در این پژوهش پیرول به روش الکتروشیمیایی در حضور آنیونclo4- و در دمای oc 5- بر روی الکترود استیل به پلیمر تبدیل شده و با استفاده از یک لایه چسب (پلیمر نارسانا) از سطح الکترود جدا می شود. به این ترتیب یک لایه دوگانه پلی پیرول/ پلیمر نارسانا بدست می آید. مشاهده شد که حرکت مولکولی ایجاد شده در لایه های رسانا در طول فرآیند اکسایش و کاهش الکتروشیمیایی ناشی از ورود و خروج یونهای جبران کننده بار الکتریکی القایی در زنجیره پلیمری (متورم شدن و جمع شدن) به یک حرکت زاویه ای ماکروسکوپی تبدیل می شود. بررسی نمودارهای پتانسیل-زمان نشان داد که با افزایش پتانسیل های آندی یا کاتدی، سرعت حرکت زاویه ای ماکروسکوپی افزایش می یابد. همچنین مشاهده شد که با افزایش پتانسیل بیشتر از mv600 بار الکتریکی مصرفی افزایش می یابد. با بررسی نمودارهای غلظت-زمان مشخص شد که بیشترین سرعت زاویه ای در غلظت 1 مولار naclo4 حاصل می شود. نتایج به دست آمده نشان داد که فرآیند اکسایش بیشتر از فرآیند کاهش تحت تأثیر افزایش غلظت قرار می گیرد. با بررسی نمودارهای چگالی جریان-زمان مشاهده شد که نتایج به دست آمده با درصد خطای کم با مدل نظری ارائه شده توسط اُترو مطابقت می کند. با تشکیل لایه دوگانه پلی پیرول/پلیمر نارسانا در حضور پلی اتلین گلیکول (peg) اثر افزایش peg مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش peg تا % 0/07 سرعت حرکت زاویه ای ماکروسکوپی افزایش می یابد، اما افزایش بیشتر میزان peg موجب کند شدن حرکت زاویه ای خواهد شد. همچنین لایه های مختلف با درصد یکسان peg % 0/07 در زمان های متفاوت تهیه شدند. بررسی ها بر روی آنها نشان داد که بیشترین سرعت مربوط به لایه تهیه شده در مدت زمان 3 ساعت می باشد. از دستگاه میکروسکوپ الکترون پویشی جهت شکل شناسی فیلم های پلیمری استفاده شد. تصاویر به دست آمده نشان دادند که لایه دوگانه بدون pegساختار دانه ای شکل دارد، اما با افزایش درصد peg لایه ها به تدریج ساختار دانه ای شکل خود را از دست داده و یک ساختار یکنواخت و همگن به دست می آورند.

نانوذرات در زندگی روزمره ما نقش پر اهمیت و با کاربردهای بسیار را ایفا می کنند. با توجه به این که شکل و اندازه نانوذرات خصوصیات متمایزی به آن ها می بخشد لذا دستیابی به روش های سنتز مناسب برای رسیدن به اندازه و شکل دلخواه، راهگشا خواهد بود. یکی از این روش ها که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است شیوه الکتروشیمی است. سادگی ، سرعت زیاد و صرفه جویی در زمان، تولید بالای محصول، جلوگیری از تولید مواد زائد و جانبی و حفظ محصول بدون رسوب و ته نشینی تا چندین ماه از مزایای این روش است. در این کار، نانوذرات نقره به شیوه الکتروشیمی و با استفاده از الکترود چرخنده سنتز شده و پس از آن اندازه، رنگ، انرژی برانگیختگی الکترون ها، طیف سنجی و عوامل دخیل در آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت نیز یک فیلتر اپتیکی از این نانوذرات ساخته شده است. مطالعات بر روی نانوذرات نقره سنتز شده نشان داد که تغییر در عواملی چون غلظت پایدارکننده، زمان آزمایش، سرعت چرخش الکترود و بار اعمالی به محلول الکترولیت می تواند بر اندازه، طیف جذبی و انرژی برانگیختگی الکترون ها اثر بگذارد. سنتز و خواص نانوذرات نقره با tem، psa و uv visible مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.

در این پروژه ابتدا به طراحی و ساخت یک نمونه دستگاه لایه نشانی چرخشی جهت تهیه لایه های نازک و یکنواخت پلیمری پرداخته می شود. سپس لایه نازک ترکیب آلی (pani+pvc) به روش لایه نشانی چرخشی با سرعتهای چرخش مختلف و غلظت های مختلف تهیه شد. طیف اپتیکی لایه ها در ناحیه نور مرئی مورد مطالعه قرار گرفت. ضخامت لایه ها طبق پیک طیف جذبی نزدیک به nm 386 تخمین زده شد. پیک های جذب متناسب با سرعت چرخش و غلظت محلول مورد بررسی قرار گرفت. رابطه بین ضخامت فیلم(h) و سرعت زاویه ای دوران( ) از رابطه پیروی می کند که با تئوری مکانیسم لایه نشانی چرخشی سازگار است. با افزایش غلظت محلول لایه ضخیمتری به دست آمد که این احتمالاً به دلیل افزایش ویسکوزیته سیال می باشد. و در نهایت یک نمونه دیود شاتکی تهیه شده از ترکیبات پلی آنیلین و پی وی سی و پلی آنیلین و دی اکسید تیتانیوم، با اتصال اهمی طلا و اتصال شاتکی آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفت و اثر پارامترهای لایه نشانی چرخشی را بر روی مشخصه های این نوع دیودها بررسی می کنیم . منحنی مشخصه i-v و c-v دیودهای شاتکی پلیمری تهیه شده یک نوع رفتار یکسوکنندگی را از خود نشان دادند. از روی منحنی مشخصه ها، پارامترهای پیوندگاه از قبیل فاکتور ایده ال، ارتفاع سد، چگالی جریان اشباع معکوس و نسبت یکسوسازی با استفاده از تئوری گسیل گرمایونی محاسبه شد. نتایج نشان داد، وجود لایه مرزی بین پلیمر نیم رسانا و فلز در اندازه ارتفاع سد و فاکتور ایده ال تأثیر بسیاری دارد. همچنین گاف انرژی پلیمرها با استفاده از طیف سنجی uv-vis و طبق نظریه جذب اپتیکی اندازه گیری شد. مشاهده شد که نوع پلیمر و درصد ناخالصی تاثیر بسزایی بر روی گاف انرژی و رسانندگی پلیمر دارد.

در سال های اخیر تحقیقات زیادی در مورد خواص ساختاری و ترمودینامیکی شاره های مولکولی با استفاده از نظریه مایعات همچون معادلات انتگرالی، نظریه تابعی چگالی و شبیه سازی کامپیوتری انجام گرفته است. نظریه تابعی چگالی به عنوان یکی از روش های مفید و نسبتاً جدید برای مطالعه خواص مواد شامل گذار فاز، خواص ترمودینامیکی و ساختار شاره های ساده و چند مولفه ای به کار می رود. با استفاده از این نظریه می توانیم به معادلات انتگرالی مختلفی دست یابیم که عمده ترین آن ها معادله انتگرالی ارنستین- زرنیک (oz) می باشد. در این پایان نامه در ابتدا به محاسبه ی ضرایب بسط توابع همبسته مستقیم مایعات مولکولی متشکل از مولکول های استوانه- کره در چارچوب جسم با استفاده از حل عددی معادله oz به کمک تقریب پرکس- یویک (py) پرداخته شده است. برای حل این معادله، نیاز به محاسبه ی کوتاهترین فاصله بین دو مولکول است که به دو روش الگوریتم سریع وگا و المان محدود انجام گرفته و سپس نتایج با یکدیگر مقایسه شده که در توافق خوبی با یکدیگر هستند. سپس ضرائب بسط توابع همبسته برای چگالی های مختلف محاسبه و با روش های شبیه سازی مقایسه شده اند. در ادامه با استفاده از این ضرائب، به محاسبه ی توابع همبسته مستقیم و در نهایت به محاسبه ی ثابت های کشسانی در بلور مایع پرداخته و نتایج آن با روش های انجام شده توسط دیگران و نتایج شبیه سازی مقایسه شده که در توافق خوبی می باشند.

در تحقیقات اخیر سلول های خورشیدی آلی ‎(پلیمری)‎ نانوساختار به دلیل انعطاف پذیری، هزینه تولید کمتر، ساخت آسان تر در سطوح گسترده و آلودگی کمتر زیست محیطی بیشتر از سلول های معدنی مورد توجه قرار گرفته اند. افزایش بازدهی و نیمه عمر این نوع سلول ها دو پارامتر مهم برای کاربردهای تجربی هستند. در این پژوهش ابتدا با استفاده از شبیه سازی اپتیکی (نظریه ماتریس انتقال)، ضخامت بهینه ساختارهای سه لایه ای نانو ساختاری دی الکتریک/ فلز/ دی الکتریک با فلزات آلومینیوم، نقره، طلا و مس و با دی الکتریک روی سولفید تعیین شد. این ساختارهای سه لایه ای علاوه بر رسانندگی و عبور نوری بالا از پایداری شیمیایی و حرارتی مطلوبی برخوردار هستند. پس از یافتن ضخامت های بهینه، ساختارهای سه لایه ای ساخته و بازپخت شدند و با استفاده از نتایج پراش اشعه ایکس، تصویر میکروسکوپ الکترونی، طیف تراگسیل و مقاومت سطحی مورد تجزیه و تحلیل اپتیکی، الکتریکی و ساختاری قرار گرفتند. آنگاه ساختار بهینه جهت استفاده در آند سلول خورشیدی معرفی گردید. سپس، نقش و ضخامت بهینه اجزاء تشکیل دهنده سلولی با ساختار ‎ anode/pedot:pss/cupc(20 nm)/c60(40 nm)/bcp(7 nm)/cathode(100 nm) با محاسبه عبور، بازتاب، جذب، شدت میدان الکتریکی و آهنگ تولید اکسایتون مورد بحث و بررسی قرار گرفت و ضخامت بهینه هر لایه مشخص گردید. در این راستا ابتدا تأثیر کاتد با فلزات نقره، آلومینیوم، مس، طلا، کروم، کلسیم و ایندیم مورد بررسی و نتایج آن مورد تفسیر قرار گرفت. با استفاده از نتایج تجربی و شبیه سازی مشخص شد فلز مس خواص فیزیکی مشابهی با فلز نقره دارد. جهت بررسی تاثیر عوامل محیطی (اکسیژن و رطوبت) بر عمر سلول، زمان بهینه کپسول سازی برای دو کاتد آلومینیوم و مس تعیین شد. در ادامه با انتخاب فلز مس به عنوان کاتد و ماده ایتریم فلوراید به عنوان لایه کپسول کننده، تأثیر لایه های سدکننده اکسایتون (مانند‎(cupc,bcp,alq3,bphen,pbd,lif بر عملکرد و زمان عمر این نوع سلول (در طی پنج ماه) بررسی و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که محافظت کاتد مس در مقابل نفوذ اکسیژن و رطوبت به داخل سلول نسبت به کاتدهای نقره و آلومینیوم بهتر است و با استفاده از لایه های بافر ‎ cupc ‎ و ‎ lif ‎ می توان نیمه عمر سلول را به بیش از سه ماه افزایش داد.

چکیده در فصل اول به معرفی و بررسی آینه های چندلایه های پرداخته ایم و تلاش کردیم تا خواننده با کاربردهای این ساختارها آشنا گردد و همچنین مواد مورد استفاده در ساخت این آینه ها را معرفی کردیم که از بین این مواد پلیمرها از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. ویژگی های اصلی دو پلیمری که در این پایان نامه بکار گرفته شده را بیان می کنیم. در قسمت بعدی این فصل با آگاهی به این واقعیت که لایه نازک ما تهیه گردیده است به مطالعه ی روش های مختلف بررسی لایه نازک می پردازیم. روش هایی همچون sem و پراش اشعه ی ایکس (xrd) را بررسی و چگونگی کارکرد آن ها را مورد بررسی قرار می دهیم. در فصل دوم تلاش ما بر این است تا با مباحث ریاضی کار آشنا شویم و روابط حاکم بر نتایج یک آزمایش لایه نشانی را مورد تحقیق و بررسی قرار دهیم. در این فصل بیشتر تمرکز خود را بر روی مباحث محاسباتی آزمایشگاه لایه نشانی قرار می دهیم و با استفاده از شرایط مرزی ناشی از معادلات ماکسول، روابط حاکم بر را نظریه انتقالی تابش الکترومغناطیسی در لایه نازک و مبانی آینه های چندلایه ای را معرفی می کنیم و در پایان این فصل به طور خلاصه مشخصه هایی از نرم افزارmacleod را معرفی می کنیم. در فصل سوم روش های مختلف تعیین ضخامت لایه نازک و همچنین ثابت های اپتیکی را معرفی می کنیم. از بین روش های ذکر شده، روش پوش از اهمیت بسزایی برخوردار است که در سال های اخیر پژوهش هایی مبنی بر کاهش خطا در این روش انجام شده است. در بخش های بعد این فصل به روش های بیضی سنجی و روش چامبلیرون اشاره می کنیم و در فصل چهارم به بررسی روش انجام آزمایش که شامل تهیه ی محلول پلیمری، شستشو و آماده سازی زیرلایه ها می پردازیم و در بخش بعدی این فصل به معرفی و بررسی اصول عملی لایه نشانی چرخشی پرداخته و سعی کردیم تا خواننده با اصول لایه نشانی آشنا گردد و سپس جزئیات فراوان مراحل گوناگون انجام یک لایه نشانی چرخشی را شرح دادیم و همچنین روش ساخت تک لایه و آینه های چندلایه ای با جزئیات کامل مورد بحث قرار دادیم و همچنین دستگاه های مورد استفاده را معرفی کردیم و در نهایت در فصل پنجم ثابت های اپتیکی لایه نازک pvk را محاسبه و اثرات سرعت چرخش و بازپخت را روی آن بررسی می کنیم و همچنین ثابت های اپتیکی لایه های نازک را با استفاده از نرم افزار پوما محاسبه می کنیم. در بخش بعد طراحی چندلایه ای های متقارن و نامتقارن را با استفاده از نرم افزار macleod انجام داده و طیف عبوری و انعکاسی آن ها را بررسی می کنیم و در پایان خواص نانوساختاری لایه های نازک را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم.

لایه های نازک به طور گسترده ای در اپتیک، فوتونیک و تکنولوژی لیزر مورد استفاده قرار گرفته اند و کاربردهای فراوانی در ابزارهای اپتیکی مانند پوشش های ضدبازتاب، آینه های دی الکتریک، فیلترهای تداخلی، سلول های خورشیدی، موجبرها و ... دارند. با کشف خواص اپتیک غیرخطی و مشاهده آن در بسیاری از مواد آلی وغیرآلی، این شاخه از فیزیک وارد حیطه لایه‎‎ های نازک شد. امروزه مواد اپتیکی غیرخطی نقش مهمی در تکنولوژی فوتونیک، نانوفوتونیک و بیوفوتونیک ایفا می کنند. اغلب پدیده های غیرخطی مانند دوپایداری نوری، خودکانونی، سالیتون ها، تبدیل فرکانس و ... در ساختارهای لایه ای به خوبی مشاهده شده اند. با توجه به آن که معادلات ماکسول در محیط های غیرخطی همچنان برقرار می باشند، در این پایان نامه با گسترش معادلات از حالت خطی به غیر خطی و با استفاده از روش های عددی به مطالعه برخی از خواص اپتیکی لایه های نازک غیرخطی از جمله ضرایب بازتاب و عبور پرداختیم. برای موادی با اثر غیرخطی کِر ضریب شکست تابعی از شدت نور است و این باعث می شود که بازتاب و عبور از لایه های نازک با تغییرات شدت نور تغییر کنند. در نهایت با استفاده از این خواص به طراحی محدودکننده های نوری پرداختیم و همچنین تأثیر لایه های نازک کِر در تغییر شکل پرتو گاوسی ‎‎را مورد بررسی قرار داده ایم‏، و نشان داده ایم که با استفاده از لایه های نازک غیرخطی می توان قدرت تفکیک ابزارهای نوری را افزایش داد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

طی تحقیقات انجام شده در زمینه ی آموزش مفاهیم دینامیک و شناسایی کج فهمی ها و طرح واره های شاگردان در مبحث دینامیک مشخص شده است که شاگردان مفاهیم فیزیک را طی آموزش سنتی و متداول درک نکرده اند. بنابراین برای آموزش این مفاهیم باید از روش هایی استفاده نمود که مطابق با عملکرد مغز بوده و مفاهیم را از عینی به ذهنی بیان کند و همچنین ذهن شاگرد را به کار بگیرد. بهره گیری از تصویر در آموزش یکی از راه هایی است که می تواند در این رابطه مفید باشد و یادگیری معنی دار را محقق کند. تصویر مفاهیم دینامیک نیوتنی را از حالت انتزاعی خارج کرده و شاگردان را در فهم مفاهیم یاری می رساند. مبانی نظری این تحقیق نظریه ی مشاهده گرای بندورا و تصویر است. هدف اصلی این تحقیق تعیین تأثیر به کارگیری تصویر در آموزش برخی مفاهیم دینامیک نیوتنی بر یادگیری شاگردان و همچنین ماندگاری یادگیری است. در این تحقیق همچنین روش آموزش با تصویر و آموزش سنتی با هم قیاس شده و نگرش شاگردان نیز طی آموزش شاگردان سنجیده شد. در این تحقیق از نمونه ها ی در دسترس در دو گروه 25 نفر تحت عنوان آزمایش و گروه گواه که از شاگردان سال دوم ریاضی ناحیه ی یک شهرستان یزد در سال تحصیلی 1388-1387 بودند، استفاده شد. برای گردآوری داده ها از 5 آزمون که هر کدام از 15 سوال تشکیل شده بودند و یک پرسش نامه نگرش سنج که روایی و پایایی آنها سنجیده شده بود استفاده شد. ابتدا در دو گروه پیش آزمون اجرا شده و بعد از دخالت متغیر مستقل که آموزش تصویری در گروه آزمایش و آموزش سنتی در گروه گواه است، چهار آزمون به توالی زمانی بلافاصله بعد از تدریس و 24 ساعت، یک هفته و یک ماه بعد از تدریس اجرا شدند. نتایج آنها با شاخص های پراکندگی و گرایش به مرکز، تحلیل توصیفی و با استفاده از آزمون های t معنی داری تفاوت دو گروه در آزمون های مختلف سنجیده شد. نتایج به دست آمده، تأثیر مثبت تصاویر را بر یادگیری و ماندگاری آن تأیید می کنند. ضمن اینکه تفاوت معنی دار بین یادگیری و ماندگاری آن، بین دو گروه آزمایش و گروه گواه دیده شد.