوهای نور در مرزهای بین دو محیط با ضریب شکست مختلف، طبق قانون اسنل خم می‌شوند؛ به طور ریاضی این قانون به صورت n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ بیان می‌شود که n نمایانگر ضریب شکست محیط و θ زاویه برخورد یا شکست نور نسبت به خط عمود است. این معادله ساده اما بنیادی، مبنای طراحی ابزارهای نوری مثل عدسی‌ها و منشورها شد و امکان محاسبه دقیق مسیر نور و تصویرهای تشکیل شده در چشم یا دوربین را فراهم آورد. اپتیک هندسی اگرچه نادیده‌گیرندهٔ ماهیت موجی یا ذره‌ای نور بود، اما ابزاری قدرتمند برای تحلیل سیستم‌های نوری در مقیاس بزرگ بود.
یوهانس کپلر، دانشمند برجسته عصر رنسانس، علاوه بر کارهای انقلابی‌اش در اخترفیزیک، نقش مهمی در توسعهٔ اپتیک داشت. او با مطالعهٔ ساختمان چشم، مدل پیشرفته‌ای ارائه داد که در آن مسیر پرتوهای نور از جسم به داخل چشم و تشکیل تصویر بر شبکیه تحلیل می‌شد. کپلر نشان داد که عدسی چشم نور را می‌شکند و تصویری وارونه و واقعی بر روی شبکیه ایجاد می‌کند، که مغز انسان آن را معکوس می‌کند تا تصویر را به صورت درست ببیند. این مدل به شکل ریاضی امکان محاسبه موقعیت و اندازه تصویر را بر اساس فاصلهٔ جسم و مشخصات عدسی فراهم کرد. کپلر همچنین قوانین شکست نور را مورد بررسی دقیق قرار داد و به فرم دقیق‌تری از قانون اسنل رسید که بعدها مبنای طراحی دقیق عدسی‌ها، تلسکوپ‌ها و میکروسکوپ‌ها قرار گرفت. در واقع کارهای او نقطهٔ عطفی بود که علم اپتیک را از حد نظریه‌های فلسفی به دنیای کاربردی ابزارهای علمی کشاند.

رسالهٔ «دیوپتریک» (Dioptrice) یکی از آثار مهم یوهانس کپلر در زمینهٔ اپتیک است که در سال 1604 منتشر شد. این کتاب نقش کلیدی در تحول نظریات نور و ساختار عدسی‌ها ایفا کرد و نقطهٔ عطفی در تاریخ اپتیک به شمار می‌آید.
کپلر در «دیوپتریک» با تحلیل دقیق شکست نور در عدسی‌ها و منشورها، مدل ریاضی و هندسی جدیدی برای توضیح تشکیل تصاویر ارائه داد. او نشان داد که پرتوهای نور پس از عبور از عدسی به صورت تقاطع‌هایی در فواصل مشخص تشکیل تصویر می‌دهند و این مدل به فهم بهتر عملکرد چشم و دستگاه‌های نوری مثل تلسکوپ کمک کرد. کپلر علاوه بر تبیین اصول شکست نور، به تفصیل ساختار چشم را بررسی کرد و نقش عدسی را در ایجاد تصویر بر شبکیه توضیح داد.
یکی از نوآوری‌های مهم کپلر در این رساله، شرح نحوهٔ تشکیل تصاویر وارونه بر شبکیه بود که برخلاف تصور پیشین، تصویری واقعی و معکوس ایجاد می‌شود و مغز انسان آن را به صورت درست تفسیر می‌کند. این دیدگاه، پایه‌ای برای علم اپتومتری و اپتیک فیزیولوژیک شد.
کپلر همچنین در «دیوپتریک» قوانینی را بیان کرد که بعدها به قانون اسنل مرتبط شدند، و نقش کلیدی در طراحی لنزها و سیستم‌های اپتیکی داشتند. این کتاب به طور مستقیم بر توسعه تلسکوپ‌های پیشرفته و میکروسکوپ‌ها تأثیر گذاشت و به دانشمندان پس از کپلر، مانند گالیله و نیوتن، مبنایی مستحکم برای کارهای خود ارائه داد.

گالیلئو گالیله، که به عنوان پدر علم تجربی شناخته می‌شود، با اختراع و بهبود تلسکوپ، انقلابی در مشاهدهٔ آسمان ایجاد کرد. مشاهدات دقیق او از سطح ماه با کوه‌ها و دره‌ها، اقمار مشتری و لکه‌های خورشیدی، چالش‌های بزرگی برای باورهای کهن پدید آورد و جایگاه زمین در مرکز جهان را به زیر سؤال برد. با این حال، اهمیت گالیله فراتر از اخترشناسی بود؛ او نشان داد که ابزارهای نوری می‌توانند به افزایش دامنهٔ دید انسان کمک کنند و اپتیک کاربردی می‌تواند بینش‌های جدیدی به طبیعت ارائه دهد. مدل پرتوهای نور که مسیر مستقیم پرتوها را فرض می‌کند، در این دوره تکمیل شد و با قوانین شکست و انعکاس نور ترکیب گردید تا طراحی دستگاه‌های نوری دقیق‌تر امکان‌پذیر شود. این مدل به گونه‌ای ساده اما موثر اجازه داد که نور به عنوان پرتوهای مشخصی با مسیر قابل پیش‌بینی تحلیل شود، که منجر به پیشرفت‌های عظیم در فناوری‌های نوری شد.

نیوتن، که به عنوان بزرگ‌ترین دانشمند انقلاب علمی شناخته می‌شود، با انجام آزمایش‌های منشوری توانست نشان دهد نور سفید ترکیبی از طیف رنگ‌های مختلف است که هرکدام ضریب شکست متفاوتی دارند و هنگام عبور از منشور به زاویه‌های متفاوتی شکسته می‌شوند. این آزمایش ساده اما انقلابی، نظریهٔ سادهٔ نور به عنوان یک موج یکنواخت را به چالش کشید و نیوتن مدل ذره‌ای نور را به عنوان مجموعه‌ای از ذرات ریز «کورپوسکل» مطرح کرد. این مدل ذره‌ای با توضیح بازتاب، شکست و پراش نور توانست پدیده‌های مختلف را تبیین کند. همچنین، نیوتن معادله مهمی برای محاسبهٔ موقعیت تصویر در سیستم‌های عدسی ارائه داد که به شکل معادلهٔ عدسی بیان می‌شود:
1/ƒ=1/d₀+1/dᵢ
که در آن ƒ طول کانونی عدسی، d₀ فاصله جسم و dᵢ فاصله تصویر است. این رابطه به مهندسان اپتیک امکان می‌داد تا سیستم‌های دقیق تلسکوپی و میکروسکوپی طراحی کنند و نور را در مسیر دلخواه کنترل کنند. با وجود موفقیت‌های نیوتن، نظریه ذره‌ای نور به زودی با نظریه موجی که در قرن بعد توسعه یافت، به چالش کشیده شد.

رسالهٔ «نورشناسی» (Opticks) اثر مهم و تاثیرگذار آیزاک نیوتن است که اولین بار در سال 1604 منتشر شد و یکی از بنیادی‌ترین آثار در تاریخ فیزیک و اپتیک به شمار می‌آید. این کتاب به بررسی ماهیت نور و پدیده‌های مرتبط با آن می‌پردازد و پایه‌گذار نظریه‌های تجربی دربارهٔ نور بود که تا پیش از آن عمدتاً بر اساس فرضیات فلسفی بود.
در «نورشناسی»، نیوتن با استفاده از آزمایش‌های دقیق، نشان داد که نور سفید ترکیبی از رنگ‌های مختلف است که می‌توان آنها را با عبور دادن نور از منشور جدا کرد و دوباره با ترکیب آن‌ها نور سفید را بازسازی کرد. این کشف مهم، نظریهٔ موجی رایج در آن زمان را به چالش کشید و نیوتن نظریهٔ ذره‌ای نور را مطرح کرد؛ بر اساس این نظریه، نور از ذرات کوچکی به نام «کورپوسکل» تشکیل شده است که به شکل مستقیم حرکت می‌کنند و رفتار بازتاب و شکست نور را توضیح می‌دهند.
نیوتن همچنین در این رساله به تبیین پدیده‌هایی مانند بازتاب، شکست، پراش و انکسار نور پرداخت و نشان داد که این پدیده‌ها را می‌توان با مدل ذره‌ای نور به صورت تجربی توضیح داد. علاوه بر این، او در «نورشناسی» به بررسی پدیده‌های رنگ و تداخل رنگ‌ها، انعکاس داخلی کلّی، و اثرهای اپتیکی عدسی‌ها و آینه‌ها پرداخت و قوانین هندسی نور را فرمول‌بندی کرد.
این رساله تأثیر زیادی بر توسعه علوم اپتیک، فیزیک و حتی فلسفه علم داشت و راه را برای پژوهش‌های بعدی، مانند نظریه موجی نور و نظریه‌های الکترومغناطیس هموار کرد. «نورشناسی» نیوتن به عنوان یکی از ستون‌های اصلی فیزیک کلاسیک شناخته می‌شود و تا امروز یکی از منابع مرجع در مطالعه نور و اپتیک است.

در مجموع، دوران انقلاب علمی تغییر بنیادی در فهم نور و اپتیک ایجاد کرد. نور دیگر پدیده‌ای فلسفی و اسرارآمیز نبود، بلکه موضوعی علمی با قوانین ریاضی دقیق و قابل آزمایش شد. اپتیک هندسی به عنوان ابزار اصلی مدل‌سازی نور معرفی شد که پرتوها را خطوط مستقیمی می‌دانست که در مرزها خم یا بازتاب می‌شوند. قوانین شکست و انعکاس، همراه با مدل چشم کپلر و ابزارهای گالیله، پایهٔ علم اپتیک را محکم کردند. معادلاتی مانند قانون اسنل و معادله عدسی به دانشمندان و مهندسان امکان داد تا رفتار نور در سیستم‌های مختلف را پیش‌بینی کنند و ابزارهای اپتیکی پیچیده‌ای بسازند. این دستاوردها راه را برای توسعه نظریه موجی نور در قرن هجدهم و بعد از آن نظریه الکترومغناطیسی ماکسول هموار کردند و به پیشرفت‌های بزرگ در فیزیک و فناوری منجر شدند. به این ترتیب، انقلاب علمی اپتیک نه تنها علم نور را متحول کرد، بلکه پایه‌ای برای درک جهان از مقیاس کوچک تا کیهانی فراهم آورد.

منتظر قسمت‌های بعدی باشید. :)👋

#فیزیک‌نامه@PSA_AUT

فیزیک‌نامه📖 — سفر‌های چند نانومتری🔬

قسمت3️⃣ — حبس شدن در چند نانومتر چه حسی دارد؟⛓️

حبس کوانتومی (Quantum Confinement) مفهومی است که از قلب مکانیک کوانتومی زاده شده و بر این ایده استوار است که الکترون‌ها و حفره‌ها، بر خلاف تصور کلاسیکی که آن‌ها را ذرات نقطه‌ای آزاد فرض می‌کند، در واقع به صورت موجی رفتار می‌کنند که طول موج دوبروی λ=h/p دارد. در این رابطه، h ثابت پلانک و p تکانه ذره است. اگر ابعاد فیزیکی یک سیستم—مثلاً یک بلور نیمه‌رسانا—به اندازه‌ای کوچک شود که با طول موج دوبروی الکترون یا حفره قابل مقایسه یا حتی کوچکتر باشد، آنگاه این موج مادی دیگر نمی‌تواند به‌طور پیوسته در سراسر ماده پخش شود و مجبور می‌شود فقط در حالت‌های خاص و گسسته‌ای وجود داشته باشد. این «محدود شدن» باعث می‌شود سطوح انرژی پیوسته که در مواد بزرگ‌مقیاس دیده می‌شود، به مجموعه‌ای از ترازهای انرژی گسسته تبدیل شود. درست مانند نت‌های یک ساز زهی که طول سیمش کوتاه شود و فقط فرکانس‌های معینی را تولید کند، کاهش اندازه ساختار، مجموعه فرکانس‌های انرژی مجاز را محدود و تغییر می‌دهد. این اثر در مواد حجیم تقریباً محسوس نیست، چون فاصله بین حالت‌های مجاز انرژی بسیار کوچک است، اما در مقیاس نانو، این فاصله‌ها به اندازه‌ای بزرگ می‌شوند که ویژگی‌های نوری و الکترونیکی ماده را دگرگون می‌کنند.

برای فهم این پدیده، فیزیک‌دانان اغلب به مدل ایده‌آل «ذره در جعبه» متوسل می‌شوند. در ساده‌ترین حالت، فرض می‌کنیم یک ذره با جرم مؤثر m درون جعبه‌ای مکعبی به طول ضلع L قرار دارد که دیواره‌هایش بی‌نهایت بلندند، یعنی ذره نمی‌تواند از جعبه خارج شود و تابع موجش در دیواره‌ها صفر است. حل معادله شرودینگر برای این شرایط منجر به این رابطه می‌شود:
E(x,y,z)=h²(x²+y²+z²)/8mL²
که در آن x,y,z اعداد اعداد صحیح مثبت‌اند و نقش «عدد کوانتومی» را دارند. نکته کلیدی این است که انرژی‌ها با وارون L² مقیاس می‌شوند؛ یعنی هرچه اندازه جعبه نصف شود، انرژی حالت پایه چهار برابر می‌شود. این همان مکانیزمی است که در نانوذرات واقعی رخ می‌دهد: کوچک‌تر شدن ابعاد بلور باعث می‌شود حالت‌های انرژی فاصله بیشتری بگیرند و شکاف باند ماده تغییر کند. در مواد نیمه‌رسانا، این تغییر به‌طور مستقیم رنگ نوری که ماده جذب یا گسیل می‌کند را تغییر می‌دهد.
حبس کوانتومی بسته به تعداد ابعادی که حرکت حامل‌ها (الکترون و حفره) در آن محدود شده، به سه دسته تقسیم می‌شود: «چاه کوانتومی» (Quantum Well)، «سیم کوانتومی» (Quantum Wire) و «نقطه کوانتومی» (Quantum Dot). در چاه کوانتومی، ماده فقط در یک بعد به ضخامت نانومتری محدود می‌شود و در دو بعد دیگر آزاد است، بنابراین الکترون‌ها رفتاری دو‌بعدی پیدا می‌کنند. این ساختار معمولاً با لایه‌نشانی یک لایه نازک نیمه‌رسانا بین دو لایه با شکاف باند بزرگ‌تر ساخته می‌شود. در سیم کوانتومی، محدودیت در دو بعد رخ می‌دهد و حرکت فقط در یک بعد آزاد است، به همین دلیل الکترون‌ها رفتاری یک‌بعدی دارند. اما نقطه کوانتومی، جایی است که محدودیت در هر سه بعد وجود دارد و حامل‌ها به‌طور کامل محبوس می‌شوند. این ساختار دقیقاً مانند یک «اتم مصنوعی» است که سطوح انرژی‌اش را می‌توان با تغییر اندازه و شکل ذره، تنظیم کرد. تفاوت مهم این سه حالت این است که هرچه ابعاد محدودیت بیشتر باشد، اثر کوانتومی قوی‌تر و فاصله بین ترازها بزرگ‌تر می‌شود.

پدیده حبس کوانتومی در ابتدا بیشتر یک پیش‌بینی نظری بود تا واقعیت تجربی. پیشینه‌اش به نیمه اول قرن بیستم بازمی‌گردد، زمانی که معادلات شرودینگر برای ذرات محبوس حل شد و نتایج ریاضی روشنی به دست آمد. اما تا قبل از پیشرفت فناوری‌های رشد بلور در مقیاس اتمی، امکان ساخت ساختارهایی که این شرایط را عملی ایجاد کنند وجود نداشت. این وضعیت در دهه 1980 تغییر کرد. «لویی بروس»

(Louis Brus)

در آزمایشگاه بل موفق شد نانوکریستال‌های سولفید و سلنید کادمیوم

(CdS و CdSe)

را در محلول سنتز کند و مشاهده کرد که رنگ فلورسانس این ذرات به شدت به اندازه آن‌ها بستگی دارد: ذرات بزرگ‌تر نور قرمزتری گسیل می‌کنند و ذرات کوچک‌تر به سمت آبی و بنفش متمایل می‌شوند. این یافته، شواهد مستقیم حبس کوانتومی در یک ماده نیمه‌رسانا بود و راه را برای نسل جدیدی از تحقیقات و فناوری‌ها باز کرد.

برای توصیف دقیق تغییر شکاف باند بر اثر حبس کوانتومی، مدل «جرم مؤثر» یا Effective Mass Approximation (EMA) به کار می‌رود. در این مدل، فرض می‌شود که الکترون و حفره هر دو در یک کره به شعاع R محبوس‌اند و جرم مؤثرشان به‌ترتیب mₑ و mₛ است. حل معادله شرودینگر برای این سیستم منجر به رابطه‌ای تقریبی می‌شود:
E(R)≈E₀+(ħ²π²/2R²)(1/mₑ+1/mₛ)-1.8e²/4πεR

در این فرمول، E₀ شکاف باند ماده در حالت حجیم است، ترم دوم افزایش انرژی به دلیل محدودیت فضایی (حبس) را نشان می‌دهد که با وارون R² رشد می‌کند، و ترم سوم کاهش انرژی ناشی از جاذبه کولنی بین الکترون و حفره (تشکیل یک اکسیتون) را نشان می‌دهد. ضریب 1.8 یک تقریب ناشی از شکل تابع موج اکسیتونی در نانوذره کروی است. این معادله هسته بسیاری از پیش‌بینی‌ها و طراحی‌های عملی نقاط کوانتومی است.

نقاط کوانتومی (Quantum Dots) که یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های حبس کوانتومی سه‌بعدی هستند، نانوکریستال‌هایی از مواد نیمه‌رسانا (مثل CdSe و PbS یا InP) هستند که اندازه‌شان معمولاً بین 2 تا 10 نانومتر است. ویژگی خارق‌العاده این ذرات آن است که طول موج نوری که جذب یا گسیل می‌کنند، به دقت تابع اندازه آن‌هاست. مثلاً در CdSe، ذره‌ای با قطر 2 نانومتر نور آبی نزدیک به فرابنفش می‌دهد، در حالی که ذره‌ای با قطر 6 نانومتر نور قرمز تند تولید می‌کند. این کنترل دقیق بر رنگ، بدون تغییر ترکیب شیمیایی و تنها با تغییر اندازه در فرآیند سنتز به دست می‌آید. این خاصیت نه تنها در فیزیک بنیادی جالب است، بلکه در صنعت به شدت ارزشمند است. در فناوری نمایشگرها، نقاط کوانتومی به کار گرفته می‌شوند تا رنگ‌های بسیار خالص و قابل تنظیم تولید کنند. در نمایشگرهای QLED (Quantum Dot Light Emitting Diode)، یک منبع نور آبی—معمولاً یک LED آبی معمولی—نورش را به لایه‌ای از نقاط کوانتومی می‌تاباند. نقاطی که برای نشر سبز طراحی شده‌اند، فوتون‌های آبی را جذب و فوتون‌های سبز بسیار خالص (با پهنای طیفی کمتر از 30 نانومتر) منتشر می‌کنند. نقاط قرمز نیز به همین شکل کار می‌کنند. با ترکیب این سه رنگ خالص (قرمز، سبز، آبی)، نمایشگر تصویری با دقت رنگ بسیار بالا و مصرف انرژی کمتر ارائه می‌دهد.

اما حبس کوانتومی فقط به کاربردهای نمایشی محدود نیست. در فناوری سلول‌های خورشیدی، این پدیده می‌تواند بهره‌وری را فراتر از حد کلاسیک شوکلی–کوئیسر افزایش دهد. در یک سلول خورشیدی معمولی، یک فوتون با انرژی بالاتر از شکاف باند، اضافی انرژی‌اش را به صورت گرما از دست می‌دهد. اما در نقاط کوانتومی، به دلیل ساختار گسسته سطوح انرژی، این انرژی اضافی می‌تواند به جای تلف شدن، برای تولید چندین جفت الکترون–حفره

(Multiple Exciton Generation)

استفاده شود. این اثر، اگر به‌طور کارآمد کنترل شود، می‌تواند بازده نظری سلول‌های خورشیدی را به شکل چشمگیری افزایش دهد. در حوزه زیست‌پزشکی، نقاط کوانتومی حاصل از حبس کوانتومی به عنوان برچسب‌های فلورسانس با طول عمر بالا و مقاومت در برابر تخریب نوری

(Photobleaching)

استفاده می‌شوند. برای مثال، می‌توان نقاط کوانتومی را با لیگاندهای زیستی خاصی پوشش داد تا به مولکول‌ها یا سلول‌های هدف در بدن متصل شوند. سپس با تاباندن نور فرابنفش یا آبی، نقاط کوانتومی نور رنگی مشخصی گسیل می‌کنند و موقعیت مولکول یا سلول هدف را در یک میکروسکوپ فلورسانس آشکار می‌سازند. این روش، به دلیل روشنایی زیاد و پایداری طولانی، برتری زیادی نسبت به رنگ‌های آلی معمول دارد.
یکی از کاربردهای صنعتی برجسته حبس کوانتومی، لیزرهای نقاط کوانتومی

(Quantum Dot Lasers)

است که در مخابرات نوری و دیتاسنترها استفاده می‌شوند. در این نوع لیزرها، محیط فعال از نقاط کوانتومی تشکیل شده که حامل‌های بار را در سه بعد محبوس می‌کنند. این محبوس‌سازی باعث افزایش چگالی حالت‌ها در نزدیکی لبه باند و کاهش آستانه تحریک لیزر می‌شود. برای مدل‌سازی ساده، توان آستانه

P

به صورت تقریبی تابع معکوس ضریب بهره لیزر

g

است:

P∝1/g(N)

که

g(N)

تابعی از چگالی حالت

D(E)

و احتمال اشغال ترازها بر اساس توزیع فرمی-دیراک

f(E)

است:

g(N)∝∫D(E)f(E)σ(Ε)dE

در نقاط کوانتومی، به دلیل حبس سه‌بعدی،

D(E)

به شکل یک سری دلتا-تابع‌ها ظاهر می‌شود (حالت‌های گسسته)، در حالی که در چاه یا سیم کوانتومی پیوسته یا شبه‌پیوسته است. این ساختار گسسته باعث می‌شود بهره لیزر با تعداد کمتری حامل به اشباع برسد و در نتیجه آستانه تحریک چندین برابر کمتر از لیزرهای نیمه‌رسانای معمولی باشد. از نظر صنعتی، این یعنی لیزرهایی با مصرف انرژی بسیار کمتر، پایداری طول موج بالاتر، و عملکرد بهتر در دماهای متغیر—ویژگی‌هایی که برای لینک‌های نوری پرسرعت در مراکز داده حیاتی است.

حبس کوانتومی در اصل نشان‌دهنده تغییر بنیادی نقش «اندازه» در فیزیک مواد است. در جهان بزرگ‌مقیاس، خواص ماده عمدتاً توسط ترکیب شیمیایی تعیین می‌شود، اما در جهان نانو، اندازه به همان اندازه ترکیب اهمیت پیدا می‌کند. با تغییر ابعاد یک نانوذره می‌توان شکاف باند، رسانایی، رنگ، و حتی برهم‌کنش‌های الکترونی آن را تغییر داد. این قدرت مهندسی، چشم‌اندازهایی را می‌گشاید که از ساخت نمایشگرهای فوق‌دقیق گرفته تا حسگرهای زیستی، از سلول‌های خورشیدی پربازده تا منابع نوری برای محاسبات کوانتومی، همه و همه بر پایه تغییر در ابعاد و استفاده از اثر حبس کوانتومی بنا شده‌اند.

منتظر قسمت‌های بعدی باشید. :)👋

#فیزیک‌نامه@PSA_AUT

انجمن علمی دانشکده ریاضی و علوم کامپیوتر دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار می‌کند:

🏆 مسابقه طراحی اینفوگرافی آموزشی ریاضی عمومی ۲

✔️محور های ارسال آثار در ترم تابستان ۱۴۰۴:

●انتگرال‌های دوگانه و سه‌گانه
●میدان‌های برداری
●انتگرال خطی میدان‌های برداری
●انتگرال خطی توابع اسکالر و شهود آن
●قضیه گرین
●انتگرال رویه‌ای و شهود آن
●قضیه استوکس
●قصیه دیورژانس
●شهود هندسی و فیزیکی کرل و دیورژانس ●میدان‌های برداری
●شهود هندسی و کاربردهای گرادیان

⭕️هر دانشجو می‌تواند حداکثر در محور دو اقدام به ارسال اثر نماید.
✅شرکت‌کنندگان اجازه می‌دهند آثارشان با ذکر نام صاحب اثر در فضای آموزشی و تبلیغاتی دانشگاه استفاده شود.

⏰مهلت ارسال آثار : ۳۱ مردادماه(این زمان تمدید نمی‌شود)

🎁جوایز:
🥇نفر اول ۱،۵۰۰،۰۰۰ تومان
🥈نفر دوم ۱،۰۰۰،۰۰۰ تومان
🥉نفر سوم ۵۰۰،۰۰۰ تومان
🎖کسب نیم نمره امتیازی در این درس برای ۱۰ طراح برتر

🖊برای ثبت نام در مسابقه اینجا را کلیک نمایید.

📨جهت ارسال آثار و اطلاع از قوانین مسابقه و معیار های ارزیابی به @mcs_ssc_admin پیام دهید.

@MCS_SSC

🔊 فراخوان دعوت به همکاری

🧑🏻‍💻 تدریس در پلی‌کورسیوم

👥 وبسایت آموزشی پلی‌کورسیوم در موضوعات زیر به جذب مدرسین ممتاز می‌پردازد:

⌨ برنامه نویسی
☀️ نرم افزار
📚 دورس دانشگاهی
🔠 زبان انگلیسی
📈 مدیریت و کسب و کار

📌 برای کسب اطلاعات بیشتر با آیدی زیر در ارتباط باشید:
@ermiarakhshani

🌐 www.polycoursium.com
🚀 @polycoursium

فیزیک‌نامه📖 — تکامل دیدگاه ما نسبت به نور🌌

قسمت4️⃣ — آخرین سوال، موج یا ذره⁉️

در آغاز، نگاه انسان به نور، نگاهی صرفاً هندسی بود. نور به صورت پرتوهایی مستقیم تصور می‌شد، بی‌هیچ اشاره‌ای به ماهیت درونی. در این چارچوب، تنها قوانین بازتاب و شکست کافی بودند. بازتاب طبق رابطه‌ی ساده‌ای بیان می‌شد که می‌گفت زاویه‌ی تابش با زاویه‌ی بازتاب برابر θᵢ=θᵣ است و شکست به صورت قانون اسنل–دکارت به شکل n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ نوشته شد. که در آن n ضریب شکست محیط است و θ زاویه‌ی تابش یا شکست نسبت به عمود. در این نگاه هندسی، می‌توان مسیر پرتو را با ساده‌ترین ابزار رسم کرد و با روش پرتوکشی (ray tracing) عدسی‌ها، آینه‌ها و دستگاه‌های اپتیکی را تحلیل نمود. برای مثال، معادله‌ی عدسی نازک:
1/f=1/s+1/d
که در آن f فاصله‌ی کانونی عدسی، s فاصله‌ی جسم و d فاصله‌ی تصویر است. این فرمول‌ها ستون اصلی اپتیک هندسی شدند. اما نیوتن، در قرن هفدهم، نظریه‌ای ذره‌ای برای نور بنا نهاد. او نور را جریانی از ذرات بسیار کوچک می‌دید که در مسیر مستقیم حرکت می‌کنند و هنگام برخورد با سطوح مانند گلوله‌های کوچک بازتاب یا شکست می‌شوند. در این نگاه، سرعت نور در محیط‌های چگال‌تر باید بیشتر باشد. برای نیوتن، قانون شکست به این صورت بود:
sinθ₁/sinθ₂=v₁/v₂
که در آن v سرعت نور در هر محیط است. او از این نتیجه گرفت که v₂>v₁، یعنی سرعت نور در محیط چگال‌تر (مثلاً شیشه) بیشتر است. اما آزمایش‌های بعدی نشان دادند که درست برعکس است: نور در محیط‌های چگال‌تر کندتر حرکت می‌کند. این تناقض در دل نظریه ذره‌ای نهفته بود.

کریستیان هویگنس، هم عصر نیوتون، در قرن هفدهم نظریه‌ای موجی برای نور پیشنهاد کرد که بعدها به «اصل هویگنس» معروف شد. او معتقد بود که نور به‌صورت جبهه‌های موجی —در محیطی به نام اتر— منتشر می‌شود و هر نقطه از یک جبهه‌ی موج، خود می‌تواند به‌عنوان منبع یک موجک ثانویه عمل کند. این موجک‌ها به‌صورت کروی در فضا گسترش می‌یابند و جبهه‌ی موج در زمان بعدی پوش خارجی (envelope) همه‌ی این موجک‌هاست. این اصل به‌طور شهودی توضیح می‌دهد چرا پرتوهای نور در محیط همگن در مسیر مستقیم حرکت می‌کنند و چرا هنگام عبور از شکاف یا برخورد با لبه‌ها منحرف می‌شوند.
برای بیان ریاضی، فرض کنید جبهه‌ی موج در لحظه‌ای سطحی S باشد. هر نقطه Q روی این سطح، یک موجک ثانویه‌ی کروی با دامنه متناسب با:
U(Q(r,t))~(1/r)exp(i(kr - ωt)).
پخش می‌کند، که در آن k=2π/λ عدد موج و ω=2πν فرکانس است. جبهه‌ی موج جدید در زمان t+Δt، پوش خطی همه‌ی این موجک‌ها خواهد بود. این ایده توانست به‌خوبی قانون بازتاب و شکست را از دیدگاه موجی توضیح دهد. فرنل بعدها اصل هویگنس را گسترش داد و عامل تصحیحی به آن افزود تا بتواند شدت و فاز موج‌ها را نیز درست به حساب آورد. معادله‌ی انتگرالی معروف فرنل–هویگنس چنین است:
U(P)=1/(iλ)∫∫ₛU(Q)(exp(ikr)/r)cosθdS.
در این رابطه، U(P) دامنه‌ی موج در نقطه‌ی مشاهده P است، U(Q) دامنه روی سطح موج اولیه S است، r فاصله‌ی Q تا P و θ زاویه‌ی بین نرمال سطح و بردار r و λ طول‌موج. این انتگرال اساس تحلیل دقیق پدیده‌های پراش و تداخل شد. از اصل هویگنس می‌توان قانون شکست را هم نتیجه گرفت. فرض کنید موج تختی به مرز میان دو محیط می‌رسد. در محیط اول سرعت نور v₁ است و در محیط دوم v₂. اگر نقطه‌ای از جبهه‌ی موج وارد محیط دوم شود، بقیه نقاط جبهه در محیط اول هنوز در حال حرکت‌اند. موجک‌های ثانویه‌ای که در محیط دوم تولید می‌شوند، با سرعت v₂ گسترش می‌یابند. با ترسیم پوش موجک‌ها، به قانون اسنل می‌رسیم و ضریب شکست را تعریف ‌می‌کند: n=c/v. این نشان می‌دهد که اصل هویگنس قادر است هم بازتاب و هم شکست را بدون فرض ذرات توضیح دهد.

همچنین با استفاده از همین اصل می‌توان پراش تک‌شکاف را توضیح داد. اگر شکافی به عرض a داشته باشیم و موج تختی از آن بگذرد، دامنه‌ی موج در نقطه‌ای روی پرده با فاصله‌ی زاویه‌ای θ از محور مرکزی برابر است:
U(θ)~∫[-a/2→a/2]exp(ikxsinθ)dx.
که نتیجه‌اش تابع سینک است:
I(θ)~(sin(πasinθ/λ)/(πasinθ/λ))².
این رابطه دقیقاً الگوی پراش مشاهده‌شده در آزمایش‌ها را توضیح می‌دهد.
در نیمه‌ی قرن نوزدهم، معادلات ماکسول همه‌چیز را در چارچوبی یکپارچه قرار داد. معادلات چهارگانه او چنین بودند:
∇•E=ρ/ε₀,
∇•B=0,
∇×E=-∂B/∂t,
∇×B=μ₀J+μ₀ε₀∂E/∂t.
از این معادلات، در غیاب بار و جریان، معادله‌ی موج برای میدان الکتریکی به دست می‌آید:
∇²E-μ₀ε₀∂²E/∂t²=0.
این نشان می‌دهد که میدان الکتریکی (و به‌طور مشابه میدان مغناطیسی) به صورت موجی با سرعت c=1/√(μ₀ ε₀) منتشر می‌شود. این سرعت همان سرعت نور است. بدین ترتیب، نور چیزی جز موج الکترومغناطیسی نبود. این نظریه آن‌چنان موفق بود که بسیاری گمان می‌کردند مسئله نور برای همیشه حل شده است.
اما اوایل قرن بیستم، بحران آغاز شد. آزمایش اثر فوتوالکتریک نشان داد که شدت نور نقشی در انرژی الکترون‌های کنده‌شده از فلز ندارد، بلکه تنها فرکانس نور تعیین‌کننده است. رابطه‌ی تجربی آن که اینشتین با استفاده از ایده‌ی فوتون پلانک ارائه داد، چنین بود: Eₖ=hν-φ. که در آن h ثابت پلانک، ν فرکانس نور، φ تابع کار فلز و Eₖ انرژی جنبشی الکترون است. بنابراین نور باید از بسته‌های انرژی گسسته تشکیل شده باشد. این بسته‌ها همان فوتون‌ها بودند. هر فوتون انرژی hν و تکانه h/λ دارد.
این پدیده بازگشت نظریه ذره‌ای بود، اما در لباسی نو. دیگر نمی‌شد گفت نور یا موج است یا ذره؛ نور همزمان هر دو ویژگی را داشت. در آزمایش تداخل، موجی عمل می‌کرد، و در اثر فوتوالکتریک، ذره‌ای. این دوگانگی گیج‌کننده بود.
مکانیک کوانتومی این مسئله را توضیح داد. در این نظریه، حالت نور با تابع موج ψ توصیف می‌شود و احتمال آشکارسازی فوتون در نقطه‌ای خاص متناسب با ²|ψ| است. در آزمایش دوشکاف، اگر فوتون‌ها تک‌تک فرستاده شوند، در نهایت همان الگوی تداخل ظاهر می‌شود، زیرا احتمال آشکارسازی آن‌ها از برهم‌نهی دو مسیر تعیین می‌شود. فرمول کلی برای احتمال آشکارسازی در موقعیت y برابر است: P(y)=|ψ₁(y)+ψ₂(y)|².
که در آن ψ₁ و ψ₂ دامنه‌های عبور از هر شکاف‌اند.
نظریه میدان‌های کوانتومی گامی فراتر نهاد. در این چارچوب، نور میدان الکترومغناطیسی کوانتیده است. هامیلتونی این میدان چنین نوشته می‌شود: Ĥ=Σₖₘ ħωₖ( a†ₖₘaₖₘ+½). که در آن a† و a عملگرهای خلق و فنا فوتون‌اند، k بردار موج و m قطبش. فوتون‌ها نه ذراتی کلاسیک‌اند و نه موج‌هایی ساده، بلکه برانگیختگی‌های کوانتومی میدان‌اند. همین فرمالیسم است که توضیح می‌دهد چرا نور هم می‌تواند الگوی تداخل نشان دهد (خاصیت موجی میدان) و هم در آشکارساز به صورت شمارش‌های گسسته ظاهر شود (خاصیت ذره‌ای فوتون). و به این ترتیب، مسیر اندیشه ما از هندسه‌ی ساده آغاز شد، به موج‌های هویگنس و معادلات ماکسول رسید، سپس در اثر فوتوالکتریک دوباره ذره‌ای شد، و سرانجام در مکانیک کوانتومی و نظریه میدان‌های کوانتومی به وحدت رسید. اکنون می‌دانیم که نور موجودیتی کوانتومی است؛ پرسش «موج یا ذره؟» پرسشی گمراه‌کننده است. نور هم موج است و هم ذره، و در عین حال هیچ‌یک به تنهایی نیست. نور حقیقتی کوانتومی است که بسته به آزمایش، چهره‌ای موجی یا ذره‌ای به ما نشان می‌دهد. نقابی بر روی چهره‌ی حقیقتی که گرچه به آن هنوز دست نیافته‌ایم، امّا می‌دانیم بسیار زیباست و این اوج تکامل دیدگاه ما به نور است!


#فیزیک‌نامه@PSA_AUT

هرگونه پیشنهاد، انتقاد، تمایل به همکاری و… را با ما به اشتراک بگذارید. 📨

ممنونم از همراهی گرم شما :) 🫶
دانیال حیدری چهارده

نامه📖 — سفر‌های چند نانومتری🔬

قسمت4️⃣ — اسپینترونیک و نانوربات‌ها🤖
اسپینترونیک شاخه‌ای از فیزیک حالت جامد و نانوفیزیک است که از اسپین الکترون و ممان مغناطیسی مرتبط با آن برای پردازش و ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند، نه تنها بار الکترون. در مقیاس نانو، جایی که ضخامت لایه‌ها با طول آزاد مسیر اسپین مقایسه می‌شود، اثرات کوانتومی اسپین بسیار برجسته می‌شوند و کنترل دقیق اسپین امکان طراحی دستگاه‌هایی با مصرف انرژی بسیار پایین و سرعت پردازش بسیار بالا را فراهم می‌کند. اسپینترونیک به ما اجازه می‌دهد تا حافظه‌ها و حسگرهایی بسازیم که نه تنها کوچک‌تر و سریع‌تر هستند، بلکه نسبت به حرارت و نویز مقاوم‌ترند. پایه ریاضی این حوزه بر معادله شورودینگر با اسپین یا معادله لاندو–لیفشیتز–گیلبرت (LLG) است که دینامیک ممان مغناطیسی M را در میدان مغناطیسی مؤثر H توصیف می‌کند:
dM/dt=-γM×H+αM/M₀×dM/dt+τ₀.
در این معادله γ نرخ ژیرو مغناطیسی، α ضریب تضعیف دمی، M₀ ممان مغناطیسی اشباع و τ₀ گشتاور حاصل از جریان اسپینی است که رفتار کوانتومی جریان‌ها و تبادل اسپین را در نانوساختارها مدل می‌کند. اضافه شدن گشتاور اسپینی اجازه می‌دهد تا تغییرات مغناطش بدون اعمال میدان خارجی رخ دهد، که پایه حافظه‌های MRAM و دستگاه‌های پردازش اسپینی است.
مکانیزم‌های اصلی اسپینترونیک شامل مقاومت مغناطیسی تونلی (TMR)، اثر مقاومت مغناطیسی غول‌پیکر (GMR) و تزریق اسپین در نانوساختارها هستند. در GMR، جریان الکترون از چند لایه فلز عبور می‌کند که جهت مغناطش لایه‌ها نسبت به هم می‌تواند موازی یا مخالف باشد. مقاومت کلی سیستم تابعی از توزیع اسپین است:
R=R↑↑R↓↑/P↓↑R↑↑+P↑↑R↓↑.
که ↑↑R و ↑↓R مقاومت‌های مربوط به اسپین‌های موازی و مخالف و ↑↑P و ↑↓P احتمال عبور اسپین‌ها هستند. این معادله نشان می‌دهد چگونه چیدمان اسپین در نانوساختار، جریان الکترون و مقاومت را تعیین می‌کند. در TMR، الکترون‌ها از یک عایق نازک بین دو لایه مغناطیسی عبور می‌کنند و احتمال تونل اسپین به هم‌راستایی اسپین‌ها وابسته است:
G=G₀(1+P₁P₂cosθ).
که G₀ رسانایی پایه، P₁ و P₂ قطبش اسپین دو لایه و θ زاویه بین مغناطش‌ها است. این روابط برای طراحی حسگرهای مغناطیسی دقیق و حافظه‌های سریع حیاتی هستند.
وقتی ابعاد لایه‌ها به مقیاس نانو برسد، الکترون‌ها دیگر رفتار کلاسیک ندارند و باید حالت‌های کوانتومی اسپین را با استفاده از معادله دیراک یا معادله شورودینگر اسپینی مدل‌سازی کرد. برای یک نانوساختار دوبعدی، معادله می‌تواند به شکل زیر نوشته شود:
Ĥψ=[-ħ²/2m∇²+V(r)+½gμB•σ+H]ψ.
که V(r) پتانسیل محدودکننده نانوذره، μ ممان بوهر، σ ماتریس‌های پاولی و H اثر اسپین–مداری است که در نانوساختارها نقش مهمی در کنترل تزریق اسپین و طول آزاد مسیر اسپین دارد. حل این معادلات به ما توزیع احتمال اسپین و رفتار دینامیکی آن‌ها را می‌دهد و امکان پیش‌بینی پایداری کیوبیت‌ها یا دامنه‌های مغناطیسی را فراهم می‌کند.
کنترل اسپین در نانوساختارها منجر به توسعه حافظه‌های MRAM با زمان پاسخ نانوسانی و مصرف انرژی بسیار پایین شده است. حسگرهای GMR و TMR در هارددیسک‌ها و تجهیزات پزشکی و صنعتی استفاده می‌شوند. مدل‌سازی این دستگاه‌ها معمولاً با شبیه‌سازی عددی معادله LLG همراه با شرایط مرزی نانو انجام می‌شود که حرکت دامنه‌های مغناطیسی، موج‌های اسپینی (spin waves) و پاسخ دینامیکی به جریان اسپینی را پیش‌بینی می‌کند: ω(k)=γ(H+Dk²).
که D ثابت تبادل مغناطیسی و k عدد موج موج اسپینی است. این معادله امکان طراحی دستگاه‌های دقیق با پاسخ فرکانسی مشخص و کاهش اختلالات حرارتی را فراهم می‌کند.
پژوهش‌های نوین اسپینترونیک به سمت اسپین کوانتومی و محاسبات کوانتومی اسپینی حرکت کرده‌اند. کنترل دقیق اسپین در نانوساختارها امکان ساخت کیوبیت‌های پایدار و انتقال اطلاعات کوانتومی بدون اتلاف انرژی را فراهم می‌کند. استفاده از پتانسیل‌های مهندسی‌شده و اثرات اسپین–مداری قوی اجازه می‌دهد تا مسیر اسپین بدون پراکندگی کنترل شود و طول عمر کوانتومی افزایش یابد. مدل‌های پیچیده مبتنی بر LLG کوانتومی و معادله دیراک با پتانسیل‌های متغیر فضایی برای پیش‌بینی رفتار کیوبیت‌ها و طراحی حافظه‌های کوانتومی استفاده می‌شوند. این حوزه آینده فناوری اطلاعات و نانوالکترونیک را به شکلی بنیادین تغییر خواهد داد.

نانوماشین‌ها یا روبات‌های مولکولی سیستم‌هایی در مقیاس نانو هستند که قادر به انجام حرکت مکانیکی کنترل‌شده، جابجایی مولکولی یا واکنش‌های شیمیایی هدفمند هستند. برخلاف دستگاه‌های ماکروسکوپی، این سیستم‌ها تحت تأثیر شدید نوسانات حرارتی و اثرات کوانتومی قرار دارند. در عمل، نانوماشین‌ها می‌توانند به عنوان مولکول‌های فعال، موتورها و سوئیچ‌های نانویی عمل کنند و کاربردهایی در دارورسانی هدفمند، ساختاردهی خودکار مواد و سنجش بیولوژیکی دارند. مدل‌سازی حرکتی آن‌ها با معادله لانژویین کوانتومی انجام می‌شود:
md²x/dt²=-γdx/dt-∂V/∂x+ξ(t)+F(t).
که در آن m جرم مؤثر مولکول، γ ضریب میرایی، V پتانسیل داخلی نانوماشین، ξ(t) نویز حرارتی و F(t) نیروی خارجی است. این معادله امکان بررسی حرکت Brownian هدایت‌شده نانوماشین‌ها را فراهم می‌کند و رفتارشان در شرایط واقعی محیط‌های سیال را پیش‌بینی می‌کند.
نانوماشین‌ها اغلب از موتورهای شیمیایی یا فوتونیکی بهره می‌برند. به عنوان مثال، نانوموتورهای شیمیایی با استفاده از انرژی واکنش‌های شیمیایی مولکولی حرکت می‌کنند. مدل دینامیکی این موتورها را می‌توان با معادلات مستمر واکنش–انتقال توصیف کرد:
dcₘ/dt=Σₘkₘₙ(cₘ-cₙ).
که cₘ غلظت حالت m و kₘₙ نرخ گذار بین حالات است. در نانوماشین‌های فوتونیکی، جذب فوتون باعث تغییر پتانسیل و حرکت مکانیکی می‌شود که با مدل هامیلتونی زیر قابل تحلیل است:
Ĥ=p̂²/2m+V₀+μE(t)cos(ωt).
که p̂ تکانه، V₀ پتانسیل داخلی، μ ممان دوقطبی مولکول و E(t) میدان نوری است. این معادله تعامل نور و حرکت مولکولی را توصیف می‌کند.
در مقیاس نانو، تونل کوانتومی و نوسانات حرارتی نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. برای پیش‌بینی رفتار نانوماشین‌ها، می‌توان از معادله شوودینگر با پتانسیل متحرک استفاده کرد:
iħ∂ψ/∂t=[-ħ²/2m∇²+V]ψ.
که V شامل پتانسیل‌های داخلی و نیروی هدایت‌شده خارجی است. این مدل امکان طراحی نانوماشین‌هایی را می‌دهد که حرکت جهت‌دار تحت نویز Brownian داشته باشند، یا بتوانند مواد را در محیط‌های بیولوژیکی هدایت کنند. اثر کوانتومی باعث می‌شود برخی واکنش‌ها بدون صرف انرژی اضافی انجام شوند، و بهینه‌سازی پتانسیل‌ها به افزایش کارایی موتورهای نانویی کمک می‌کند.
نانوماشین‌ها در دارورسانی هدفمند، ایجاد ساختارهای خودسازمان‌دهنده و تولید مواد با دقت مولکولی کاربرد دارند. مدل‌سازی عددی با ترکیب معادلات Langevin و Monte Carlo یا شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (MD) امکان پیش‌بینی مسیر حرکت، انرژی مصرفی و تعامل با محیط را فراهم می‌کند. برای مثال، نرخ موفقیت یک نانوماشین در تحویل دارو به سلول هدف با استفاده از احتمال عبور از پتانسیل هدایت‌شده قابل محاسبه است: P̃=∫(0→∞)Pdx.
که P احتمال یافتن نانوماشین در موقعیت x در زمان t است. شبیه‌سازی‌های دقیق این رفتارها پایه طراحی نانوماشین‌های کارآمد و پایدار را فراهم می‌کنند.
تحقیقات فعلی به سمت نانوماشین‌های هوشمند و خودآموز با توانایی تعامل با محیط و پاسخ به محرک‌های شیمیایی یا نوری حرکت می‌کند. ترکیب نانوماشین‌ها با اسپینترونیک و فوتونیک می‌تواند سیستم‌های مولکولی فوق‌سریع و کم‌مصرف بسازد. مدل‌های آینده شامل معادلات کوانتومی چندذره‌ای با شرایط مرزی پیچیده برای پیش‌بینی رفتار در محیط‌های بیولوژیکی و صنعتی خواهند بود. هدف نهایی ساخت روبات‌های مولکولی است که قادر به عملیات پیچیده، خودترمیمی و تصمیم‌گیری در مقیاس مولکولی باشند، چیزی که اکنون در آزمایشگاه‌های پیشرفته با ترکیب شیمی سنتزی، شبیه‌سازی کوانتومی و نانومکانیک در حال محقق شدن است.
در انتها باید مباحث نانوفیزیک بسیار گسترده و پیچیده است و می‌توان ساعت‌ها درباره جنبه‌های مختلف آن صحبت کرد، اما خوشحالیم که توانستیم در این مجموعه چند قسمتی برای شما چند نمونه از کاربردهای جذاب و نوآورانه نانوفیزیک را معرفی کنیم و دیدی نسبت به پدیده‌های مدرن آن بدهیم.

#فیزیک‌نامه@PSA_AUT

هرگونه پیشنهاد، انتقاد، تمایل به همکاری و… را با ما به اشتراک بگذارید. 📨

ممنونم از همراهی گرم شما :) 🫶
دانیال حیدری چهارده

🔷 با توجه به فاصله زیاد کلاس‌ها با امتحانات دانشگاه با پیگیری‌ها و مساعدت‌های ویژه ریاست محترم اداره انجمن‌های علمی دانشگاه، سرکار خانم دکتر محمدیان، هزینه دوره‌های پلاس جمع‌بندی و حل سوالات امتحانی فیزیک‌ عمومی۲ و محاسبات عددی از طرف مدیر محترم امور مالی و پشتیبانی دانشگاه، آقای دکتر سعیدی و ریاست محترم دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، دکتر پروین به طور کامل برای تمامی دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران) پرداخت شد و دوره به صورت رایگان برای این دسته از دانشجویان در تارنمای پلی‌کورسیوم در دسترس خواهد بود. باشد که شما عزیزان در امتحانات پیش‌رو سربلند باشید💙💙💙


✅ لینک دوره محاسبات عددی با رویکرد حل مسئله با تدریس امیرعلی مقدسی‌نژاد(تدریسیار برتر دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی)

✅ لینک دوره فیزیک‌ عمومی۲ با رویکرد حل مسئله با تدریس امیرعلی عابدینی(تدریسیار برتر دانشگاه)

🔰 جهت دسترسی به آیدی زیر پیغام دهید:

🆔 @polycoursium_support

انجمن علمی فیزیک و نجوم در کنار شماست❤️💙🌱
@PSA_AUT

انجمن علمی نانوتکنولوژی
با همکاری دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ برگزار می‌کند:
🧪 کارگاه عملی«طراحی و توسعه کازمتیک‌های نوین»
📌 سرفصل‌ها:
بررسی ساختار و اجزای اصلی فرآورده‌های جامد و مایع
شناخت نقش روغن‌ها، موم‌ها، حلال‌ها و پایدارکننده‌ها در بافت و عملکرد نهایی
اصول انتخاب و پراکندگی رنگ‌دانه‌ها و ترکیب رایحه‌ها بر پایه استانداردهای علمی
روش‌های فرآوری: ذوب، همگن‌سازی، قالب‌گیری و تهیه بیس شفاف و براق
تحلیل عیوب متداول در فرمولاسیون و ارائه راهکارهای رفع مشکلات پایداری و بافتی
دریافت فرآورده‌های ساخته‌شده به‌عنوان نمونه عملی
👩‍🏫 مدرس:
مهدیس فراهانی
بنیان‌گذار برند «آوان بیوتی»
متخصص فرمولاسیون محصولات آرایشی–بهداشتی گیاهی
مدرس و برگزارکننده ورکشاپ‌های تجربه‌محور
فعال حوزه کارآفرینی با مدرک رسمی از سازمان فنی‌وحرفه‌ای
📅 زمان: ۲ آبان ماه – ساعت ۹ تا ۱۷ – به‌صورت حضوری در دانشگاه امیرکبیر
💰 هزینه ثبت‌نام: ۱,۷۵۰ تومان
ثبت‌نام زودهنگام: ۱,۲۶۰ تومان
💳 امکان پرداخت در دو نوبت برای متقاضیان فراهم است.
👥 ظرفیت محدود: فقط ۱۰ نفر
📲 جهت ثبت‌نام:
@PARY3081
@anjaut_nano

📌 دوره‌‌های جمع‌بندی پایان‌ترم دروس سرویس دانشکده ریاضی و علوم‌کامپیوتر

📚 مرور و جمع‌بندی معادلات دیفرانسیل

👤 مدرس: دکتر مصطفی کاظمی
🎖برترین تدریس‌یار درس معادلات دیفرانسیل
🎖سهمیه استعداد های درخشان دکترا

💳 هزینه ثبت‌نام دوره:
💵دانشجویان دانشکده ریاضی و علوم کامپیوتر: ۹۰ هزار تومان
💶دانشجویان امیرکبیری: ۱۰۰ هزار تومان
💷دانشجویان غیر امیرکبیری: ۱۱۰ هزار تومان

⏰زمان برگزاری : یکشنبه ۲ شهریور ساعت ۹ الی ۱۲

📍محل برگزاری: کلاس ۳۱۱ دانشکده ریاضی و علوم کامپیوتر دانشگاه امیرکبیر

📣مهلت ثبت‌نام به دلیل هماهنگی برای ورود تنها تا روز جمعه ۳۱ مردادماه می باشد.


✅ جهت ثبت‌نام به آی‌دی تلگرامی
@MCS_SSC_Admin
پیام دهید.

انجمن علمی دانشکده ریاضی و علوم‌کامپیوتر

📌 دوره‌‌های جمع‌بندی پایان‌ترم دروس سرویس دانشکده ریاضی و علوم‌کامپیوتر

📚 مرور و جمع‌بندی آنلاین معادلات دیفرانسیل(همراه با حل نمونه سوالات سال های گذشته)

👤 مدرس: دکتر امین قریشی
🎖سرگروه تیم تدریس‌یاران درس معادلات دیفرانسیل
🎖تدریس‌یار دروس محاسبات عددی،ریاضیات مهندسی و آنالیز عددی پیشرفته در دانشگاه امیرکبیر

💳 هزینه ثبت‌نام دوره:
💶دانشجویان امیرکبیری: ۷۰ هزار تومان
💷دانشجویان غیر امیرکبیری: ۱۰۰ هزار تومان

⏰زمان برگزاری : دوشنبه ۳ شهریور ساعت ۱۵ الی ۱۷
(این جلسه ضبط می شود و در اختیار ثبت نام کنندگان قرار خواهد گرفت.)

📍نحوه برگزاری: به صورت مجازی و در بستر گوگل میت
(لینک جلسه متعاقبا اطلاع رسانی خواهد شد.)

❌ظرفیت کلاس محدود می باشد.


✅ جهت ثبت‌نام به آی‌دی تلگرامی
@MCS_SSC_Admin
پیام دهید.

انجمن علمی دانشکده ریاضی و علوم‌کامپیوتر دانشگاه صنعتی امیرکبیر
@MCS_SSC

🔥 انجمن علمی مهندسی انرژی امیرکبیر برگزار می‌کند:

🌳 ارائه آموزش انلاین و جامع مباحث مربوط به
انرژی و محیط‌زیست، اتم و نیروگاه‌های هسته‌ای برای دانشجویان، فارغ‌التحصیلان و مقاطع مختلف رشته‌های فیزیک، انرژی و برق و دیگر علاقه‌مندان

🎙 مدرس: مهندس مجتبی یوسفی

سرفصل‌ها:

🔋منابع انرژی
⚛ ماده و هسته اتم
📻 ایزوتوپ، پرتوزایی و رادیواکتیویته
✂️ شکافت و گداخت هسته‌ای
☀️ راکتور گداخت(توکامک) و پلاسما
❓نحوه کار راکتور‌های شکافت هسته‌ای
🏭 آینده انرژی اتمی و بررسی حادثه چرنوبیل و فوکوشیما و...

🕰 طول دوره: ۶ساعت به صورت انلاین و فشرده

📆 شروع دوره: هفته سوم شهریور ماه
روز هفته با نظر سنجی بین شرکت کننده‌ها انتخاب می‌شود

❗️این دوره هیچ پیش‌نیازی ندارد

👥 شرکت در این دوره برای آشنایی با گرایش‌های ارشد هسته‌ای به‌خصوص راکتور و گداخت مفید می‌باشد

📌 برای ثبت نام به آیدی زیر پیام دهید:
@Emaddhosseini

انجمن علمی ریاضی و علوم کامپیوتر دانشگاه صنعتی امیرکبیر
با همکاری آکادمی داک لرن برگزار می کند:

🎓 سلسله وبینارهای مسیر شغلی در دیتا و هوش مصنوعی

اگر با برنامه‌نویسی آشنا هستی و می‌خوای وارد یکی از مسیرهای پرهیجان و آینده‌دار حوزه‌ی دیتا و هوش مصنوعی بشی، این وبینارها دقیقا برای تو طراحی شدن 🚀

📅 برنامه جلسات:

🔹 جلسه ۱ | ۱۱ شهریور
«آشنایی با مسیرهای شغلی و نقشه راه دیتا و هوش مصنوعی»
👤 سخنران: ایمان عباسی

🔹 جلسه ۲ | ۱۶ شهریور
«دیتا آنالیز به زبان ساده؛ ابزار ها و فرصت‌ها در صنایع مختلف»
👤 سخنران: عارف موسوی

🔹 جلسه ۳ | ۲۳ شهریور
«دیتا ساینس به زبان ساده؛ از ایده تا کاربرد در صنعت»
👤 سخنران: علی هادی

⚡️ کارگاه حضوری ویژه | ۳۰ شهریور
«یک روز با دانشمند داده؛ از شروع تا اجرای پروژه‌های واقعی»

🕖 ساعت برگزاری: ۱۹:۰۰
📌 برای ثبت‌نام رایگان کلیک کنید

@MCS_SSC
@ducklearncom