پراکندگی یکی از مهم ترین مباحث در علوم مختلف از جمله در فیزیک هسته ای می باشد. در این پایان نامه پراکندگی و برهم کنش ذرات باردار که تابش های یوننده هم نامیده می شوند توسط اتم های محیط هدف و بخصوص الکترون های آن بررسی می گردد. این بررسی از دو دیدگاه کلاسیکی و کوانتومی   صورت گرفته است؛ استفاده از هر کدام از این دو دیدگاه بستگی به شرایط آزمایشگاهی دارد. کمیت هایی که در هر دو دیدگاه و اما با تعاریفی متفاوت از دیگری استفاده می گردد بردار انتقال تکانه و سطح مقطع برخورد است زیرا بر حسب کمیت هایی بدست می آیند که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری اند. تکانه ی انتقال یافته ی ذره به ماده مشخص کننده ی ساختار داخلی ماده می باشد. هر قدر تکانه ی انتقال یافته بیشتر باشد به آن معنی است که ذره با عمق بیشتری از ماده   برخوردکرده است. کمیت هایی که به دست خواهیم آورد نتیجه ی اندازه گیری است. اما دو کمیت بسیار مهم و کلیدی که از تحلیل این برهم کنش ها بدست می آید عامل شکل و توان توقف نام دارد. عامل شکل نشان دهنده ی ساختار داخلی سامانه است و کمیتی است که توسط ذرات باردار در آزمایش پراکندگی بدست می آید. همچنین توان توقف متوسط مقدار انرژی است که ذره ی باردار فرودی در برخورد با ماده ی هدف در   واحد طول مسیرش در آن از دست می دهد. در این فرایند انرژی جنبشی ذرات فرودی به انرژی گرمایی محیط پراکنده ساز که محیط تضعیف کننده هم می گویند تبدیل می شود. اصطلاحاً این انتقال انرژی را اتلاف انرژی ذرات تابشی می گویند. اما برای حل مسئله ی برخورد و بدست آوردن رابطه ی توان توقف باید ساده سازی و مدل سازی انجام دهیم. بدون مدل سازی نمی توان رابطه ای از توان توقف بدست آورد که بتوان از آن در شرایط آزمایشگاه استفاده کرد. توان توقف به طور کلی به سه دسته ی توان توقف الکترونی و هسته ای و تابشی تقسیم می شود. که از جمع آنها توان توقف کل بدست می آید. مقدار و احتمال هر کدام از این ها برای نوع ذره ی باردار فرودی و محدوده ی انرژی جنبشی آن در ماده ی تضعیف کننده متفاوت است. اما در شاخه های مختلف فیزیک و از جمله فیزیک هسته ای توان توقف الکترونی اهمیت بالایی دارد چرا که با دانستن مقدار این کمیت می توان با تقریب بالایی انرژی جنبشی ذرات باردار گسیل شده از مواد رادیواکتیو و برد آنها در ماده را تعیین نمود. با دانستن این دو مقدار برای تابش ذرات می توان اطلاعات مهمی در مورد آشکارسازی پرتوهای رادیواکتیو بدست آورد. و بخصوص از این مقادیر در فن آوری های مربوط به حفاظت در برابر پرتوهای رادیواکتیو و پرتودرمانی استفاده می شود. در این تحقیق مخصوصاً توان توقف الکترونی بررسی می گردد.

  مشاهدات خورشیدی از گذشته تاکنون نه تنها برای فیزیکدان‌های خورشیدی بلکه برای زمین‌شناس‌ها، اخترشناس‌ها و هواشناس‌ها اهمیت زیادی داشته است. منبع اصلی انرژی برای زمین خورشید است و تغییرات در تشعشعات خورشیدی و ترکیب آن تاثیر قابل توجهی بر آب و هوا و به تبع آن فعالیت‌های انسانی دارد. می‌توان از لکه‌های خورشیدی به عنوان یکی از مولفه‌هایی که ممکن است بر پارامترهای هواشناسی و سامانه اقلیم زمین اثر گذارند، نام برد که در نهایت می تواند باعث نوسانات و تغییرات در این کمیت‌ها شود. در این مطالعه با به کارگیری روش های آماری مختلف مانند تحلیل همبستگی، تحلیل طیفی سری‌های زمانی و نمودارهای پراکنش با تمرکز بر ایستگاه‌های غرب کشور که شامل 4 ایستگاه همدان، کرمانشاه، خرم آباد و سنندج می‌شود، برای شناخت تاثیر احتمالی لکه‌های خورشیدی بر رفتار کمیت‌های بارش، دمای میانگین، رطوبت نسبی و فشار تراز دریا در دوره‌ی آماری 1979 تا2021 محاسبه و بررسی لازم انجام شد. تحلیل ضریب همبستگی بر روی داده¬های اصلی کمیت¬های هواشناسی و داده¬های لکه های خورشیدی عدم وجود رابطه خطیِ قابل توجه را بین آنها نشان داد. اما این به معنای عدم وجود رابطه¬های دیگر بین تغییرات لکه¬های خورشیدی و پارامترهای هواشناسی نیست. استفاده از روش¬های آماری دیگر مانند ترسیم نمودارهای پراکنش، تحلیل طیفی و فیلتر کردن داده¬ها در باند مربوط به چرخه 11 ساله در تعیین نوع رابطه بین فعالیت¬های خورشیدی و کمیت¬های هواشناسی و همچنین تعیین شدت تاثیرگذاری آن بر این کمیت¬ها بسیار موثر بود. پیک مربوط به دوره تناوب 11 ساله لکه¬های خورشیدی و شدت آن در کمیت های مختلف هواشناسی با استفاده از تحلیل طیفی آشکارسازی شد. از نمودارهای پراکنش داده¬ها نتیجه گرفته شد که رابطه¬ای ضعیف بین تعداد لکه‌های خورشیدی و احتمال رخدادهای بارش سبک و سنگین، رطوبت نسبی و دمای کم و زیاد در غرب کشور وجود دارد. در رابطه با کمیت فشار تاثیر قابل توجهی مشاهده نشد.

   جو یا اتمسفر زمین، پوشش گازی پویا و پیچیده­ای است که زندگی در کره زمین به آن وابسته است. با ورود حجم زیادی از آلاینده­های گازی و ذره­ای به جو زمین، هوا آلوده می­شود که کاهش کیفیت هوا برای انسان و سایر موجودات زنده زیانبار است. در جهان میلیون­ها نفر جان خود را به علت آلودگی هوا از دست می­دهند که 90 درصد آنان در کشورهای توسعه یافته هستند. با توجه به اینکه خطرات شدید آلاینده‌‌ها برای همه انسان­ها جدی است اما آسیب­پذیری برخی افراد در برابر آلودگی هوا بسیار بیشتر از دیگران است. آلاینده‌های هوا امروزه به یک مسئله‌ی بسیار مهم جهانی تبدیل شده است چون ارتباط نزدیک با سلامت انسان و پویایی محیط‌زیست دارند. یکی از آلاینده‌های مهمی که باید به طور خاص مورد توجه قرار گیرد ذرات معلق جوی یا آلاینده­های ذره­ای است که ویژگی‌های فیزیکی آن­ها مانند غلظت و اندازه‌ی آن­ها باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق غلظت میانگین ذرات ریز و درشت موجود در هوا در شرایط مختلف جوی و در ماه­ها و فصل­های متفاوت در بازه­ی زمانی 1400-1395 بررسی شده است. همچنین اثر پارامترهای هواشناسی مانند دما، دید افقی، سرعت باد، بارش و منحنی تغییرات ماهانه و نمودار تغییرات فصلی هر کدام از پارامترهای هواشناسی و غلظت میانگین ذرات ریز (PM2.5) یعنی ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی کمتر از 5/2 میکرومتر و ذرات درشت (PM10) یعنی ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی کمتر از 10 میکرومتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است که با بدست آوردن ضریب همبستگی پیرسون میزان تاثیر و جهت رابطه بین پارامترهای هواشناسی و غلظت ذرات حاصل شد. بالاترین غلظت ذرات (PM10) در فصل تابستان و کمترین مقدار غلظت آن­ها در فصل زمستان مشاهده شده است. همچنین بالاترین مقدار غلظت ذرات (PM2.5) در فصل بهار و کمترین مقدار غلظت آن­ها در فصل زمستان مشاهده شده است. نتایج تحلیل همبستگی پارامترهای هواشناسی و ذرات معلق نشان داد که قوی­ترین همبستگی PM10 با پارامتر دما رابطه­ای مستقیم و سپس با بارش رابطه معکوس دارد همچنین قوی­ترین همبستگی PM2.5 با پارامتر سرعت باد است که رابطه­ای مستقیم دارد.

  مسئله انبساط عالم یکی از بزرگ ترین معماها در نجوم مدرن است. دانشمندان دریافتند که عالم ما از یک انفجار بزرگ شروع شده و از آن زمان تا کنون در حال گسترش است. محققان سعی کردند سرعت کنونی انبساط جهان را اندازه بگیرند. در فصل اول برای بررسی شتاب انبساط کیهانی، ابرنواختر های نوع la را معرفی کرده و سپس مشاهدات آن برای فاصله درخشندگی به عنوان تابعی از قرمز گرایی را با نتایج پروژه کیهان شناسی ابرنواختر و تیم جستجوی ابرنواختر با قرمز گرایی بالا مقایسه کرد. با بررسی تابش پس زمینه کیهانی، ثابت هابل معرفی می شود تا با کمک این کمیت سن جهان را از زمان انفجار بزرگ تخمین بزنند و سپس با بررسی داده‌های ابرنواختر متوجه انبساط شتابدار جهان شدند. سپس با مقایسه فاصله درخشندگی محاسبه شده در حالت بدون ماده یا تابش تاثیر انرژی خلا بر درخشندگی ظاهری به‌دست آورده شد سپس وجود انرژی تاریک اثبات و ثابت نبودن تراکم آن بررسی می‌شود. در فصل دوم مشکلات کلاسیک کیهان شناسی یعنی تختی و مسئله افق را شرح داده و میزان تورم مورد نیاز برای حل هر کدام را بررسی می کنیم. در بخش بعدی تورم غلتش آهسته را بررسی کرده که می گوید اگر H ثابت باشد آنگاه فاکتور مقیاس کیهانی به صورت نمایی افزایش پیدا می کند که به معنای رشد سریع کیهان است و پایان تورم زمانی اتفاق می افتد که مقداری از میدان اسکالر تورم، با میدان های ماده معمولی و تشعشع جفت شود. به گونه ای که چگالی انرژی میدان اسکالر کاهش یابد و بعد از آن دوره بازگرمایش که باعث آنتروپی جهان کنونی است رخ می دهد. در فصل سوم ابتدا به معرفی تورم گرم تاکیون پرداخته و آن را در زمینه تئوری معاصر گرانش کوانتومی حلقه مطالعه می کند و سپس معادله فریدمن اصلاح شده را به دست می‌آورد. سپس پارامتر هابل و فشار و چگالی انرژی و پتانسیل میدان تاکیون آن را بر حسب میدان تاکیونی بدست آورده و سپس پارامترهای غلتش آهسته را تعریف و با وارد کردن شرط پایان تورم، مقدار توان e را به دست می آوریم. در بخش بعدی اختلالات کیهانی مدل تورم گرم تاکیون شامل اختلالات انحنا، اختلالات آنتروپی و اختلالات چگالی و میدان اسکالر در رژیم اتلاف بالا که منجر به طیف اختلالات می‌شود را مطالعه و روابط آن را بیان می کنیم. معادله میدان انیشتین را برای مولفه های فوریه e^ikx را به دست می آوریم و سپس پتانسیل نمایی میدان تاکیون را مطالعه می¬کنیم.

این مطالعه با هدف بررسی غلظت گرد و غبار در جو و واداشت تابشی هواویز­هاانجام گرفته است. برای این منظور دو رویداد طوفان گرد و غبار رخ داده در 12 الی 14آوریل سال 2011 (23 الی 25 فروردین سال 1390) و 16 الی 18 ژوئن 2016 (27 الی 30خرداد 1395) با بررسی داده­های دید افقی 18 ایستگاه همدیدی در سه استان کردستان،کرمانشاه و ایلام واقع در غرب کشور ایران انتخاب شده است. برای انجام محاسبات وشبیه سازی­ها از مدل عددی WRF-Chem و طرحواره GOCART استفاده شده است. برای شرایط آغازین و شرایط مرزی در این شبیهسازی، از داده­های باز تحلیل GFS مراکز ملیپیش بینی محیطی (NCEP) استفاده گردیده است. مدل تحت دو شرایط با درنظر گرفتن اثر گرد وغبار بر تابش و بدون در نظر گرفتن این اثر اجرا شده است. برای ارزیابی نتایج حاصلاز مدل، داده­های دید افقی گزارش شده از چهار ایستگاه از سازمان هواشناسی کشور، باغلظت شبیه سازی شده توسط مدل مقایسه شده و همچنین غلظت                                       اندازه­گیریشده در سازمان محیط زیست کرمانشاه با غلظت گرد و غبار شبیه سازی شده توسط مدلمقایسه شده است. نتایج نشان می­دهد کهاین مدل در شبیه سازی طوفان­های گرد و غبار دارای عملکرد قابل قبولی است. نتایجحاصل از شبیه سازی با مدل WRF-Chem در دوحالت مدل سازی حاکی از آن است که ذرات گرد و غبار با جذب و پخش تابش سبب کاهش تابشموج کوتاه و کاهش شار گرمای محسوس و نهان در سطح زمین در مناطق تحت تاثیر گرد وغبار شده است. از دیگر اثرات این ذرات، افزایش تابش موج بلند در سطح زمین و کاهشتابش زمین تاب در بخش فوقانی جو است.  

   در این رساله قصد داریم آثار فیزیکی نانولوله های شبه کربنی را روی خواص ترمودینامیکی آن مطالعه نماییم. برای نمونه به طور خاصی به مطالعه رفتار دمایی ظرفیت گرمایی و پذیرفتاری مغناطیس نانو لوله کربنی به هر دو نوع زیگزاگ و آرمچیر می پردازیم. باکمک محاسبه چگالی حالات نانو لوله زیگزاگ   آرمچیر به تحلیل ظرفیت گرمایی وپذیرفتارمغناطیسی می پردازیم همچنین آثار پارامترگاف به عنوان اختلاف انرژی زیر شبکه و همچین شعاع نانو لوله و نوع نانو لوله روی رفتار   دمایی هر دو کمیت ظرفیت گرمایی وپذیرفتاری مغناطیس مورد بررسی و مطالعه قرارمی گیرد.

تصور بر این است که ساختار داخلی نوکلئون آزاد با ساختار داخلی نوکلئون مقید در داخل هسته یکسان باشد.در سال1362/1983 گروه تحقیقاتی [1]EMC با استفاده از آزمایش پراکندگی ناکشسان ژرف میون از هسته،­ نسبت تابع ساختار هسته­ی آهن به تابع ساختار هسته­ی دوترون را در واحد نوکلئون اندازه­گیری نمودند، که بر خلاف انتظار برابر یک نبود. این پدیده به عنوان اثر EMC شناخته شده است که بیانگر این است که توزیع اجزای ‌تشکیل‌دهنده­ی نوکلئون‌ها‌ی مقید متفاوت از نوکلئون‌ها‌ی آزاد است. در این پایان نامه مدل تبادل کوارکی بررسی می­شود و این مدل نشان می­دهد که در محدوده­ی xهای میانی تبادل کوارک­های ظرفیت میتواند سهم عمده­ای در نسبت ­EMC داشته باشد. اما این مدل درمحدوده­ی xهای بزرگ و کوچک قادر به توجیه اثر EMC   نیست. در محدوده­ی xهای بزرگ که حرکت فرمی نقش عمده را دارد و برای محدوده­ی xهای کوچک هم مدل تبادل کوارکی سهم کوارک­های دریا و گلئون­ها در توابع ساختار را در بر ندارد.

در این پایان نامه‏، ‎حالت‌های‎‎ همدوس درهم‌تنیده و وادوسی آن‌ها را بررسی می‌کنیم. حالت‌های همدوس شناخته شده در فیزیک را به صورت مختصر معرفی می‌کنیم و سپس به معرفی و ساخت حالت‌های همدوس بلاخ می‌پردازیم. این حالت‌ها را از دیدگاه‌های مختلف نظریه‌ی گروه‏، نمایش‌های کاهش ناپذیر و از منظر فوک-برگمن نیز بررسی می‌کنیم. همچنین حالت‌های همدوس درهم‌تنیده را که یکی از حالت‌های مهم در فرایند اطلاعات کوانتومی است را بررسی می‌کنیم. معیارهایی برای مطالعه‌ی این حالت‌ها از جمله نامساوی بل‏، آنتروپی‏، هماندهی و درهم‌تنیدگی تشکیل وجود دارند که در اینجا به توضیحی مختصر در مورد آن‌ها خواهیم پرداخت. کیوبیت حالت‌های همدوس متعامد را بررسی می‌کنیم. این حالت‌ها را روی کره‌‌ی بلاخ نمایش می‌دهیم. در اپتیک کوانتومی یک روش ممکن برای تولید حالت‌های درهم‌تنیده دومدی میدان نوری‏، عبور حالت تک مدی و تداخل آن با حالت دیگر‏(حالت خلا‏) در یک شکافنده‌ی پرتو است. مقدار درهم‌تنیدگی این حالت‌ها را که می‌تواند در شکافنده‌ی پرتو تولید شود را محاسبه می‌کنیم. حالت‌های درهم‌تنیده‌ی تولید شده در این روش حالت‌های همدوس درهم‌تنیده هستند. وادوسی این کیوبیت حالت‌های همدوس را توصیف می‌کنیم و در نهایت تفسیری با استفاده از کره‌ی بلاخ تطبیقی را برای این حالت‌ها خواهیم داشت.

   نانوفناوری یا نانوتکنولوژی[1] رشته ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده ای را پوشش می دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر‚ معمولا در حدود 1 تا 100 نانومتر است [1]. در واقع نانوتکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک از خود نشان می دهد. گالیم آرسناید یک ترکیب از عناصر گالیم و آرسنیک و یک نیمه هادی[2] است. با استفاده از گالیم آرسناید، بسیاری از اسباب ها و قطعات الکترونیکی قادرند در بدترین و سخت ترین شرایط، به خوبی کار کنند. مقاومت آن در برابر تابش و کارایی خوب آن در دماهای زیاد، استفاده از آن را در بسیاری از کاربردهای فناوری امروزه که در آن ها عامل جا یا فضا نقش اساسی بازی می کند امکان پذیر ساخته است. گالیم آرسناید در حالت توده (بالک) یک نیم رسانا است که دارای دو حالت هندسی ورتزیت و زینک بلند می باشد، اما نتایج به دست آمده از این پایان نامه نشان می دهد که گالیم آرسناید در حالت تک لایه خاصیت فلزی دارد. این محاسبات در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی WIEN2K به روش امواج تخت بهبود یافته خطی با پتانسیل کامل با استفاده از تقریب GGA انجام شده است. [1] Nanotechnology [2] Semiconductor