Tác giả: Jon Cartwright

(Nguồn:http://physicsworld.com)

Các nhà Vật lýở Mỹ và Pháp công bố đã tìm thấy một lớp chưa được biết đến của vỏ bên dưới của trái đất mà ở đó các trạng thái spin của electron của nguyên tố sắt đảo chiều làm thay đổi mật độ của vỏ trái đất. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng “vùng chuyển tiếp spin” khi nghiên cứu các mẫu vật chất ở lớp vỏ bên trong trái đất ở nhiệt độ và áp suất cao trong phòng thí nghiệm. Những phát hiện này có thể ảnh hưởng đến cách hiểu của chúng ta về sự lan truyền của các sóng chấn động ở bên trong trái đất (Science 317 1740).

Nằm ở độ sâu từ 650 đến 2800 km bên dưới bề mặt trái đất, lớp vỏ bên dưới tạo ra hơn 1/2 thể tích của trái đất và lớp vỏ này được tạo thành chủ yếu từ các hợp chất có chứa Oxi, Manhê và silicon. Tuy nhiên, khoảng 5% là sắt chứa trong những hợp chất như là , ferropericlase (một ô xít sắt – manhê) và silicate perovskite (một muối silicat sắt – ma nhê).

Xem hình phóng to

Các nhà khoa học biết rằng trạng thái spin của electron trong sắt giúp tác động đến những thuộc tính vật lý của lớp vỏ trái đất như mật độ và tốc độ âm thanh khi xuyên qua nó. Những nhà lý thuyết ngày nay đã chỉ ra rằng những spin có thể chuyển đổi dần dần từ trạng thái “cao” đến trạng thái “thấp” khi áp suất và nhiệt độ tăng lên đến 135 GPa và 4000 K ở phần đáy của lớp vỏ bên trong của trái đất. Nhưng bây giờ Jung-Fu Lin (từ phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore) và các đồng nghiệp từ những học viện khác của Mỹ và tổ chức Synchrotron Radiation Facility của châu Âu tại Pháp đã cho thấy rằng sự chuyển đổi spin có ít nhiều bất ngờ hơn thế.

Nhóm của Lin đã nghiên cứu ferropericlase để thay đổi áp suất trong một khuôn đúc kim cương trong khi đốt nóng nó bằng laser và vẽ biểu đồ những trạng thái spin bằng cách dùng phổ bức xạ tia X. Họ phát hiện thấy rằng có một vùng chuyển đổi xác định mà ở đó các trạng thái spin chuyển đổi qua lại, vùng này nằm ở độ sâu giữa 1000 và 2200 km. “Nnhuwngx kết quả của chúng tôi cho thấy rằng sự xuất hiện của một lớp mới được xác định bieur sự chuyến đổi spin goi là vùng chuyển đổi spin”, Lin nói. Những nhà nghiên cứu tin rằng silicate perovskite – một nguồn lớn của sắt trong lớp vỏ bên trong – có thể cũng sẽ tạo ra một vùng chuyển đổi spin dù rằng họ chưa kiểm tra được điều này.

Về tác giả: Jon Cartwright là một phóng viên của physicsworld.com

Dụng cụ:

· 1 lọ mứt trái cây bằng thủy tinh đã dùng hết (có cả nắp)

· 1 đoạn dây buộc hàng chịu được sức kéo lớn, dài khoảng 3m

· 1 cây bút chì

· một ít băng dính

Bố trí thí nghiệm:

· Đổ nước đầy đến 1/3 của lọ và vặn chặt nắp lại.

· Cắt dây thành 2 đoạn có chiều dài khoảng 1,5m và thắt nút chúng lại với nhau ở điểm giữa của mỗi dây.

· Lật úp lọ lại và dùng băng dính dán phần dây có nút thắt vào chính giữa đáy lọ. Sau đó dùng băng dính dán phần dây còn lại vào thành lọ và nắp lọ sao cho có thể buộc 4 đầu dây lại với nhau và treo lọ vào cây bút chì.

Tiến hành thí nghiệm:

Dùng tay quay lọ sao cho các dây treo xoắn vào nhau khoảng 50cm (tính từ điểm treo ở bút chì). Khi thả tay ra, lọ sẽ quay theo chiều ngược lại với chiều quay ban đầu. Quan sát mặt nước trong lọ Bạn thấy gì?

Ngoài ra, chúng tôi đã gởi kèm tài liệu hướng dẫn sử dụng và một số đồ án ví dụ.

Screenshot dưới đây là một sản phẩm của  PAKMA.

Lưu ý: Để sử dụng được tiếng Việt, Bạn cần phải cài đặt font chữ TCVN3 (ABC) làm font hệ thống của Windows.

Nhóm phát triển phần mềm PAKMA

Tuy nhiên, nếu chụp vào ban ngày thì sẽ bị thừa sáng. Do đó bạn cần phải có kính lọc để giảm bớt cường độ sáng (ví dụ kính lọc 4D). Và Bạn cũng có thể phải sử dụng thêm chân và dây bấm để chống rung.

2. Phân tích chương trình Vật lý (phần điện, quang) (dạng PDF)

3. Phương tiện dạy học (dạng DOC)

Thực hiện thí nghiệm dưới đây, Bạn sẽ ngạc nhiên vì sự rơi đấy!

Dụng cụ:

· 1 lon nước ngọt đã dùng hết
· 1 chậu đựng nước
· một ít vải hoặc tấm xốp để làm tấm đệm cho lon nước rơi trên đó

Chuẩn bị dụng cụ: Đục thủng một lỗ nhỏ ở thành lon nước, phía gần đáy lon.

Tiến hành:

Đổ một ít nước vào lon và giữ lon thẳng đứng trong không khí. Một dòng nước nhỏ sẽ chảy ra khỏi lỗ trên thành lon. Dùng chậu nước hứng dòng nước để khỏi chảy lan ra sàn nhà.

Bây giờ, hãy thả cho lon nước rơi tự do. Bạn thấy gì?

Dụng cụ:

· 1 cái kéo cắt giấy mà hai lưỡi kéo có thể dễ dàng gập lại với nhau. Chọn kéo có phần cán nặng hơn phần lưỡi

· một ít vải hoặc tấm xốp để làm tấm đệm cho kéo rơi trên đó

Tiến hành:

Cầm vào đầu của một lưỡi kéo bằng ngón trỏ và ngón cái của tay phải. Giữ cho lưỡi kéo này nằm thẳng đứng. Cầm đầu lưỡi kéo còn lại bằng tay trái và mở kéo ra một góc gần 90⁰. Thả tay trái ra thì hai lưỡi kéo sẽ gập lại với nhau.

Bây giờ lại mở kéo ra như lúc đầu và thả đồng thời cả hai tay cho kéo rơi xuống tấm lót đặt bên dưới.

Bạn hãy quan sát xem cái kéo rơi như thế nào nhé!

Dụng cụ:
- 1 chiếc thước thẳng dài 50cm có chia vạch đến milimét.

Tiến hành: Để làm thí nghiệm này cần có hai người cùng tham gia.

Một người cầm vào đầu trên của thước đặt thẳng đứng, đầu có ghi số 0 nằm ở dưới. Một người đặt hờ tay ở vị trí có ghi số 0 của thước và ở tư thế sẵn sàng chộp thước bằng ngón cái và ngón trỏ nhưng không được chạm vào thước (xem hình vẽ). Người cầm thước đột ngột thả thước ra cho thước rơi tự do. Người kia cố gắng chộp thước trong thời gian ngắn nhất có thể.

Đọc số ghi trên thước ở vị trí ngón tay chộp được vào thước ta có thể tìm được khoảng thời gian phản xạ của người tham gia thí nghiệm. Đó là khoảng thời gian từ khi mắt thấy thước rơi đến khi chộp được thước. Từ các số liệu cho trong bảng dưới đây ta dễ dàng tìm được khoảng thời gian phản xạ này.

Dụng cụ:
- 1 đồng xu kim loại (có thể dùng loại xu 2000đ)
- 1 miếng bìa mỏng hình tròn, đường kính bằng hoặc hơi nhỏ hơn đường kính của đồng xu

Tiến hành:

Lần 1: Thả rơi đồng thời hai đồng xu từ cùng một độ cao ở tư thế nằm ngang. Đồng xu kim loại sẽ rơi nhanh hơn và chạm đất trước. Đồng xu bằng giấy thì chao đảo trong không khí một lúc rồi mới rơi xuống đất.

Lần 2: Đặt đồng xu giấy nằm trên đồng xu kim loại và thả cho cả hai cùng rơi từ tư thế nằm ngang. Hai đồng xu sẽ “dính” vào nhau và cùng rơi xuống đất một lượt.