ملخص الفصل السادس لفيزياء السادس العلمي الجديد

اقدم لكم الملخص الكافي والوافي للفصل السادس فيزياء السادس العلمي الجديدمن اعداد الاستاذ شعبان عباس مدرس في ثانوية الجاحظ للبنين البصره الفصل السادس
(( الفيزياء الحديثه )) اعداد الاستاذ شعبان عباس منجل مدرس الفيزياء في ثانوية الجاحظ للبنين
((نظرية الكم اشعاع الجسم الاسود وفرضية بلانك))
س1/وزاري/ ما المقصود بالجسم الاسود؟ هو جسم مثالي يمتص جميع طاقة الاشعاع الساقطه وهو مشع مثالي عندما يكون مصدر للاشعاع ويمكن تمثيله عملياً كفتحه ضيقة داخل فجوه او جسم مجوف.
س2/2003// ماسم الطيف المنبعث من الجسم الاسود؟ // طيف مستمر يشمل مدىواسع من الترددات وان طيفه لايعتمد على طبيعة مادة الجسم المشع بل يعتمد على درجة الحراره المطلقه
س3/ماذا تنبعث من الاجسام الساخنه؟ ج/ تنبعث من الاجسام الساخنه اشعاعات كهرومغناطيسيه وبأطوال موجيه مختلفه وعندما تسقط هذه الاشعه على جسم فأن قسم من طاقة الاشعاع تمتص وقسم الاخر ينفذ والاخر ينعكس فقابلية الجسم للامتصاص ترتبط بقابلية للاشعاع.
س4/ماهو سبب فشل الفيزياء الكلاسيكيه في تفسير الطيف الكهرومغناطيسي المنبعث من الجسم الاسود كدالة للاطوال الموجيه عند درجة حراره معينه ؟
ج// لانها افترضت ان الطاقه تنبعث من ذرات الجسم الاسودبمقادير مستمرة وليس بشكل حزم محدده من الطاقه تسمى الفوتونات
س5/كيف يتغير توزيع طاقة الاشعاع للجسم الاسود مع الطول الموجي ودرجة الحراره المطلقه ج// المعدل الزمني للطاقة التي يشعها الجسم الاسود لوحدة المساحه تتناسب طردياً
مع المساحة تحت المنحني ولقد وجد ان هذه المساحه تتناسب طردياًمع الاس الرابع لدرجة الحراره المطلقه ( عدا الصفر المطلق )للاجسام السوداء ويعبر عن ذالك بقانون ستيفان بولتزمان الذي يعطي بالعلاقه( =ɕT⁴ ӏ) حيث ӏ= شدة الاشعاع وT=درجة الحرارة المطلقه بوحدة الكلفن ĸ وɕ= ثابت ستيفان بولتزمان =5.67×10^-8
2-ان ذروة التوزيع الموجي للاشعاع المنبعث من الجسم الاسود تزاح نحو الاطوال الموجيه الاقصر عند ارتفاع درجة الحراره المطلقه ( التناسب عكسي) ويسمى بقانون الازاحه لفين ويعبر عنه رياضياًʎT=2.898×10^-3 حيثʎ الطول الموجي المقابل لذروة المنحني وتقاس بوحدة المتر Μ و T درجة االحررة المطلقه للجسم المشع وتقاس بوحدة الكلفن ĸ
^س6//ماهو نص قانون ستيفان بولتزمان وماهي العلاقه الرياضيه له ؟ج// اعلاه
س7/ارسم العلاقة البيانيه بين شدة الاشعاع والطول الموجي لدرجات حرارة مختلفه ؟ج/ص179في الكتاب
س8//اذكر اهم اقتراح العالم ماكس بلانك في امتصاص واشعاع الجسم الاسود؟ج//
تسمى الفوتونات أي ان الطاقه مكماة وتعطى طاقة الفوتون بالعلاقة التاليه Ė=hfحيث Ė=طاقة الفوتون و h ثابت بلانك وf التردد
س9/ما المقصود بطاقة الفوتون ؟ج/ اصغر جزء من الطاقه الكهرومغناطيسية يمكن ان توجد بشكل مستقل في الكون وان هذه الطاقة تتناسب طردياً مع تردد الاشعاع الكهرومغناطيسي
ملاحظه //1-زيادة شدة الاشعاع ( طاقة الاشعاع )زيادة عدد الفوتونات حسب نظرية الكم لماكس بلانك 2-طاقة الاشعاع = عدد الفوتونات × طاقة الفوتون الواحد
3- شدة الاشعاع =قدرة الاشعاع \المساحة 4-قدرة الاشعاع = عدد الفوتونات \الزمن× ثابت بلانك × التردد
مثال (1) جد الطول الموجي المقابل لذروة الاشعاع (ʎ) المنبعث من الجسم الانسان عندما تكون درجة حررة جلدة 35c˚ افترض ان جسم الانسان كجسم اسود؟ الحل




مثال (2) اذاعلمت ان الطول الموجي المقابل لذروة الاشعاع المنبعث من نجم بعيد تساوي 480nm فما درجة حررته سطحه؟ اعتبر النجم يشع كجسم اسود؟ج//



(( الظاهره الكهروضوئيه))
س1//ما المقصود با الظاهره الكهروضوئيه ؟ج/هي ظاهرة ابعاث الكترونات ضوئيه من سطح معدني عند سقوط ضوء ذو تردد مؤثر واول من لاحظ هذه الظاهره العالم هرتز حيث تسمى الالكترونات الضوئيه ؟ج/
س2/ ما اسم الجهاز المستعمل لتوضيح الظاهره الكهروضوئيه ؟ ومم يتألف؟ج/
الخلية الكهروضوئيه و تتألف من انبوبة مفرغة من الهواء لها نافذه شفافه او ( غلاف ) من الزجاج أو الكوارتز حيث تسمح بنفوذ الاشعه الفوق البنفسجية من خلالها ومن لوح معدني يسمى الباعث(Ė) او اللوح الباعث او المهبط ( الكاثود) الذي يتصل باالقطب السالب لمصدر الفولطيه مستمره ( يمكن تغيير جهده ) ولوح معدني اخر (ʗ) يسمى باللوح الجامع او المصعد ( الانود) الذي يستلم الالكترونات الضوئيه المنبعثه ويتصل بالقطب الموجب لمصدر الفولطيه
س3/ اشرح تجربه عمليه لدراسة الظاهره الكهروضوئيه ؟ج
ادوات التجربه ( خليه كهروضوئيه ، فولطيميتر (v) و اميتر (A)ومصدر فولطيه مستمره يمكن تغيير جهده, واسلاك توصيل , ومصدر ضوئي
خطوات العمل // 1-نربط الدائره الكهربائيه كما في الشكل ونضع الانبوبه في الظلام ونلاحظ قراة الاميتر = صفر 2- ثم نسقط ضوء ذو تردد مؤثر على اللوح الباعث نلاحظ انحرف مؤشر الاميتر دلاله لى مرور تيار سببه انبعاث الكترونات ضوئيه من اللوح الباعث ليستقبلها اللوح الجامع م انسياب تيار كهروضوئي في الدائرهو3-عند زيادة الجهد الموجب للوح الجامع ( أي زيادة فرق الجهد(∆v) بين اللوحين الجامع والباعث) نلاحظ زيادة التيار الكهروضوئي حتى يصل الى مقدره الاعطم الثابت وبذالك يكون المعدل الزمنى للالكترونات الضوئيه مقدارا ثابت ويسمى (هذا النوع من التيار ب تيار الاشباع)\
س4// ما المقصود بتيار الاشباع؟ وكيف نحصل عليه وماهي اهم خواصه؟ج/
هو التياويتضاعف المنساب في الدائره الكهروضوئيه وهو تيار كهروضوئي الذي يكون عنده المعدل الزمني لعدد لعدد الالكترونات الواصله للوح الجامع يساوي المعدل الزمني لعدد الالكترونات المنبعثه من الوح الباعث ويتضاعف التيار عند مضاعفة شدة الاشعاع و نحصل عليه عند وضع جهد موجب بما فيه الكفايه على اللوح الجامع ومن اهم خواصه هي
1-يتضاعف تيار الاشباع بمضاعفة شدة الاشعاع 2- يعتبر مقياس للمعدل الزمني لعدد الالكترونات المتحرره من اللوح الباعث
س5/ وزاري//ماذا يحصل في تجربة الظاهره الكهروضوئية عند زيادة شدة الضوء الساقط لتردد معين) ج/ نلاحظ زيادة تيار الاشباع فمثلاً عند مضاعفة الضوء الساقط لتر عدد مؤثر فأن تيار الاشباع يتضاعف
س6//ماذا يحصل في تجربة الظاهره الكهروضوئية في حالة عكس قطبية فولطية المصدر أي في حالة جعل الوح الباعث موجب واللوح الجامع سالب و∆v سالب ؟؟ وزاري
ج/في هذه الحالة يهبط التيار تدريجياً الى قيم اقل لأن معظم الالكترونات الضوئيه سوف تتنافر الان مع اللوح الجامع السالب وتصل فقط الالكترونات الضوئيه التي لها طاقة اكبر من القيمه e∆v الى اللوح الجامع حيث (e) شحنة الالكترون
س7/ ماذا يحصل عند زيادة سالبية جهد اللوح الجامع تدريجياً؟ سوف يستمر تيار الدائره بالهبوط وعندما يصبح جهد اللوح الجامع مساوياًe∆=-v ) فأ ن تيار الدائره يصبح صفر ويسمى الجهد في هذه الحالة بجهد القطع او جهد الايقاف .
س8/ما المقصود بجهد القطع ؟ وعلام يعتمد ؟ وكيف يمكن الحصول عليه ؟ ج/
جهد القطع هو اصغر جهد سالب (-vs) للوح الجامع يكون عنده التيار الكهروضوئي = صفر
يعتمد على تردد الاشعاع الساقط ويمكن ان نحصل عليه عند زيادة الجهد السالب للوح الجامع ولاتنقطع الظاهره عند جهد القطع ويعتبر((جهد القطع مقياس للطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئية المنبعثة ولايتوقف على شدة الضوء الساقط .
س9/ارسم العلاقة البيانيه بين التيار الكهروضوئي كدالة لشدة الضوء ؟ج/ في الكتاب شكل 6)ص182
س10// اكتب العلاقة الرياضيه بين جهد القطع والطاقة الحركية العظمى للاكترونات الضوئيه المنبعثة (KE ) ج/ العلاقة هي الطاقة الحركية العظمى = جهد القطع× شحنة الالكترون̷ 2 MV²= ev_s)) KE=1̷̷̷̷ )) حيث (e) شحنة الالكترون وM كتلة الالكترون او كتلة الجسيم ( v_s) جهد القطع او جهد الايقاف و(KE_max) الطاقة الحركية العظمى للاكترونات الضوئية المنبعثة و (V_max ) القيمة العظمى للانطلاق (السرعة )
س11/اذكر اهم حقائق الظاهرة الكهروضوئيه؟ج/1-لاتنبعث االاكترونات الضوئيه اذاكان تردد الضوء الساقط اقل من تردد العتبة (f˚_{˚)
2- الطاقة الحركية} العظمى للاكترونات الضوئية المنبعثة لاتعتمد على شدة الضوء الساقط3- الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئيه المنبعثه تزداد بزيادة تردد الضوء الساقط 4- تنبعث الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن انياً حتى لوكانت شدة الضوء الساقط قليلة
س12/ما المقصود بتردد العتبه؟ وعلام يعتمد ؟ ج// هو اقل تردد يولد الانبعاث الكهروضوئي لذلك المعدن وهو يعتمد على نوع المعدن ويعتبر صفة مميزه له
س13/هل تتفق حقائق الظاهرة الكهروضوئيه مع النظرية الموجيه ؟ج/ كلآلأن النظرية الموجيه تتنبأ بأن الظاهره الكهروضوئيه تحصل عند جميع الترددات بشرط ان تكون شدة الضوء الساقط عالية
س14/ وزاري //ماسبب عجز النظرية الموجية في تفسير حقائق الظاهره الكهرو ضوئية ؟؟ج/1-افترضت انه بأمكان أي ضوء مهما كان تردده يسبب انبعاث الترونات ضوئية وهذا
2-افترضت ان الضوء ذو الشدة العالية يحمل معه طاقة اكبر في الثانيه الواحدة للمعدن الساقط علية وبذلك فأن الالكترونات الضوئيه المنبعثة تمتلك طاقة حركية اكبر وهذا مخالف للحقيقة رقم (2)
3- النظرية الموجية تنص على عدم وجود علاقة بين طاقة الالكترونات الضوئيه المنبعثة وتردد الضوء الساقط وهذا مخالف للحقيقة (3)
4- تنص هذه النظرية على ان الالكترونات الضوئيه تحتاج بعض الوقت حتى تمتص الضوء الساقط اى ان تكتسب طاقة حركية كافية للأفلات من سطح المعدن وهذا مخالف للحقيقة رقم (4)
س15/كيف استطاع العالم انيشتين تفسير الظاهره الكهروضوئيه ؟ج/ استطاع العالم ان يفسر الظاهره الكهروضوئيه تفسيراًناجحاً اعتماداُ على مبدأ بلانك وهو ان الموجات الكهرومغناطيسية هي مكماة واقترح ان الضوء يعد كسيل من الفوتونات وكل فوتون له طاقة (E) تعطى بالمعادلة التاليه (E=hf) حيث (h) ثابت بلانك و (f) تردد الفوتون وان تردد الفوتون نحصل عليه من العلاقة ( f=c ̷ ʎ)حيث (c)سرعة الضوء في الفراغ و (ʎ) طول موجة الضوء وان الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئية المنبعثة (KE_max) تعطى بالعلاقة التالية (KE_max = hf - w = 1 ̷ 2 MV² _max= hf - w)حيث (hf) طاقة الفوتون و(w) دالة _الشغل للمعدن والتي تعطى بالعلاقة التالية ( w= hf˚˳) وهي اقل طاقة يرتبط بها المعدن وقيمتها بحدود (ev) اذ ان 1ev= 1.6x10^-19 ĵ) )
ملاحظة : دالة الشغل = ثابت بلانك × تردد العتبة (f _˳)
س16/على اساس المعادلة الكهروضوئية واستناداً الى نظرية الكم لبلانك كيف تمكن العالم انشتين من تفسير الظاهرة الكهروضوئية ؟ج/1- لاتحصل الظاهرة الكهروضوئيه اذا كان تردد الضوء الساقط اقل من تردد العتبه ولكي تحصل هذه الظاهره يجب ان تكون طاقة الفوتون الساقط اكبر او تساوي دالة الشغل (w)فالالكترون الضوئي يتحرر او ينبعث بوساطة امتصاص فوتون واحد. فأذا كانت طاقة الفوتون الساقط لاتحقق هذا الشرط فأن الالكترونات الضوئيه لاتنبعث ولاتتحرر نهائياً من سطح المعدن مهما كانت شدة الضوء الساقط وفي حالة كون طاقة الفوتون الساقط تساوي دالة الشغل للمعدن فأن اللاكترونات الضوئيه فقط تتحرر من سطح المعدن من غير ان تكتسب طاقة حركيه
2-من العلاقة (( KE_max= hf - w يمكن ان تستنتج ان الطاقة الحركية للالكترونات الضوئية المنبعثة تعتمد فقط على تردد الضوء الساقط ودالة الشغل ( او تردد العتبة ) للمعدن ولاتعتمد على شدة الضوء الساقط لأ ن امتصاص فوتون واحد يكون مسؤلاًعن تغير الطاقة الحركية للاكترون
3-من العلاقة ( KE _max = hf - w ) العلاقة بين الطاقة الحركية العظمى والتردد هي علاقة خطية وبالتالي فأن (KE _max) تتناسب طرديا مع تردد الضوء الساقط
4- تنبعث الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن لحظياً بغض النظر عن شدة الضوء الساقط .
س17/علل //الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئيه المنبعثة تعتمد على تردد الضوء الساقط ودالة الشعل ولاتعتمد على شدة الضوء الساقط ؟ج//لأن أمتصاص فوتون واحد يكون مسؤلاً عن تغير الطاقة الحركية للالكترون .
س18/ أي من الحالات التالية يحصل انبعاث كهروضوئي واي منهما لايحصل 1-E˂ W
2-Ė= w 3-E> w الجواب 1-لايحصل انبعاث كهروضوئي 2-يحصل انبعاث كهروضوئي دون ان يكتسب الالكترون طاقة حركية 3- يحصل انبعاث كهروضوئي ويكتسب الالكترون طاقة حركية تحسب من العلاقة التالية (KE_max =hf - w )
س19/من خلال الرسم البياني بين الطاقة الحركية (KE) والتردد(f) وضح ما الذي يمثلة كل من 1- تقاطع الخط المستقيم مع الاحداثي السيني 2- ميل الخط المستقيم 3- عند مد الخط المستقيم وقطع الاحداثي الصادي في نقطة التقاطع مع الاحداثي الصادي السالب )ج// 1- يمثل قيمة التردد العتبة أي عندما تكون (KE _max) تساوي صفر فعند ترددات اقل من تردد العتبة لاينبعث الكترونات الضوئية مهما كانت شدة الضوء الساقط 2- يمثل قيمة ثابت بلانك 3-يمثل قيمة دالة الشغل شكل 8 ص186في الكتاب
س20/ ما المقصود بطول موجة العتبة ( ˳ ʎ)ج//اطول طول موجه يستطيع تحرير الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن وتعطى بالعلاقة التاليه ( hc̷ w =c̷ f=ʎ_˳)) فلأطوال الموجية الاطول من ( ʎ_˳) والساقطة على معدن يمتلك دالة شغل (w) لا تؤدي الى ا نبعاث اللالكترونات الضوئيه.
س21// يفضل استعمال خلية كهروضوئية نافذتها من الكوارتز بدلاً من الزجاج في تجربة الظاهرة الكهروضوئيه ؟ج/ لكب بسمح بمرور الاشعة الفوق البنفسجية اضافة الى الضوء المرئي.
س22/ ٍس11في االكتاب// يسقط ضوء طاقته تساوي (5ev) على معدن الالمنيوم فأنبعثت الكترونات الضوئيه وعند سقوط الضوء نفسة على معدن البلاتين لم تنبعث الالكترونات الضوئيه ؟ فسر ذالك اذا علمت ان دالة الشغل لمعدن الالمنيوم =(4.08 ev ) و لمعدن البلاتين =(6.35ev) الحل في الحالة الاولى ينبعث لأن طاقة الضوء الساقط اكبر من دالة الشغل له (الالمنيوم ) بينما في الحالة الثانيه لاينبعث لأن دالة الشغل اكبر من طاقة الضوء الساقط.
س23/ اذكر اهم تطبيقات الظاهرة الكهروضوئيه ؟
1-قياس شدة الضوء بوساطة الخلية الكهروضوئية 2-تستعمل كخلية شمسية تحول الطاقة الضوئيه الى طاقة كهربائية 3- بعض الخلايا الشمسية تستخدم كمقاومة ضوئيه تنخفض مقاومتها عند سقوط الضوء عليها 4- في كاميرات التصوير الرقمية 5- في اظهار تسجيل الموسيقى المصاحبة لصور الافلام المتحركة السينمائية
س24/في تجربة الانبعاث الكهروضوئي اذا قرب المصدر الضوئي من الخلية الكهروضوئية ماذا يحصل لكل من 1-التيار الكهروضوئي 2-الطاقة الحركية العظمى للالكترونات 3-جهد الايقاف الجواب 1-يزداد التيار الكهروضوئي لأن تقريب المصدر يعني زيادة شدة الاشعاع وهذا يؤدي الى زيادة التيار لأنالعلاقة طردية
2-الطاقة تبقى ثابته لأنها لاتعتمد على شدة الاشعاع3- وكذالك جهد الايقاف ثابت لنفس السبب
س25/في تجربة الانبعاث الكهروضوئي هل يستمر الانبعاث ولماذا في كل من الحالات التالية1-اذاقلت شدة الضوء ج/نعم لأن التردد مازال مؤثر
2-اذا استبدل الضوء بأخر اقصر منه طول موجي ؟ ج/ نعم لان التردد يزداد
3-ا ذا كان الضوء اخضر واستبدل بأزرق؟ ج// نعم لأن التردد يزداد
4- اذا اصبح جهد اللوح الجامع = جهد القطع ؟ ج// يحصل الا ان التيار ينعدم
س26/ما تأثير زيادة شدة الاشعاع على كل من 1-عدد الفوتونات 2- عدد الالكترونات 3-التييار الكهروضوئي 4- زخم الفوتون 5- طاقة الفوتون 6- طاقة الالكترون 7- سرعة الالكترون 8- جهد القطع 9- تردد العتبة 10 دالة الشغل
ج// الكميات (1و2و3) تزداد اما الكميات (4,5,6,7,8, ,9,10,) ثابته
س27/ في تجربة الانبعاث الكهروضوئي لسطح باعث معين ؟ وضح كيف ؟يتأثر كل من 1- الطاقه الحركية العظمى للالكترونات المنبعثه بنقصان عدد الفوتونات الساقطة بتردد مؤثر معين ؟ ج// لاتتأثر لانها لاتعتمد على شدة الضوء الساقط
2-جهد الايقاف بنقصان الطول الموجي للضوء الساقط بشدة معينه ؟ج/يزداد لأن نقصان الطول الموجي يؤدي الى زيادة التردد وهذا يزيد من (KE _max)
3-التيارالكهروضوئي بمضاعفة شدة الضوء الساقط بتردد مؤثر ؟ج/ يتضاعف
((امثلـــــــــــــــــــــــــــــ ة تطبيقيــــــــــــــــة على الظاهره الكهروضوئيـــــــــــــــــــــه))
((الجسيمات (الدقائق ) والموجات ))
س1/ ماالظواهر التي تثبت بأن الضوء يسلك سلوك جسيمات ؟ج/
الظاهرة الكهروضوئية وظاهرة الامتصاص والاشعاع
س2/ما الظواهر التي تثبت بأن الضوء يسلك سلوك موجات ؟ج/ظاهرة التداخل و الحيود والاستقطاب والانعكاس والانكسار
س3/س8 في الكتاب // ايسلك الضوء سلوك جسيمات ام سلوك الموجات ؟ج/ يسلك سلوك مزدوج موجي وجسيمي ولكن ليس كلاهما في ان واحد
س4/ما النظرية الحديثة لطبيعة الضوء ؟ج/ان طاقة الاشعاع تنتقل بشكل فوتونات يقودها بأتجاه سيرها مجال موجي ونستنتج من هذه النظريه ( ان للضوء سلوكين صفة جسيمية للضوء والصفه الموجية وكل منهما يكمل بعضها الاخر
س5/اثبت رياضيا بأن الطول الموجي المصاحب ( المرافق) للفوتون يتناسب عكسيا مع زخم الفوتون أو كيف تفسر ريا ضياً السلوك المزدوج للفوتون ؟ ج/ان طاقة الفوتون تعطى بالمعادلة التاليه ( E=hf)----(1) وحسب معادلة انشتين في تكافؤ الكتلة(M) مع الطاقة فأن الطاقة تعطى بالعلاقة التالية ( E= MC²)-----(2) حيث (c)سرعة الضوء في الفراغ ومن المعادلتين (1و2) نحصل على (( hf=mc²)) ومنها نجد (m= h f ̷ c² )كما
لوكانت له كتلة وان زخم الفوتون يعطى بالعلاقة التالية (( P= mc) كما ان تردد الفوتون (f) يحسب من العلاقة التالية (( f= c ̷ ʎ)) وبتعويض العلاقة السابقة في علاقة سلوك الفوتون كما لو كانت له كتلة نحصل ( ʎ= h ̷ mc)او ( ʎ= h ̷ p)حيث p= m أي ان الطول الموجي المرافق للفوتون يتنايب عكسياً مع زخم الفوتون ومنها نجد (E= hc ̷ ʎ)ا
(( امثلة تطبيقية على الجسيمـــــــــــــــــــــــــــــ ـــات والموجـــــــــــــــــــــــــــــ ــات))



(( الموجــــــــــــــــــــــــــــات الماديـــــــــــــــــــــــــــــ ــــــة))( موجات دي برولي
س1/اذا كان الضوء يسلك سلوك مزدوج جسيمي وموجي هل الجسيمات تسلك نفس السلوك؟ وضح ذالك// ج / نعم حيث استطاع العالم دي برولي وافترض (( في كل نظام ميكانيكي لابد من وجود موجات ترافق ( تصاحب ) حركة الجسيمات المادية
س2/ اذكر فرضية العالم دي برولي ؟ج/ اعلاه ( في كل نظام 0000000
س3/هل الموجات المصاحبة لحركة الجسيمات موجات مايكانيكية ام موجات كهرومغناطيسيه ام موجات من نوع اخر ؟ ج/ موجات من نوع اخر موجات مادية اذ يمثل الجسيم فيها برزمه موجيه ( wave pak أي موجة ذات مدى محدود في الفضاء
س4/ كيف يمكن تمثيل الموجات المادية ؟ وكيف يمكن الحصول عليها ؟ج/ تمثل الموجات الماديه برزمة موجية أي موجات ذات مدى محدود في الفضاء ويمكن الحصول عليها من اضافة موجات ذات اطوال موجية مختلفة قليلا لها سعات مختلفة قليلا وتتناسب سعاتها مع احتمال وجود الجسيم في تلك النقطه وتتداخل تداخل بناء في الحيز الذي يشغلة الجسم وتداخلا اتلافيا في اللفضاء وتقل سعتها كلما ابتعدت عن الجسيم حتى تقارب الصفر مع المحافظه على طولها الموجي كما في الشكل 11 ص189 في الكتاب
س5/اكتب العلاقة الرياضية بين الطول الموجي للموجة المادية وزخم الجسيم وماهي العلاقة بينهما ج) و (h ̷ p =ʎ)و ( ʎ= h ̷ mc) العلاقة عكسية حيث (p) الزخم ويساوي حاصل ضرب الكتلة في السرعة
س6/ ماذا نستنتج من معادلة دي برولي بين الطول الموجي للموجة المادية وبين الزخم (p)
ج/ نستنتج العلاقة الازدواجية للمادة حيث الطرف الايمن من العلاقة وهو (h ̷ mv)تحتوي على مفهوم الجسيم لكتلة (m) او الزخم (mv) والجهة اليسرى من العلاقة تحتوي على مفهوم الموجه ( الطول الموجيʎ)
س7/ لاايمكن ملاحظة السلوك الموجي للاجسام المتحركة مثل السياره ؟علل ذالك ج/لصغر قيمة ثابت بلانك و لصغر الطول الموجي المرافق لمثل هذه الاجسام وكبر كتلتها لأن العلاقة عكسيه بين الزخم والطول الموجي ومنها نجد ان الخصائص الموجيه للاجسام الكبيره نسبياً مهمله.
س8/ تكون الخواص الموجية للجسيمات الذرية والنوويه اكثر وضوح من الجسيمات الكبيره كالسيارات ؟ ج/ لصغر كتلتها وزخمها وصغر قيمة ثابت بلانك
س9/ اثبت ان طاقة الفوتون= زخم الفوتون في سرعة الضوء
ج/E = h f = h c ̷ ʎ ) ) بما ان الزخم (p) = ثابت بلانك على الطول الموجي أي ان ( p= h ̷ ʎ نستنج ان ( E = p xc )
س10/فوتون لمصدر واحد احادي اللون احدهما في الهواء والاخر في الماء قارن بين زخميهما وطاقتيهما ؟ج/ زخم الفوتون في الماء اكبر من زخمه في الهواء لأن طول موجة الفوتون في الماء اصغر من طول موجة الفوتون في الهواء وان زخم الفوتون يتناسب عكسيا مع الطول الموجي اما طاقتيهما متساوية لأن (E=hf) وان التردد ثابت لايعتمد على الوسط وانما يعتمد على المصدر فقط
س11/علل// فوتون الاشعة الفوق البنفسجية يمتلك زخم اكبر من فوتون الضوء الاصفر ؟ لأن الطول الموجي للاشعة فوق البنفسجيه اقصر من الضوء الاصفر وبما ان الزخم يتناسب عكسياً مع الطول الموجي نستنتج بأن الزخم فوق البنفسجيه اكبر من زخم الضوء الاصفر
س12/يقل الطول الموجي المصاحب لحركة الالكترون بزيادة سرعته ؟ج/ لأن الطول الموجي يتناسب عكسياً مع سرعة الالكترون
س13/هل ان الضوء موجة مادية ؟ج/ كلاانه موجة كهرومغناطيسيه
س14/اكتب العلاقة الرياضية لحساب الطول الموجي المصاحب لحركة الجسيم ( طول موجة دي برولي ) ج/ ( ʎ= h ̷ mv = h ̷ p)
س15/هل تنطبق معادلة دي برولي على الاجسام الصغيره ام على الاجسام الكبيره ؟ ج/ تنطبق على جميع الاجسام الصغيره مثل الالكترون والكبيره مثل الكواكب
(( امثلــــــــــــــــــــــه واسئلة على موجات دي برولـــــــــــــــــــــــــــــــ ــي))




(( مدخل الى مفهوم ميكانيك الكم ودالة الموجة ))
س1/ما المقصود بالميكانيك الكمي ؟ج/ هو ذالك الفرع من الفيزياء الذي يختص بدراسة حركة الاشياء التي تأتي بحزم صغيره جداً او كمات والحقيقة ان الكميات المتضمنه والتي يقوم بدراستها الميكانيك الكمي هي الاحتمالات بدلاً من التأكيد .
س2/ماهي الكميه التي يهتم بدرستها المميكانيك الكمي ؟ وما المقصود بها ؟ اج/ الكميه هي دالة الموجة والمقصود بها هي الكمية التي تغيراتها تشكل الموجات المادية ويرمز لها بالرمز(Ψ)و وتقرأ ابساي وان قيمتها تتعلق بأحتمالية ايجاد الجسم في ذالك المكان والزمان
س3/ ما الكميات المتغيره في كل نوع من الموجات التالية ؟
1-الموجات المائيه ج/ ارتفاع سطح الماء
2- الموجات الصوتيه ج/ج 3- الموجات الضوئيه ج/ المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي 4- الموجات الماديه ج/ دالة الموجة ويرمز لها (Ψ) وتقرأ ابساي
س4/ ما المقصود بكثافة ^{الاحتماليهІ2ΨІ}؟ هي الاحتمالية لوحدة الحجم
س5/ علام يدل وحسب وجهة العالم بورن ان ІΨІ لجسيم ما في مكان وزمان معين 1- قيمة كبيره 2- قيمة صغيره 3- انها لاتساوي صفر
ج/1-تعني احتماليه كبيره لوجود الجسيم في الزمان والمكان المعينين 2- تعني احتمالية صغيره لوجود الجسيم في المكان والزمان المعينين 3- تعني ان هناك احتمال معين لوجود الجسيم في ذالك الموقع .
((مبدأ اللادقة لهايزنبــــــــــــــــــــــــرك))
س1/ماهو مبدأ اللادقة لهايزنبرك ؟ ج/ من المستحيل ان نقيس انياً(في الوقت نفسة)الموضع بالضبط وكذلك الزخم الخطي بالضبط لجسيم فاذا كانت اللادقة في قياس موضع الجسيم(∆×) وكانت اللادقة في قياس الزخم الجسيم (∆p)فأن مبدأ اللادقة يعطى بالعلاقة التالية( ∆×∆P> h ̷ 4
س2/ ما المقصود (∆×) هو اللادقة في قياس موضع الجسيم باتجاه الاحداثي السيني [IMG]file:///C:/Users/shaaban/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[/IMG]س3/ ما الذي نستنتجة من مبدأ اللادقة لهايزنبرك ؟ج/ من خلال العلاقه اعلاه (
نيتنتج انه كلما ارتفعت دقة القياس احدى الكميتين(∆×و∆p) كلما قلت دقة القياس الكمية الاخرى أي كلما كانت قيمة (∆×) صغيره كلما كانت قيمة (∆p( كبيرة والعكس صحيح
س4/فسر عدم ملاحظاتنا لمبد اللادقة في حياتنا ومشاهدتنا اليومية الاعتيادية في العالم البصري مثلا كرة القدم المتحركه ؟كبر خمها وصغر قيمة الثابت للبلانك
س5/تحت أي الضروف يمكن ان نحصل على اقل لا دقة لكل من الكميتين (∆×) أو (∆p)في علاقة مبدأ اللادقة ؟ ج/ عندما يكون حاصل ضرب الكميتين مساوياًا(h
وحسب العلاقة
(امثـــــــــــــــــلة توضيحية مع حلول لمسائل الفصل السادس )

((حل الاسئلة ومسائل الفصل السادس))

الفصل السادس
(( الفيزياء الحديثه )) اعداد الاستاذ شعبان عباس منجل مدرس الفيزياء في ثانوية الجاحظ للبنين
((نظرية الكم اشعاع الجسم الاسود وفرضية بلانك))
س1/وزاري/ ما المقصود بالجسم الاسود؟ هو جسم مثالي يمتص جميع طاقة الاشعاع الساقطه وهو مشع مثالي عندما يكون مصدر للاشعاع ويمكن تمثيله عملياً كفتحه ضيقة داخل فجوه او جسم مجوف.
س2/2003// ماسم الطيف المنبعث من الجسم الاسود؟ // طيف مستمر يشمل مدىواسع من الترددات وان طيفه لايعتمد على طبيعة مادة الجسم المشع بل يعتمد على درجة الحراره المطلقه
س3/ماذا تنبعث من الاجسام الساخنه؟ ج/ تنبعث من الاجسام الساخنه اشعاعات كهرومغناطيسيه وبأطوال موجيه مختلفه وعندما تسقط هذه الاشعه على جسم فأن قسم من طاقة الاشعاع تمتص وقسم الاخر ينفذ والاخر ينعكس فقابلية الجسم للامتصاص ترتبط بقابلية للاشعاع.
س4/ماهو سبب فشل الفيزياء الكلاسيكيه في تفسير الطيف الكهرومغناطيسي المنبعث من الجسم الاسود كدالة للاطوال الموجيه عند درجة حراره معينه ؟
ج// لانها افترضت ان الطاقه تنبعث من ذرات الجسم الاسودبمقادير مستمرة وليس بشكل حزم محدده من الطاقه تسمى الفوتونات
س5/كيف يتغير توزيع طاقة الاشعاع للجسم الاسود مع الطول الموجي ودرجة الحراره المطلقه ج// المعدل الزمني للطاقة التي يشعها الجسم الاسود لوحدة المساحه تتناسب طردياً
مع المساحة تحت المنحني ولقد وجد ان هذه المساحه تتناسب طردياًمع الاس الرابع لدرجة الحراره المطلقه ( عدا الصفر المطلق )للاجسام السوداء ويعبر عن ذالك بقانون ستيفان بولتزمان الذي يعطي بالعلاقه( =ɕT⁴ ӏ) حيث ӏ= شدة الاشعاع وT=درجة الحرارة المطلقه بوحدة الكلفن ĸ وɕ= ثابت ستيفان بولتزمان =5.67×10^-8
2-ان ذروة التوزيع الموجي للاشعاع المنبعث من الجسم الاسود تزاح نحو الاطوال الموجيه الاقصر عند ارتفاع درجة الحراره المطلقه ( التناسب عكسي) ويسمى بقانون الازاحه لفين ويعبر عنه رياضياًʎT=2.898×10^-3 حيثʎ الطول الموجي المقابل لذروة المنحني وتقاس بوحدة المتر Μ و T درجة االحررة المطلقه للجسم المشع وتقاس بوحدة الكلفن ĸ
^س6//ماهو نص قانون ستيفان بولتزمان وماهي العلاقه الرياضيه له ؟ج// اعلاه
س7/ارسم العلاقة البيانيه بين شدة الاشعاع والطول الموجي لدرجات حرارة مختلفه ؟ج/ص179في الكتاب
س8//اذكر اهم اقتراح العالم ماكس بلانك في امتصاص واشعاع الجسم الاسود؟ج//
تسمى الفوتونات أي ان الطاقه مكماة وتعطى طاقة الفوتون بالعلاقة التاليه Ė=hfحيث Ė=طاقة الفوتون و h ثابت بلانك وf التردد
س9/ما المقصود بطاقة الفوتون ؟ج/ اصغر جزء من الطاقه الكهرومغناطيسية يمكن ان توجد بشكل مستقل في الكون وان هذه الطاقة تتناسب طردياً مع تردد الاشعاع الكهرومغناطيسي
ملاحظه //1-زيادة شدة الاشعاع ( طاقة الاشعاع )زيادة عدد الفوتونات حسب نظرية الكم لماكس بلانك 2-طاقة الاشعاع = عدد الفوتونات × طاقة الفوتون الواحد
3- شدة الاشعاع =قدرة الاشعاع \المساحة 4-قدرة الاشعاع = عدد الفوتونات \الزمن× ثابت بلانك × التردد
مثال (1) جد الطول الموجي المقابل لذروة الاشعاع (ʎ) المنبعث من الجسم الانسان عندما تكون درجة حررة جلدة 35c˚ افترض ان جسم الانسان كجسم اسود؟ الحل




مثال (2) اذاعلمت ان الطول الموجي المقابل لذروة الاشعاع المنبعث من نجم بعيد تساوي 480nm فما درجة حررته سطحه؟ اعتبر النجم يشع كجسم اسود؟ج//



(( الظاهره الكهروضوئيه))
س1//ما المقصود با الظاهره الكهروضوئيه ؟ج/هي ظاهرة ابعاث الكترونات ضوئيه من سطح معدني عند سقوط ضوء ذو تردد مؤثر واول من لاحظ هذه الظاهره العالم هرتز حيث تسمى الالكترونات الضوئيه ؟ج/
س2/ ما اسم الجهاز المستعمل لتوضيح الظاهره الكهروضوئيه ؟ ومم يتألف؟ج/
الخلية الكهروضوئيه و تتألف من انبوبة مفرغة من الهواء لها نافذه شفافه او ( غلاف ) من الزجاج أو الكوارتز حيث تسمح بنفوذ الاشعه الفوق البنفسجية من خلالها ومن لوح معدني يسمى الباعث(Ė) او اللوح الباعث او المهبط ( الكاثود) الذي يتصل باالقطب السالب لمصدر الفولطيه مستمره ( يمكن تغيير جهده ) ولوح معدني اخر (ʗ) يسمى باللوح الجامع او المصعد ( الانود) الذي يستلم الالكترونات الضوئيه المنبعثه ويتصل بالقطب الموجب لمصدر الفولطيه
س3/ اشرح تجربه عمليه لدراسة الظاهره الكهروضوئيه ؟ج
ادوات التجربه ( خليه كهروضوئيه ، فولطيميتر (v) و اميتر (A)ومصدر فولطيه مستمره يمكن تغيير جهده, واسلاك توصيل , ومصدر ضوئي
خطوات العمل // 1-نربط الدائره الكهربائيه كما في الشكل ونضع الانبوبه في الظلام ونلاحظ قراة الاميتر = صفر 2- ثم نسقط ضوء ذو تردد مؤثر على اللوح الباعث نلاحظ انحرف مؤشر الاميتر دلاله لى مرور تيار سببه انبعاث الكترونات ضوئيه من اللوح الباعث ليستقبلها اللوح الجامع م انسياب تيار كهروضوئي في الدائرهو3-عند زيادة الجهد الموجب للوح الجامع ( أي زيادة فرق الجهد(∆v) بين اللوحين الجامع والباعث) نلاحظ زيادة التيار الكهروضوئي حتى يصل الى مقدره الاعطم الثابت وبذالك يكون المعدل الزمنى للالكترونات الضوئيه مقدارا ثابت ويسمى (هذا النوع من التيار ب تيار الاشباع)\
س4// ما المقصود بتيار الاشباع؟ وكيف نحصل عليه وماهي اهم خواصه؟ج/
هو التياويتضاعف المنساب في الدائره الكهروضوئيه وهو تيار كهروضوئي الذي يكون عنده المعدل الزمني لعدد لعدد الالكترونات الواصله للوح الجامع يساوي المعدل الزمني لعدد الالكترونات المنبعثه من الوح الباعث ويتضاعف التيار عند مضاعفة شدة الاشعاع و نحصل عليه عند وضع جهد موجب بما فيه الكفايه على اللوح الجامع ومن اهم خواصه هي
1-يتضاعف تيار الاشباع بمضاعفة شدة الاشعاع 2- يعتبر مقياس للمعدل الزمني لعدد الالكترونات المتحرره من اللوح الباعث
س5/ وزاري//ماذا يحصل في تجربة الظاهره الكهروضوئية عند زيادة شدة الضوء الساقط لتردد معين) ج/ نلاحظ زيادة تيار الاشباع فمثلاً عند مضاعفة الضوء الساقط لتر عدد مؤثر فأن تيار الاشباع يتضاعف
س6//ماذا يحصل في تجربة الظاهره الكهروضوئية في حالة عكس قطبية فولطية المصدر أي في حالة جعل الوح الباعث موجب واللوح الجامع سالب و∆v سالب ؟؟ وزاري
ج/في هذه الحالة يهبط التيار تدريجياً الى قيم اقل لأن معظم الالكترونات الضوئيه سوف تتنافر الان مع اللوح الجامع السالب وتصل فقط الالكترونات الضوئيه التي لها طاقة اكبر من القيمه e∆v الى اللوح الجامع حيث (e) شحنة الالكترون
س7/ ماذا يحصل عند زيادة سالبية جهد اللوح الجامع تدريجياً؟ سوف يستمر تيار الدائره بالهبوط وعندما يصبح جهد اللوح الجامع مساوياًe∆=-v ) فأ ن تيار الدائره يصبح صفر ويسمى الجهد في هذه الحالة بجهد القطع او جهد الايقاف .
س8/ما المقصود بجهد القطع ؟ وعلام يعتمد ؟ وكيف يمكن الحصول عليه ؟ ج/
جهد القطع هو اصغر جهد سالب (-vs) للوح الجامع يكون عنده التيار الكهروضوئي = صفر
يعتمد على تردد الاشعاع الساقط ويمكن ان نحصل عليه عند زيادة الجهد السالب للوح الجامع ولاتنقطع الظاهره عند جهد القطع ويعتبر((جهد القطع مقياس للطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئية المنبعثة ولايتوقف على شدة الضوء الساقط .
س9/ارسم العلاقة البيانيه بين التيار الكهروضوئي كدالة لشدة الضوء ؟ج/ في الكتاب شكل 6)ص182
س10// اكتب العلاقة الرياضيه بين جهد القطع والطاقة الحركية العظمى للاكترونات الضوئيه المنبعثة (KE ) ج/ العلاقة هي الطاقة الحركية العظمى = جهد القطع× شحنة الالكترون̷ 2 MV²= ev_s)) KE=1̷̷̷̷ )) حيث (e) شحنة الالكترون وM كتلة الالكترون او كتلة الجسيم ( v_s) جهد القطع او جهد الايقاف و(KE_max) الطاقة الحركية العظمى للاكترونات الضوئية المنبعثة و (V_max ) القيمة العظمى للانطلاق (السرعة )
س11/اذكر اهم حقائق الظاهرة الكهروضوئيه؟ج/1-لاتنبعث االاكترونات الضوئيه اذاكان تردد الضوء الساقط اقل من تردد العتبة (f˚_{˚)
2- الطاقة الحركية} العظمى للاكترونات الضوئية المنبعثة لاتعتمد على شدة الضوء الساقط3- الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئيه المنبعثه تزداد بزيادة تردد الضوء الساقط 4- تنبعث الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن انياً حتى لوكانت شدة الضوء الساقط قليلة
س12/ما المقصود بتردد العتبه؟ وعلام يعتمد ؟ ج// هو اقل تردد يولد الانبعاث الكهروضوئي لذلك المعدن وهو يعتمد على نوع المعدن ويعتبر صفة مميزه له
س13/هل تتفق حقائق الظاهرة الكهروضوئيه مع النظرية الموجيه ؟ج/ كلآلأن النظرية الموجيه تتنبأ بأن الظاهره الكهروضوئيه تحصل عند جميع الترددات بشرط ان تكون شدة الضوء الساقط عالية
س14/ وزاري //ماسبب عجز النظرية الموجية في تفسير حقائق الظاهره الكهرو ضوئية ؟؟ج/1-افترضت انه بأمكان أي ضوء مهما كان تردده يسبب انبعاث الترونات ضوئية وهذا
2-افترضت ان الضوء ذو الشدة العالية يحمل معه طاقة اكبر في الثانيه الواحدة للمعدن الساقط علية وبذلك فأن الالكترونات الضوئيه المنبعثة تمتلك طاقة حركية اكبر وهذا مخالف للحقيقة رقم (2)
3- النظرية الموجية تنص على عدم وجود علاقة بين طاقة الالكترونات الضوئيه المنبعثة وتردد الضوء الساقط وهذا مخالف للحقيقة (3)
4- تنص هذه النظرية على ان الالكترونات الضوئيه تحتاج بعض الوقت حتى تمتص الضوء الساقط اى ان تكتسب طاقة حركية كافية للأفلات من سطح المعدن وهذا مخالف للحقيقة رقم (4)
س15/كيف استطاع العالم انيشتين تفسير الظاهره الكهروضوئيه ؟ج/ استطاع العالم ان يفسر الظاهره الكهروضوئيه تفسيراًناجحاً اعتماداُ على مبدأ بلانك وهو ان الموجات الكهرومغناطيسية هي مكماة واقترح ان الضوء يعد كسيل من الفوتونات وكل فوتون له طاقة (E) تعطى بالمعادلة التاليه (E=hf) حيث (h) ثابت بلانك و (f) تردد الفوتون وان تردد الفوتون نحصل عليه من العلاقة ( f=c ̷ ʎ)حيث (c)سرعة الضوء في الفراغ و (ʎ) طول موجة الضوء وان الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئية المنبعثة (KE_max) تعطى بالعلاقة التالية (KE_max = hf - w = 1 ̷ 2 MV² _max= hf - w)حيث (hf) طاقة الفوتون و(w) دالة _الشغل للمعدن والتي تعطى بالعلاقة التالية ( w= hf˚˳) وهي اقل طاقة يرتبط بها المعدن وقيمتها بحدود (ev) اذ ان 1ev= 1.6x10^-19 ĵ) )
ملاحظة : دالة الشغل = ثابت بلانك × تردد العتبة (f _˳)
س16/على اساس المعادلة الكهروضوئية واستناداً الى نظرية الكم لبلانك كيف تمكن العالم انشتين من تفسير الظاهرة الكهروضوئية ؟ج/1- لاتحصل الظاهرة الكهروضوئيه اذا كان تردد الضوء الساقط اقل من تردد العتبه ولكي تحصل هذه الظاهره يجب ان تكون طاقة الفوتون الساقط اكبر او تساوي دالة الشغل (w)فالالكترون الضوئي يتحرر او ينبعث بوساطة امتصاص فوتون واحد. فأذا كانت طاقة الفوتون الساقط لاتحقق هذا الشرط فأن الالكترونات الضوئيه لاتنبعث ولاتتحرر نهائياً من سطح المعدن مهما كانت شدة الضوء الساقط وفي حالة كون طاقة الفوتون الساقط تساوي دالة الشغل للمعدن فأن اللاكترونات الضوئيه فقط تتحرر من سطح المعدن من غير ان تكتسب طاقة حركيه
2-من العلاقة (( KE_max= hf - w يمكن ان تستنتج ان الطاقة الحركية للالكترونات الضوئية المنبعثة تعتمد فقط على تردد الضوء الساقط ودالة الشغل ( او تردد العتبة ) للمعدن ولاتعتمد على شدة الضوء الساقط لأ ن امتصاص فوتون واحد يكون مسؤلاًعن تغير الطاقة الحركية للاكترون
3-من العلاقة ( KE _max = hf - w ) العلاقة بين الطاقة الحركية العظمى والتردد هي علاقة خطية وبالتالي فأن (KE _max) تتناسب طرديا مع تردد الضوء الساقط
4- تنبعث الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن لحظياً بغض النظر عن شدة الضوء الساقط .
س17/علل //الطاقة الحركية العظمى للالكترونات الضوئيه المنبعثة تعتمد على تردد الضوء الساقط ودالة الشعل ولاتعتمد على شدة الضوء الساقط ؟ج//لأن أمتصاص فوتون واحد يكون مسؤلاً عن تغير الطاقة الحركية للالكترون .
س18/ أي من الحالات التالية يحصل انبعاث كهروضوئي واي منهما لايحصل 1-E˂ W
2-Ė= w 3-E> w الجواب 1-لايحصل انبعاث كهروضوئي 2-يحصل انبعاث كهروضوئي دون ان يكتسب الالكترون طاقة حركية 3- يحصل انبعاث كهروضوئي ويكتسب الالكترون طاقة حركية تحسب من العلاقة التالية (KE_max =hf - w )
س19/من خلال الرسم البياني بين الطاقة الحركية (KE) والتردد(f) وضح ما الذي يمثلة كل من 1- تقاطع الخط المستقيم مع الاحداثي السيني 2- ميل الخط المستقيم 3- عند مد الخط المستقيم وقطع الاحداثي الصادي في نقطة التقاطع مع الاحداثي الصادي السالب )ج// 1- يمثل قيمة التردد العتبة أي عندما تكون (KE _max) تساوي صفر فعند ترددات اقل من تردد العتبة لاينبعث الكترونات الضوئية مهما كانت شدة الضوء الساقط 2- يمثل قيمة ثابت بلانك 3-يمثل قيمة دالة الشغل شكل 8 ص186في الكتاب
س20/ ما المقصود بطول موجة العتبة ( ˳ ʎ)ج//اطول طول موجه يستطيع تحرير الالكترونات الضوئيه من سطح المعدن وتعطى بالعلاقة التاليه ( hc̷ w =c̷ f=ʎ_˳)) فلأطوال الموجية الاطول من ( ʎ_˳) والساقطة على معدن يمتلك دالة شغل (w) لا تؤدي الى ا نبعاث اللالكترونات الضوئيه.
س21// يفضل استعمال خلية كهروضوئية نافذتها من الكوارتز بدلاً من الزجاج في تجربة الظاهرة الكهروضوئيه ؟ج/ لكب بسمح بمرور الاشعة الفوق البنفسجية اضافة الى الضوء المرئي.
س22/ ٍس11في االكتاب// يسقط ضوء طاقته تساوي (5ev) على معدن الالمنيوم فأنبعثت الكترونات الضوئيه وعند سقوط الضوء نفسة على معدن البلاتين لم تنبعث الالكترونات الضوئيه ؟ فسر ذالك اذا علمت ان دالة الشغل لمعدن الالمنيوم =(4.08 ev ) و لمعدن البلاتين =(6.35ev) الحل في الحالة الاولى ينبعث لأن طاقة الضوء الساقط اكبر من دالة الشغل له (الالمنيوم ) بينما في الحالة الثانيه لاينبعث لأن دالة الشغل اكبر من طاقة الضوء الساقط.
س23/ اذكر اهم تطبيقات الظاهرة الكهروضوئيه ؟
1-قياس شدة الضوء بوساطة الخلية الكهروضوئية 2-تستعمل كخلية شمسية تحول الطاقة الضوئيه الى طاقة كهربائية 3- بعض الخلايا الشمسية تستخدم كمقاومة ضوئيه تنخفض مقاومتها عند سقوط الضوء عليها 4- في كاميرات التصوير الرقمية 5- في اظهار تسجيل الموسيقى المصاحبة لصور الافلام المتحركة السينمائية
س24/في تجربة الانبعاث الكهروضوئي اذا قرب المصدر الضوئي من الخلية الكهروضوئية ماذا يحصل لكل من 1-التيار الكهروضوئي 2-الطاقة الحركية العظمى للالكترونات 3-جهد الايقاف الجواب 1-يزداد التيار الكهروضوئي لأن تقريب المصدر يعني زيادة شدة الاشعاع وهذا يؤدي الى زيادة التيار لأنالعلاقة طردية
2-الطاقة تبقى ثابته لأنها لاتعتمد على شدة الاشعاع3- وكذالك جهد الايقاف ثابت لنفس السبب
س25/في تجربة الانبعاث الكهروضوئي هل يستمر الانبعاث ولماذا في كل من الحالات التالية1-اذاقلت شدة الضوء ج/نعم لأن التردد مازال مؤثر
2-اذا استبدل الضوء بأخر اقصر منه طول موجي ؟ ج/ نعم لان التردد يزداد
3-ا ذا كان الضوء اخضر واستبدل بأزرق؟ ج// نعم لأن التردد يزداد
4- اذا اصبح جهد اللوح الجامع = جهد القطع ؟ ج// يحصل الا ان التيار ينعدم
س26/ما تأثير زيادة شدة الاشعاع على كل من 1-عدد الفوتونات 2- عدد الالكترونات 3-التييار الكهروضوئي 4- زخم الفوتون 5- طاقة الفوتون 6- طاقة الالكترون 7- سرعة الالكترون 8- جهد القطع 9- تردد العتبة 10 دالة الشغل
ج// الكميات (1و2و3) تزداد اما الكميات (4,5,6,7,8, ,9,10,) ثابته
س27/ في تجربة الانبعاث الكهروضوئي لسطح باعث معين ؟ وضح كيف ؟يتأثر كل من 1- الطاقه الحركية العظمى للالكترونات المنبعثه بنقصان عدد الفوتونات الساقطة بتردد مؤثر معين ؟ ج// لاتتأثر لانها لاتعتمد على شدة الضوء الساقط
2-جهد الايقاف بنقصان الطول الموجي للضوء الساقط بشدة معينه ؟ج/يزداد لأن نقصان الطول الموجي يؤدي الى زيادة التردد وهذا يزيد من (KE _max)
3-التيارالكهروضوئي بمضاعفة شدة الضوء الساقط بتردد مؤثر ؟ج/ يتضاعف
((امثلـــــــــــــــــــــــــــــ ة تطبيقيــــــــــــــــة على الظاهره الكهروضوئيـــــــــــــــــــــه))
((الجسيمات (الدقائق ) والموجات ))
س1/ ماالظواهر التي تثبت بأن الضوء يسلك سلوك جسيمات ؟ج/
الظاهرة الكهروضوئية وظاهرة الامتصاص والاشعاع
س2/ما الظواهر التي تثبت بأن الضوء يسلك سلوك موجات ؟ج/ظاهرة التداخل و الحيود والاستقطاب والانعكاس والانكسار
س3/س8 في الكتاب // ايسلك الضوء سلوك جسيمات ام سلوك الموجات ؟ج/ يسلك سلوك مزدوج موجي وجسيمي ولكن ليس كلاهما في ان واحد
س4/ما النظرية الحديثة لطبيعة الضوء ؟ج/ان طاقة الاشعاع تنتقل بشكل فوتونات يقودها بأتجاه سيرها مجال موجي ونستنتج من هذه النظريه ( ان للضوء سلوكين صفة جسيمية للضوء والصفه الموجية وكل منهما يكمل بعضها الاخر
س5/اثبت رياضيا بأن الطول الموجي المصاحب ( المرافق) للفوتون يتناسب عكسيا مع زخم الفوتون أو كيف تفسر ريا ضياً السلوك المزدوج للفوتون ؟ ج/ان طاقة الفوتون تعطى بالمعادلة التاليه ( E=hf)----(1) وحسب معادلة انشتين في تكافؤ الكتلة(M) مع الطاقة فأن الطاقة تعطى بالعلاقة التالية ( E= MC²)-----(2) حيث (c)سرعة الضوء في الفراغ ومن المعادلتين (1و2) نحصل على (( hf=mc²)) ومنها نجد (m= h f ̷ c² )كما
لوكانت له كتلة وان زخم الفوتون يعطى بالعلاقة التالية (( P= mc) كما ان تردد الفوتون (f) يحسب من العلاقة التالية (( f= c ̷ ʎ)) وبتعويض العلاقة السابقة في علاقة سلوك الفوتون كما لو كانت له كتلة نحصل ( ʎ= h ̷ mc)او ( ʎ= h ̷ p)حيث p= m أي ان الطول الموجي المرافق للفوتون يتنايب عكسياً مع زخم الفوتون ومنها نجد (E= hc ̷ ʎ)ا
(( امثلة تطبيقية على الجسيمـــــــــــــــــــــــــــــ ـــات والموجـــــــــــــــــــــــــــــ ــات))



(( الموجــــــــــــــــــــــــــــات الماديـــــــــــــــــــــــــــــ ــــــة))( موجات دي برولي
س1/اذا كان الضوء يسلك سلوك مزدوج جسيمي وموجي هل الجسيمات تسلك نفس السلوك؟ وضح ذالك// ج / نعم حيث استطاع العالم دي برولي وافترض (( في كل نظام ميكانيكي لابد من وجود موجات ترافق ( تصاحب ) حركة الجسيمات المادية
س2/ اذكر فرضية العالم دي برولي ؟ج/ اعلاه ( في كل نظام 0000000
س3/هل الموجات المصاحبة لحركة الجسيمات موجات مايكانيكية ام موجات كهرومغناطيسيه ام موجات من نوع اخر ؟ ج/ موجات من نوع اخر موجات مادية اذ يمثل الجسيم فيها برزمه موجيه ( wave pak أي موجة ذات مدى محدود في الفضاء
س4/ كيف يمكن تمثيل الموجات المادية ؟ وكيف يمكن الحصول عليها ؟ج/ تمثل الموجات الماديه برزمة موجية أي موجات ذات مدى محدود في الفضاء ويمكن الحصول عليها من اضافة موجات ذات اطوال موجية مختلفة قليلا لها سعات مختلفة قليلا وتتناسب سعاتها مع احتمال وجود الجسيم في تلك النقطه وتتداخل تداخل بناء في الحيز الذي يشغلة الجسم وتداخلا اتلافيا في اللفضاء وتقل سعتها كلما ابتعدت عن الجسيم حتى تقارب الصفر مع المحافظه على طولها الموجي كما في الشكل 11 ص189 في الكتاب
س5/اكتب العلاقة الرياضية بين الطول الموجي للموجة المادية وزخم الجسيم وماهي العلاقة بينهما ج) و (h ̷ p =ʎ)و ( ʎ= h ̷ mc) العلاقة عكسية حيث (p) الزخم ويساوي حاصل ضرب الكتلة في السرعة
س6/ ماذا نستنتج من معادلة دي برولي بين الطول الموجي للموجة المادية وبين الزخم (p)
ج/ نستنتج العلاقة الازدواجية للمادة حيث الطرف الايمن من العلاقة وهو (h ̷ mv)تحتوي على مفهوم الجسيم لكتلة (m) او الزخم (mv) والجهة اليسرى من العلاقة تحتوي على مفهوم الموجه ( الطول الموجيʎ)
س7/ لاايمكن ملاحظة السلوك الموجي للاجسام المتحركة مثل السياره ؟علل ذالك ج/لصغر قيمة ثابت بلانك و لصغر الطول الموجي المرافق لمثل هذه الاجسام وكبر كتلتها لأن العلاقة عكسيه بين الزخم والطول الموجي ومنها نجد ان الخصائص الموجيه للاجسام الكبيره نسبياً مهمله.
س8/ تكون الخواص الموجية للجسيمات الذرية والنوويه اكثر وضوح من الجسيمات الكبيره كالسيارات ؟ ج/ لصغر كتلتها وزخمها وصغر قيمة ثابت بلانك
س9/ اثبت ان طاقة الفوتون= زخم الفوتون في سرعة الضوء
ج/E = h f = h c ̷ ʎ ) ) بما ان الزخم (p) = ثابت بلانك على الطول الموجي أي ان ( p= h ̷ ʎ نستنج ان ( E = p xc )
س10/فوتون لمصدر واحد احادي اللون احدهما في الهواء والاخر في الماء قارن بين زخميهما وطاقتيهما ؟ج/ زخم الفوتون في الماء اكبر من زخمه في الهواء لأن طول موجة الفوتون في الماء اصغر من طول موجة الفوتون في الهواء وان زخم الفوتون يتناسب عكسيا مع الطول الموجي اما طاقتيهما متساوية لأن (E=hf) وان التردد ثابت لايعتمد على الوسط وانما يعتمد على المصدر فقط
س11/علل// فوتون الاشعة الفوق البنفسجية يمتلك زخم اكبر من فوتون الضوء الاصفر ؟ لأن الطول الموجي للاشعة فوق البنفسجيه اقصر من الضوء الاصفر وبما ان الزخم يتناسب عكسياً مع الطول الموجي نستنتج بأن الزخم فوق البنفسجيه اكبر من زخم الضوء الاصفر
س12/يقل الطول الموجي المصاحب لحركة الالكترون بزيادة سرعته ؟ج/ لأن الطول الموجي يتناسب عكسياً مع سرعة الالكترون
س13/هل ان الضوء موجة مادية ؟ج/ كلاانه موجة كهرومغناطيسيه
س14/اكتب العلاقة الرياضية لحساب الطول الموجي المصاحب لحركة الجسيم ( طول موجة دي برولي ) ج/ ( ʎ= h ̷ mv = h ̷ p)
س15/هل تنطبق معادلة دي برولي على الاجسام الصغيره ام على الاجسام الكبيره ؟ ج/ تنطبق على جميع الاجسام الصغيره مثل الالكترون والكبيره مثل الكواكب
(( امثلــــــــــــــــــــــه واسئلة على موجات دي برولـــــــــــــــــــــــــــــــ ــي))




(( مدخل الى مفهوم ميكانيك الكم ودالة الموجة ))
س1/ما المقصود بالميكانيك الكمي ؟ج/ هو ذالك الفرع من الفيزياء الذي يختص بدراسة حركة الاشياء التي تأتي بحزم صغيره جداً او كمات والحقيقة ان الكميات المتضمنه والتي يقوم بدراستها الميكانيك الكمي هي الاحتمالات بدلاً من التأكيد .
س2/ماهي الكميه التي يهتم بدرستها المميكانيك الكمي ؟ وما المقصود بها ؟ اج/ الكميه هي دالة الموجة والمقصود بها هي الكمية التي تغيراتها تشكل الموجات المادية ويرمز لها بالرمز(Ψ)و وتقرأ ابساي وان قيمتها تتعلق بأحتمالية ايجاد الجسم في ذالك المكان والزمان
س3/ ما الكميات المتغيره في كل نوع من الموجات التالية ؟
1-الموجات المائيه ج/ ارتفاع سطح الماء
2- الموجات الصوتيه ج/ج 3- الموجات الضوئيه ج/ المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي 4- الموجات الماديه ج/ دالة الموجة ويرمز لها (Ψ) وتقرأ ابساي
س4/ ما المقصود بكثافة ^{الاحتماليهІ2ΨІ}؟ هي الاحتمالية لوحدة الحجم
س5/ علام يدل وحسب وجهة العالم بورن ان ІΨІ لجسيم ما في مكان وزمان معين 1- قيمة كبيره 2- قيمة صغيره 3- انها لاتساوي صفر
ج/1-تعني احتماليه كبيره لوجود الجسيم في الزمان والمكان المعينين 2- تعني احتمالية صغيره لوجود الجسيم في المكان والزمان المعينين 3- تعني ان هناك احتمال معين لوجود الجسيم في ذالك الموقع .
((مبدأ اللادقة لهايزنبــــــــــــــــــــــــرك))
س1/ماهو مبدأ اللادقة لهايزنبرك ؟ ج/ من المستحيل ان نقيس انياً(في الوقت نفسة)الموضع بالضبط وكذلك الزخم الخطي بالضبط لجسيم فاذا كانت اللادقة في قياس موضع الجسيم(∆×) وكانت اللادقة في قياس الزخم الجسيم (∆p)فأن مبدأ اللادقة يعطى بالعلاقة التالية( ∆×∆P> h ̷ 4
س2/ ما المقصود (∆×) هو اللادقة في قياس موضع الجسيم باتجاه الاحداثي السيني [IMG]file:///C:/Users/shaaban/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[/IMG]س3/ ما الذي نستنتجة من مبدأ اللادقة لهايزنبرك ؟ج/ من خلال العلاقه اعلاه (
نيتنتج انه كلما ارتفعت دقة القياس احدى الكميتين(∆×و∆p) كلما قلت دقة القياس الكمية الاخرى أي كلما كانت قيمة (∆×) صغيره كلما كانت قيمة (∆p( كبيرة والعكس صحيح
س4/فسر عدم ملاحظاتنا لمبد اللادقة في حياتنا ومشاهدتنا اليومية الاعتيادية في العالم البصري مثلا كرة القدم المتحركه ؟كبر خمها وصغر قيمة الثابت للبلانك
س5/تحت أي الضروف يمكن ان نحصل على اقل لا دقة لكل من الكميتين (∆×) أو (∆p)في علاقة مبدأ اللادقة ؟ ج/ عندما يكون حاصل ضرب الكميتين مساوياًا(h
وحسب العلاقة
(امثـــــــــــــــــلة توضيحية مع حلول لمسائل الفصل السادس )

((حل الاسئلة ومسائل الفصل السادس))

:(185):

تسلم اخي العزيز وشاهدت لك ابداعات سابقة العام الماضي موفق ان شاء الله

السلام عليكم ,,,, شكرا اخي والله يوفقك

جهد رائع يحتاج الى الكثير من الترتيب وفقك الله ----تحياتي

​جهد رائع لكن يحتاج الى صياغه فنيه ولكن مع دلك فهو شي متميز

بارك الله فيك وجزاك خير الجزاء

السلام عليكم اخي الكريم شكرا للمجهود الرائع وياحبذا ترفعه بشكل ملف وورد او pdf .................. تقبل تحياتي

جهد رائع يحتاج الى الكثير من الترتيب وفقك الله ----تحياتي

عاشت ايدك استاذ بس تحتاج الى اشويه ترتيب

السلاو عليكم . انا اتفق مع رأي الاستاذ القدير علاء البصري

السلام عليكم . انا اتفق مع رأي الاستاذ القدير علاء البصري

السلام عليكم . اتفق مع رأي الاستاذ العزيز علاء البصري

شكرا لك اخي العزيز وبارك الله فيك.

كلمة شكراً ما تكفي
و المعنى كبر ما توفيه
لو بيدي العمر أعطيه
أعبر له عن مدى شكري

جهد راع ومميز وياريت يوضع بشكل ملف مستقل (وورد او pdf)