1. Wstęp Komputer określany mianem PC (Personal Computer), czyli osobisty, zdobył największą popularność, zarówno w różnych dzie-dzinach działalności zawodowej, jak i w domach. Określenie PC spotyka cię w literaturze fachowej, reklamach i mowie potocznej od 1981 roku, kiedy to firma IBM (International Business Machines Corporation) wprowadziła na rynek mikrokomputer serii IBM PC. Komputer (mikrokomputer) jest…
Czytaj całośćMars
Mars Dane MarsaŚrednia odległość od Słońca : 228 mln kmDługość roku : 1,88 roku ziemskiegoDługość dnia : 1 dzień ziemskiŚrednica : 6787 km (0,53 średnicy ziemskiej)Siła ciążenia : 0,38 wartości ziemskiejKsiężyce : 2 (Phobos i Deimos)Badanie MarsaNiepowodzenia:1962 – awaria spowodowała utracenie radzieckiej sondy Mars11973 – radziecka sonda Mars 4 nie weszła na orbitę (minęłają w odległości ok. 4000 km)19xx – dwie radzieckie sondy Fobos 1 i Fobos 2 nie dotarłydo księżyców Marsa. Jedna minęła się z celem, a z drugąutracono łączność1993 – 21 sierpnia sonda Mars Observer (po 11-miesięcznymlocie) przestała reagować na polecenia z Ziemi1996 – rosyjska sonda Mars 96 (warta 300 mln $) zaraz postarcie spadła do oceanu. Wyposażona była w sprzęt z 20państw (m.in. z Polski)Powodzenia:1971 – rosyjska sonda Mars 3 i amerykańska Mariner 9 wykonały zdjęciaczerwonej planety19xx – amerykańskie sondy Viking 1 i Viking 2 pierwsze dotarły na Marsa.Z orbity wykonały zdjęcia „Ludzkiej twarzy” i „Piramid”. Nieodnalazły jednak śladów życia1996 – wystartowały dwie amerykańskie sondy: Global Surveyor i MarsPathfinder.1997 – ok. 4 lipca Mars Pathfinder z 6-kołowym łazikiem wylądował naMarsie. Niedługo do orbity ma dolecieć Global Surveyor.CiekawostkiRosja po stracie Marsa 96 nie zapowiedziała dalszych badań. Aktualnie badaniemMarsa zajmuje się USA i Japonia, której satelita Planet-B dotrze na miejsce wprzyszłym roku.Ze względu na wielkość niepowodzeń rząd USA przyciął NASA fundusze naprowadzenie badań Marsa.Pod koniec pierwszego dziesięciolecia XXI wieku NASA planuje wysłać na Marsamisję załogową. Problemem jest transport żywności i paliwa w dwie strony (lottrwałby ok. 9mc).W roku 1877 Schiaparelli odkrył na Marsie „kanały”, które miały niby dostarczaćmarsjanom wodę z topniejących czap lodowych. Kilkadziesiąt lat później kanałyokazały się złudzeniem.Kilka miesięcy temu na Antarktydzie znaleziono meteoryt pochodzący z Marsasprzed 3,8 miliarda lat. Meteoryt zawierał skamieliny przypominające dzisiejszebakterie. Na Marsie istniało więc kiedyś życie, a sama planeta nie przypominaławielkiej pustyni.
Magnetyki
Już w starożytności znana była własność jednego z gatunków rudy żelaznej, zwanego magnetytem Fe3O4, polegająca na przyciąganiu kawałków stali. Zjawisko to nazwano magnetyzmem, a bryłkę rudy posiadającą opisane własności – magnesem naturalnym.Pocieranie pręta z twardej stali ( stal twarda posiada znaczną zawartość węgla a miękka małą) jednym z biegunów magnesu w jednym kierunku nadaje mu również własności magnetyczne. Powstaje w ten sposób trwały magnes sztuczny.Zdolność przyciągania magnesu jest największa na dwóch jego końcach, zwanych biegunami, natomiast im bliżej środka magnesu, tym jego przyciąganie jest słabsze.Zawieszając lekki magnes na cienkiej elastycznej nitce, można stwierdzić, że zwraca się on zawsze jednym biegunem w kierunku północnym, a drugim – w kierunku południowym. Biegun wskazujący północ nazywa się dodatnim lub północnym i oznaczany jest literą N, natomiast przeciwny biegun – ujemny lub południowy, oznaczany literą S.Własności magnetyczne ciał posiadają poza twardą stalą również i inne metale i stopy. Na przykład pręt ze stali miękkiej zetknięty z jednym z biegunów magnesu, staje się także magnesem, przyciągając drugim swym końcem opiłki stalowe. Własności magnetyczne stali miękkiej zanikają jednak po odsunięciu jej od magnesu trwałego.Zjawisko to, zwane magnesowaniem przez indukcje, tłumaczymy powstawaniem w zbliżonej do magnesu części pręta stalowego – bieguna przeciwnego znaku.Materiały posiadające podobnie jak stal miękka własności silnego magnesowania się przez indukcję nazywamy materiałami ferromagnetycznymi, do których należy żelazo, kobalt, nikiel oraz niektóre stopy, są to substancje odróżniające się od innych bardzo duża przenikalnością magnetyczną.Inną cechą ferromagnetyków jest występowanie ich jedynie w postaci ciał stałych. Atomy żelaza lub na przykład para atomów żelaza są paramagnetykami. Ferromagnetykiem jest dopiero żelazo w stanie krystalicznym, polikrystalicznym lub amorficznym.W odróżnieniu od materiałów paramagnetycznych, które mogą występować w dowolnym stanie skupienia. W atomach pierwiastków zwanych paramagnetykami kompensacja momentów magnetycznych na ogół nie jest całkowita. Substancja zbudowana z atomów paramagnetycznych w nieobecności zewnętrznego pola magnetycznego nie wykazuje zazwyczaj wypadkowego namagnesowania. Wynika stąd, że momenty magnetyczne poszczególnych atomów są ustawione przypadkowo i pola magnetyczne wytwarzane przez każdy z tych atomów wzajemnie się znoszą. Próbka paramagnetyczna, umieszczona w zewnętrznym polu magnetycznym, wytwarza własne pole magnetyczne skierowane zgodnie z kierunkiem pola magnesującego. Do paramagnetyków należą takie substancje jak tlen, tlenek azotu, platyna, aluminium, litowce, berylowce i inne substancje, które magnesują się w bardzo słabym stopniu.Istnieje również grupa materiałów diamagnetycznych, które występują w dowolnym stanie skupienia należą do nich gazy obojętne, większość związków organicznych, wiele metali m.in. bizmut, cynk, złoto, miedź, srebro, rtęć, a także należą woda i szkło. W ciałach tych momenty magnetyczne wszystkich elektronów atomu lub cząsteczki wzajemnie się kompensują. Paramagnetyki w polu zewnętrznym magnesują się dużo silniej od diamagnetyków. Dlatego właśnie efekt diamagnetyczny nie jest zauważalny w paramagnetykach. W rzeczywistości każda substancja wykazuje efekt diamagnetyczny, ale może on się ujawnić tylko w tych substancjach, w których nie występuje efekt paramagnetyczny.Ferromagnetyki wykazują cechę zapamiętywania namagnesowania, która przejawia się w istnieniu tak zwanej histerezy. Polega to na tym, że namagnesowanie ferromagnetyka zależy nie tylko od indukcji zewnętrznego pola magnetycznego występującego w danej chwili, ale również od poprzedniego namagnesowania próbki. Typowym przykładem jest załączony rysunek, gdzie 1(B) – krzywa namagnesowania pierwotnego, H (B0), Hc – pole koercji, Hm – pole nasycenia, Ir – namagnesowanie resztkowe, Is – namagnesowanie nasycenia Wartość namagnesowania materiału możemy określić przez podanie wartości pola Bind, jakie dodatkowo powstaje w tym materiale na skutek namagnesowania. Jeżeli indukcję zewnętrznego pola magnesującego oznaczymy przez B0, to całkowita indukcja magnetyczna B w materiale namagnesowanym wyniesie: B = B0 + Bind. Ferromagnetyki dzielimy na miękkie materiały magnetyczne o małej wartość siły korekcji i materiały twarde o dużej sile korekcji. Ta własność materiału zależy od składu chemicznego, jak również od obróbki cieplnej. Kształt pętli histerezy jest bardzo ważną cechą charakterystyczną materiału dla zastosowań w technice. Paramagnetyzm atomów żelaza wynika z równoległego ustawienia się momentów spinowych jego elektronów. Ferromagnetyzm kryształów żelaza wynika z tego, że podczas tworzenia kryształów momenty magnetyczne atomów żelaza ustawione są ściśle równolegle w całych obszarach kryształów, zwanych domenami. Jeśli zostanie włączone słabe pole zewnętrzne, to domeny o uprzywilejowanych kierunkach własnego pola będą się rozrastały przesuwając swoje granice, kosztem domen o niekorzystnych kierunkach. W odpowiednio silnym polu proces rozrostu uprzywilejowanych domen zostaje zakończony. Każde ziarno będzie miało tylko jedną domenę ustawioną w uprzywilejowanym kierunku. W jeszcze silniejszym polu momenty magnetyczne ziaren będą się obracać ustawiając się w kierunku zgodnym z zewnętrznym polem. Następuje przesycenie magnetyczne i namagnesowanie materiału przestaje wzrastać. Ustawienie równoległe wynika z kolei z obecności specyficznego oddziaływania pomiędzy momentami, które nosi nazwę oddziaływania wymiany.Właściwości magnetyczne kryształów ferromagnetycznych w niewielkim jedynie stopniu zależą od temperatury. Dotyczy to temperatur wyraźnie niższych od pewniej charakterystycznej dla każdego ferromagnetyka temperatury Tc, zwanej temperaturą Curie. Powyżej tej temperatury ferromagnetyk staje się paramagnetykiem. Właściwości magnetyczne różnych substancji charakteryzuje wielkość zwana przenikalnością magnetyczną materiału.Przenikalność informuje nas, ile razy wzrosła lub zmalała wartość indukcji magnetycznej w zwojnicy po włożeniu do niej rdzenia z danej substancji:-Dla ferromagnetyków: B >> B0,-Dla paramagnetyków: B > B0,-Dla diamagnetyków: B < B0,Magnetyki są to substancje wykazujące właściwości magnetyczne. Praktycznie wszystkie atomy możemy podzielić na ferromagnetyki, polimagnetyki i diamagnetyki. Każde z nich wykazuje inne właściwości magnetyczne.
Loty kosmiczne
PIERWSZA ŻYWA ISTOTA W KOSMOSIEPierwszą, żywą istotą w Kosmosie był pies o imieniu Kudriawka rasy łajka.Zwierze w przestrzeń kosmiczną wyniosła druga radziecka satelita Sputnik II.Całe zdarzenia miejsce miało 3 Listopada 1957. Niestety pies nie mógł wrócić zpowrotem na Ziemię. Po pięciu dniach pobytu w Kosmosie Kudriawka zginęła naorbicie.PIERWSZY CZŁOWIEK W KOSMOSIEPierwszym człowiekiem w Kosmosie był 27-letni lotnik radziecki – major JurijGagarin. Lot odbył się 12 kwietnia 1961 r . i trwał 1 godzinę i 48 minut. Wchwili rozpoczęcia lotu ogłoszono komunikat : W dniu dzisiejszym wszedł naorbitę okołoziemską pierwszy na świecie statek kosmiczny człowiekiem napokładzie. Statek Wostok wyrzucony został w przestrzeń przez rakietęwielostopniową. Po osiągnięciu pierwszej prędkości kosmicznej i oddzieleniu sięod rakiety nośnej, „Wostok” poszybował lotem bezwładnym po orbicie dookołaZiemi. Statek okrążył Ziemię w 89,1 minuty. Najmniejsza odległość od Ziemiwynosiła 327 km, kąt nachylenia płaszczyzny orbity do płaszczyzny równikaziemskiego – około 65 stopni. Masa statku „Wostok” wraz z człowiekiem bezostatniego stopnia rakiety wynosiła 4725 kg. Dwukierunkową łączność międzypilotem i Ziemią utrzymywano przez cały czas lotu.Statek „Wostok” wystartował p godz. 9:07 czasu moskiewskiego z terenustartowego Bajkonur w Kazachstanie. W godzinę i osiem minut po stracie, wchwili gdy statek znajdował się nad Afryką, rozpoczęto przygotowania dolądowania . W dziesięć minut później włączono silnik hamujący i „Wostok I”zaczął schodzić z orbity satelitarnej. Po następnych dziesięciu minutach wszedłw gęste warstwy atmosfery i po dwudziesto minutowym locie po przez atmosferęwylądował w rejonie wsi Śmiełówka w obwodzie saratowkim.Gagarin nadzorował aparaturę statku utrzymując nieprzerwanie łączność radiową itelegraficzną z Ziemią. Obserwację przekazywał na Ziemię , notował w dziennikupokładowym oraz rejestrował na taśmie magnetycznej i filmowej.Przez cały lot aparatura pracowała według zadanego programu. Pilot prowadziłpomiary elementów orbity, przekazując na Ziemię dane telemetryczne itelewizyjny obraz wnętrza statku. Automatyczne regulatory zapewniały w kabinieodpowiednią temperaturę i właściwy skład atmosfery.Wszystko poszło zgodnie z planem.PIERWSZY CZŁOWIEK NA KSIĘŻYCUTrzyosobowa załoga Apollo-11 kończyła przygotowania do historycznego startu.Dowódcą statku mianowano Neila Armstronga, wyznaczając mu tym samym rolępierwszego człowieka, który miał stanąć na księżycowym gruncie. Pilotem statkuwyprawowego mającego po raz pierwszy lądować na Księżycu został Edwin E.Aldrin, junior. Zaś pilotem członu macierzystego, trzecim członkiem załogizostał Michael Collins.Astronauci przygotywujący się do lotu już kilkanaście dni przed startem objęcibyli częściową, a następnie całkowitą izolacją od otoczenia.Start odbył się bez poważniejszych zakłóceń. 16 lipca 1969 roku trzech Ziemianopuściło rodzimą planetę, aby stanąć na obcym globie. Po raz pierwszy whistorii ludzkiej cywilizacji.Trzy dni później Apollo-11 „Columbia” wraz ze statkiem wyprawowym „Eagle”,znalazłszy się po odwrotnej stronie Księżyca, przez 47 min. Był niewidoczny zZiemi. A właśnie na tym etapie lotu przewidziane było 360-sekundowe włączeniesilnika , które miał zmienić tor dolotu do globu na orbitę wokółksiężycową.Astronauci mieli działać samodzielnie. Dyrektor naczelne NASA dr. Thomas Paineosobiście prosił ich, aby nie uruchamiali silnika członu napędowego nieprzechodzili na orbitę wokołoksiężycową, jeśli tylko zauważą, że cokolwiek jestnie w porządku. Mieli wówczas zrezygnować z lądowania, oblecieć jedynie Księżyci przejść na tor powrotu na Ziemię. Jego obawy były tak wielkie, że nawetobiecał im wkrótce inny lot, gdyby coś zmusiło ich do przerwania misji ipowrotu w trybie awaryjnym.20 lipca Armstrong i Aldrin przeszli do statku wyprawowego i odłączyli go odApolla-11, w którym dyżurował w oczekiwaniu na ich powrót trzeci astronauta,Michael Collins. Gdy LM znalazł się poza Księżycem , na antypodach rejonylądowania, astronauci zmniejszyli prędkość lotu, co przekształciło orbitę ichstatku w elipsę, jej najniższy punkt, peryselenium, przypadał na wysokości 15km nad powierzchnią globu, czyli na pułapie rozpoczęcia hamowania.Przed zejściem do tej wysokości zaczęły się kłopoty z łącznością. Zanikła naskutek niekontrolowanych wahań anteny. Trzeba było przejść na inną antenę,kierunkową. W Centrum Lotów Załogowych Houston przyjęto to jako zły znak.Ilekroć w amerykańskich załogowych lotach kosmicznych dochodziło do sytuacjikrytycznych, prawie zawsze zawodziła także łączność. Jej brak utrudniał załodzesprawne podejmowanie decyzji i pomoc załodze statku.Prawidłową łączność odzyskano dopiero na trzy i pół minuty przed osadzeniem”Orła” na gruncie księżycowym.Na wysokości nieco ponad 11 km wszystko jeszcze wskazywało na to, iż opadanieprzebiega zgodnie z programem i zakończy się w pobliżu planowanego miejsca.Jednak po zniżeniu się o kolejne dwa kilometry , komputer pokładowy statkuzaczął alarmować o przeciążeniu. To co działo się z pokładowym komputerem byłoniepodobne do żadnej z przećwiczonych awarii. Dane wprowadzone do jego pamięciprzed lotem nie pokrywały się z rzeczywistymi informacjami o powierzchniKsiężyca w miajscyu planowanego lądowania. Komputer dusił się próbującdoprowadzić do zgodności wprowadzonego doń programy z danymi dostarczonymiprzez radiolokator. Niestety przekraczało to jego możliwości.Personel z Houston szybko podjął najwłaściwszą w tych warunkach decyzje, byodciążyć zmagający się z kolumnami liczb komputer, dane radiolokatoraskierowano bezpośrednio na Ziemię. Większe komputery centrum radziły sobie znimi doskonale. Załodze statku dano sygnał na dokończenie schodzenia.Zaryzykowano, Armstrong przejął częściowo sterowanie nad lądownikiem.W czasie gdy astronauci bez reszty pochłonięci byli komputerem pokładowym”Orzeł” opuścił się do wysokości zaledwie 900m. Piloci dopiero teraz mogli sięrozejrzeć po okolicy. Na powierzchni Księżyca nie znajdowali charakterystycznych punktów ani kraterów , które przypominałyby obiekty znane im zprzedstartowych przygotowań. Księżycowy horyzont jest dużo niższy niż naszziemski, dlatego z tak niskiej wysokości już niewiele można było zobaczyćW tym momencie odezwał się kolejny sygnał alarmowy, tym razem 1201.Natychmiastowe głosowanie operatorów misji na Ziemi dało wynik GO; kontynuowaćlądowanie . Począwszy od wysokości 600m można już było osadzić lądownik nagruncie Księżyca ręcznie.Astronautom nadal ciężko było znaleźć planowane miejsce lądowania. W ostatniejfazie opadania astronauci postanowili posadzić „ORŁA” na skrawku gruntu, obokktórego z jednej strony widniały sporych rozmiarów kratery , a z drugiej -płaszczyzna usypana drobnymi kamieniami.Pomyślnie zakończonej operacji lądowania w ośrodku kontroli nastąpił prawdziwywybuch radości . Nie sprawdziły się obawy zapadaniu się łap statku.Pierwszy z lądownika wychodził Neil Armstrong. Przełączył swój skafander nazasilanie tlenem z właściwego zbiornika na plecach i był gotów do zejścia nagrunt.Załoga „Eagla” zebrała z powierzchni Księżyca próbki: kamienie, księżycowypiasek.Ich pobyt na powierzchni Srebrnego Globy trwał nieco ponad dwie godziny. Popowrocie do „Orła” astronauci zamknęli właz, napełnili kabinę tlenem inareszcie mogli zdjąć z siebie wierzchnią warstwę skafandrów.Po niespełna dobie pobytu astronautów na Księżycu, silnik stopnia startowegobez najmniejszych zakłóceń działania uniósł kabinę załogi po torze wznoszenia.A po prawie czterech godzinach dochodzenia „orła” do członu macierzystegoApollo-11 „Columbia”, oba pojazdy kosmiczne znalazły się w zasięgu wzroku .Wyrównano ich prędkości , a potem węzeł stykowy kabiny statku wyprawowegowszedł w urządzenie cumownicze Apolla.24 lipca 1969 roku lądownik Apolla – 11 z drugą prędkością kosmiczną wszedł watmosferę Ziemi i wodował. Czytaj dalej…
Lasery
Laser wytwarza wąską wiązkę jasnego światła, która jest znacznie węższa niż wwypadku zwykłej lampy i ma wiele odmiennych cech.Przede wszystkim światło ma jedną długość fali; jest to po prosu jedna czystabarwa. Prócz tego fale świetlne biegną dokładnie w tym samym czasie. Naukowcymówią, że światło lasera jest spójne (koherentne). Zwykłe światło natomiast niejest spójne. Stanowi ono mieszankę barw, odpowiadającą nie uporządkowanemuzespołowi fal o różnych długościach.JAK DZIAŁA LASERNiektóre lasery zawierają kryształy, inne zaś mają wewnątrz rurkę z gazem lubcieczą. Wyładowanie elektryczne lub błysk jaskrawego światła wymusza emisję,dostarczając atomom w laserowym ośrodku aktywnym dodatkowej energii. Atomytracą tę energię, emitując światło. Następuje to stopniowo; początkowo w akcjilaserowej bierze udział niewielka liczba atomów, potem akcja się wzmaga -włącza się do niej coraz więcej atomów, emitując światło dokładnie o tej samejdługości fali. Pomagają w tym lustra umieszczone na obu końcach lasera,wielokrotnie odbijające wiązkę światła. Jedno z luster jest półprzepuszczalne,co pozwala na wydostanie się wiązki na zewnątrz w postaci ciągłej lub w formieimpulsów, w zależności od rodzaju lasera. Barwa światła laserowego ściślezależy od rodzaju ośrodka aktywnego. Na tej zasadzie można otrzymywać światło wzakresie od ultrafioletu do podczerwieni.ZASTOSOWANIE LASERÓWW kasach supermarketów wykorzystuje się lasery do odczytywania kodów paskowych( wzoru składającego się z czarnych i białych linii) na sprzedawanychartykułach. Kreski odbijają wiązkę światła laserowego w postaci impulsów,zamienianych na sygnały elektryczne. Na podobnej zasadzie działają odtwarzaczelaserowe.Coraz powszechniej stosuje się lasery w medycynie, na przykład do wypalaniakomórek rakowych czy przyklejania siatkówki oka.Lasery wojskowe naprowadzają pociski na cel, a w fabrykach używa się laserów odużej mocy do przycinania metali, szkła a nawet materiałów na ubrania. Spójneświatło laserowe służy także do wytwarzania hologramów.CIEKAWOSTKI:Niebezpieczeństwo:Nigdy nie patrz bezpośrednio na wiązkę laserową. Może ona uszkodzić oczy, anawet spowodować ślepotęSłowo „laser” jest skrótem od Light Amplification by Stimulated Emission ofRadiation (wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania).Początkowo lasery nazywano „maserami optycznymi”. Maser jest urządzeniem,którego wynalezienie bezpośrednio poprzedziło skonstruowanie lasera. Jego nazwapochodzi od Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation(wzmacnianie mikrofal za pomocą wymuszonej emisji promieniowania).Tezę, że lasery mogłyby działać wysunął już w 1917 r. Albert Einstein, aledopiero w 1960 r. Pierwszy działający laser wykonał Theodore Maiman.Moc laseraNiska: jedna milionowa wataWysoka: 1 mld watów (100 watów to przeciętna moc zwykłej żarówki elektrycznej).Najmniejszy laser:Wielkość kryształu soli.Największy laser:Wielkość dużego budynku, Zasięg do KsiężycaWiązki laserowe odbite od specjalnego lustra, ustawionego na Księżycu przezkosmonautów w 1969 r. Mierzą dokładną odległość między Księżycem a Ziemią.
NATURALNE SATELITY
Ciała niebieskie niedużych rozmiarów, krążące dookoła planet, towarzysząc im wich ruchu dookoła słońca. Merkury i Wenus nie posiadają księżyców. Wobecobecnego stanu nauki księżyce posiadają : Ziemia 1, Mars 2, Jowisz 9, Saturn10, Uran 4, Neptun 1. Wszystkie księżyce poruszają się dookoła planet wedługpraw Keplera.
