ในระดับนาโน วัตถุจะอุ่นขึ้นเร็วกว่าที่เย็นลง นั่นคือข้อสรุปที่น่าประหลาดใจ ในเยอรมนี ซึ่งได้ทำนายความไม่สมดุลนี้โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอนุภาคนาโนกักขัง สมมติฐานพื้นฐานประการหนึ่งในอุณหพลศาสตร์คือวัตถุที่ร้อนกว่าหรือเย็นกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบจะเย็นลงหรือร้อนขึ้นตามลำดับในอัตราที่เท่ากัน ดังนั้น วัตถุที่อุ่นกว่าอุณหภูมิห้องเล็กน้อยจะถึงอุณหภูมิห้องในเวลาเดียวกัน
กับวัตถุ
ที่เหมือนกันซึ่งเริ่มต่ำกว่าอุณหภูมิห้องเล็กน้อย ทดสอบหลักการนี้ในการศึกษาโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอนุภาคนาโนขนาดเล็กที่ติดอยู่ภายในกล่องหนึ่งมิติ เมื่ออนุภาคผ่านการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน ตำแหน่งของมันถูกแมปโดยใช้การแจกแจงความน่าจะเป็น ซึ่งจุดสูงสุดที่กึ่งกลาง
ของกล่อง ซึ่งเป็นตำแหน่งที่อนุภาคน่าจะถูกพบมากที่สุด เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ทั้งคู่คาดการณ์ว่าการให้ความร้อนควรทำให้การกระจายความน่าจะเป็นกระจายออกไประหว่างการให้ความร้อน และแคบลงระหว่างการทำให้เย็นลง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่คาดว่าจะส่งผลให้
เกิดความแตกต่างในการที่อนุภาคร้อนและเย็นเข้าสู่สมดุลกับสภาพแวดล้อม ปิดผนังอย่างไรก็ตาม ตรงกันข้ามกับความคาดหวัง สังเกตว่าอนุภาคที่อุ่นกว่าจะใช้เวลาในการทำให้เย็นลงนานกว่าวัตถุที่เย็นกว่าจะอุ่นขึ้น เพื่ออธิบายความไม่สมดุลนี้ ทั้งคู่เสนอว่าการเคลื่อนที่แบบไดนามิกของอนุภาคที่อุ่นกว่า
หมายความว่าอนุภาคจะกระดอนออกจากผนังกล่องบ่อยขึ้น อันเป็นผลมาจากการกระดอนนี้ อนุภาคอุ่นมีแนวโน้มที่จะลอยเข้าหาศูนย์กลางของกล่องได้ง่ายกว่า สิ่งนี้จะต่อต้านการแพร่กระจายออกเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน ซึ่งจะทำให้การกระจายความน่าจะเป็นของอนุภาคแคบลงไปยังกึ่งกลาง
เชื่อว่าผลลัพธ์ของพวกเขาจะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระบบระดับนาโน นอกจากนี้ยังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ เช่นเอฟเฟกต์ Mpembaซึ่งน้ำจะแข็งตัวเร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นอุ่นขึ้น ตอนนี้ทั้งคู่หวังว่าจะตรวจสอบผลลัพธ์
ของพวกเขา
ผ่านการทดลองจริง ซึ่งสามารถดำเนินการได้ค่อนข้างง่ายโดยการจำกัดอนุภาคภายในกับดักแสง ข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับจากการศึกษาเหล่านี้ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไมโครมอเตอร์และปั๊มความร้อนของกล่อง ในทางตรงกันข้าม การกระดอนนี้จะไม่เด่นชัดขึ้นที่อุณหภูมิที่เย็นกว่า
ท่อนำทางนิวตรอนซึ่งใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์การสะท้อนกลับทั้งหมด สามารถนำมาใช้เพื่อขนส่งนิวตรอนพลังงานสูงทั้งหมดยกเว้นนิวตรอนพลังงานสูงในระยะทางไกลๆ โดยไม่สูญเสียความเข้มอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากการวัดที่มีความละเอียดสูงมักต้องใช้เวลาในการบินนาน ท่อนำทางจึงช่วยให้
สามารถวัดที่มีความละเอียดสูงมากได้โดยไม่ต้องทนทุกข์ทรมานกับความเข้มที่ลดลงซึ่งเกิดจากกฎกำลังสองผกผัน ความสำเร็จของการกระเจิงของนิวตรอนในวิชาฟิสิกส์การกระเจิงของนิวตรอนประสบความสำเร็จอย่างมาก ไม่เพียงแต่ในด้านฟิสิกส์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิทยาศาสตร์ในวงกว้างมากอีกด้วย
นักธรณีวิทยาสำรวจโครงสร้างของแร่ธาตุภายใต้อุณหภูมิและแรงกดดันที่รุนแรง นักชีววิทยาหันมาใช้นิวตรอนมากขึ้นเพื่อรวบรวมข้อมูลที่เสริมกับข้อมูลที่ได้จากเทคนิคอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีไฮโดรเจนหรือน้ำเข้ามาเกี่ยวข้อง ในขณะที่วิศวกรใช้นิวตรอนในการตรวจสอบความเค้นที่อยู่ลึกเข้าไป
ในส่วนประกอบที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม ในบทความนี้ เราจะเน้นย้ำบางส่วนของฟิสิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของสสารควบแน่น ซึ่งการกระเจิงของนิวตรอนมีความสำคัญอย่างโดดเด่น เกือบทุกอย่างที่เรารู้เกี่ยวกับโครงสร้างแม่เหล็ก ตั้งแต่การสาธิตในยุคแรกๆ เกี่ยวกับสารต้านแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบ
อย่างง่าย ไปจนถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนของแม่เหล็กชนิดแข็งในปัจจุบัน ล้วนมาจากการทดลองกับนิวตรอน ความไวแม่เหล็กทั่วไป ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับส่วนตัดขวางของนิวตรอน อธิบายทั้งหมดที่สามารถทราบได้เกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเชิงเวลาในระดับจุลภาคของโมเมนต์แม่เหล็ก
ในวัสดุ
ข้อเท็จจริงนี้ เมื่อรวมกับความเป็นไปได้ของการใช้โพลาไรซ์นิวตรอนเพื่อแยกการกระเจิงของนิวเคลียสและแม่เหล็ก ทำให้การกระเจิงของนิวตรอนเป็นเครื่องมือที่สำคัญที่สุดในการวิจัยแม่เหล็กขั้นพื้นฐาน
ด้วยการต่อต้านการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนน้อยกว่า อนุภาคที่เย็นกว่าจะคลายตัวเข้าสู่สภาวะสมดุลได้
“สสารอ่อน” ครอบคลุมวัสดุโมเลกุลหลากหลายประเภท เช่น โพลิเมอร์ สารลดแรงตึงผิว และคอลลอยด์ และช่วงของมาตราส่วนระยะทางและเวลาที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้สามารถน่าทึ่งได้ อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบเฉพาะของนิวตรอนได้นำไปสู่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มากมาย
ในสาขานี้ ตัวอย่าง ได้แก่ การยืนยันทฤษฎีการกักเก็บพอลิเมอร์ที่เสนอโดยปิแอร์ กิลส์ เดอ เจนส์ การทำให้คอลลอยด์เสถียรโดยใช้ตัวดูดซับโพลิเมอร์ และโครงสร้างของน้ำในเฟสไลโอโทรปิกและไมโครอิมัลชัน แหล่งกำเนิดนิวตรอนยุคหน้าสำหรับยุโรปการกระเจิงของนิวตรอนเป็นเทคนิค
ที่จำกัดความเข้มเป็นอย่างมาก และผู้ทดลองกำลังพยายามอย่างมากที่จะก้าวข้ามขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้จากแหล่งที่มาในปัจจุบัน ในหลายพื้นที่ การทดลองสาธิตกำลังดำเนินอยู่ซึ่งแสดงให้เห็นสิ่งยั่วเย้าถึงสิ่งที่อาจเป็นไปได้ด้วยลำแสงนิวตรอนที่มีความเข้มมากขึ้น นอกจากนี้ การขยายและการขยายตัว
ของชุมชนผู้ใช้นิวตรอน แม้จะได้รับการต้อนรับเป็นอย่างดี หมายความว่าความต้องการนั้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากเราต้องการใช้ประโยชน์จากพลังของเทคนิคนิวตรอนต่อไป แหล่งที่มาที่ทรงพลังกว่าเป็นสิ่งจำเป็น แหล่งกำเนิดนิวตรอนที่มีอยู่จำนวนมากจะถึงจุดสิ้นสุดของอายุการใช้งานทางเทคนิค
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
