اهرام متمرکز کننده انرژی هستند. از نظر علمی ثابت شده است

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

با استفاده از روش های شناخته شده فیزیک نظری برای مطالعه پاسخ الکترومغناطیسی هرم بزرگ به امواج رادیویی، یک گروه تحقیقاتی بین المللی دریافتند که در شرایط تشدید الکترومغناطیسی، هرم می تواند انرژی الکترومغناطیسی را در محفظه های داخلی و زیر قاعده خود متمرکز کند.

این مطالعه در Journal of Applied Physics، Journal of Applied Physics منتشر شده است.

تیم تحقیقاتی قصد دارد از این نتایج نظری برای توسعه نانوذراتی استفاده کند که بتواند اثرات مشابهی را در محدوده نوری بازتولید کند. از چنین نانوذراتی می توان به عنوان مثال برای ایجاد حسگرها و سلول های خورشیدی با کارایی بالا استفاده کرد.

در حالی که اهرام مصر توسط افسانه ها و افسانه های بسیاری احاطه شده اند، ما اطلاعات علمی قابل اعتماد کمی در مورد خواص فیزیکی آنها داریم. همانطور که معلوم شد، گاهی اوقات این اطلاعات از هر داستان تخیلی تأثیرگذارتر است.

ایده انجام یک تحقیق فیزیکی به ذهن دانشمندان ITMO (دانشگاه ملی تحقیقاتی فناوری اطلاعات، مکانیک و اپتیک سنت پترزبورگ) و لیزر Zentrum Hannover رسید.

فیزیکدانان به چگونگی برهمکنش هرم بزرگ با امواج الکترومغناطیسی تشدید کننده یا به عبارت دیگر با امواج با طول متناسب علاقه مند شدند. محاسبات نشان داده است که در حالت تشدید، هرم می تواند انرژی الکترومغناطیسی را در محفظه های داخلی هرم و همچنین زیر قاعده خود، جایی که محفظه سوم و ناتمام قرار دارد، متمرکز کند.

این نتایج بر اساس مدل‌سازی عددی و روش‌های تحلیلی فیزیک به دست آمد. در ابتدا، محققان پیشنهاد کردند که تشدید در هرم می تواند توسط امواج رادیویی با طول 200 تا 600 متر ایجاد شود. سپس پاسخ الکترومغناطیسی هرم را مدلسازی کردند و مقطع خاموشی را محاسبه کردند. این مقدار به تخمین اینکه چه مقدار از انرژی موج فرودی می تواند توسط هرم تحت شرایط تشدید پراکنده یا جذب شود کمک می کند. سرانجام، در همان شرایط، دانشمندان به توزیع میدان های الکترومغناطیسی در داخل هرم دست یافتند.

برای توضیح نتایج، دانشمندان یک تجزیه و تحلیل چند قطبی انجام دادند. این روش به طور گسترده در فیزیک برای مطالعه برهمکنش بین یک جسم پیچیده و یک میدان الکترومغناطیسی استفاده می شود. جسم پراکنده میدان با مجموعه ای از منابع تشعشع ساده تر جایگزین می شود: چند قطبی. جمع آوری تابش از چند قطبی با پراکندگی میدانی روی کل جسم همزمان است. بنابراین با دانستن نوع هر چند قطبی، می توان توزیع و پیکربندی میدان های پراکنده در کل سیستم را پیش بینی و توضیح داد.

هرم بزرگ با مطالعه برهمکنش بین نور و نانوذرات دی الکتریک، محققان را به خود جذب کرده است. پراکندگی نور توسط نانوذرات به اندازه، شکل و ضریب شکست ماده اولیه بستگی دارد. با تغییر این پارامترها، می توان حالت های پراکندگی تشدید را تعیین کرد و از آنها برای توسعه دستگاه هایی برای کنترل نور در مقیاس نانو استفاده کرد.

اهرام مصر همواره توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. ما به عنوان دانشمندان به آنها علاقه مند بودیم، بنابراین تصمیم گرفتیم به هرم بزرگ به عنوان یک ذره پراکنده که امواج رادیویی ساطع می کند نگاه کنیم. به دلیل کمبود اطلاعات در مورد خواص فیزیکی هرم، مجبور شدیم از برخی فرضیات استفاده کنیم. به عنوان مثال، ما فرض کردیم که هیچ حفره ناشناخته ای در داخل وجود ندارد و مصالح ساختمانی با خواص سنگ آهک معمولی به طور مساوی در داخل و خارج از هرم توزیع شده است.با در نظر گرفتن این مفروضات، ما نتایج جالبی به دست آوردیم که می تواند کاربردهای عملی مهمی پیدا کند.

اکنون دانشمندان قصد دارند از نتایج برای تکرار اثرات مشابه در مقیاس نانو استفاده کنند. پولینا کاپیتینوا، دکترای فیزیک و فناوری در دانشگاه ITMO می‌گوید: «با انتخاب ماده‌ای با خواص الکترومغناطیسی مناسب، می‌توانیم نانوذرات هرمی را با چشم‌انداز کاربرد عملی در نانوحسگرها و سلول‌های خورشیدی کارآمد به دست آوریم.»