1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.1
2.2
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
3.4
4.1
4.2
4.3
4.4
2
3
4
يوضح الشكل المقابل منحنيي إشعاع بلانك لجسمين أسودين ساخنين عند درجتي حرارة مطلقتين T₁ و T₂. إذا كانت القمة العظمى للإشعاع عند الطولين الموجيين λ₁ = 400 nm و λ₂ = 600 nm على الترتيب، فما النسبة بين درجتي الحرارة المطلقة (T₁ / T₂)؟
إذا كانت درجة حرارة سطح الشمس 6000 K وتشع أقصى طاقة لها عند طول موجي 0.5 µm، بينما يشع مصباح تنجستن أقصى طاقة له عند طول موجي 1 µm، فما درجة حرارة فتيلة المصباح بالتقريب؟
وفق تصور ماكس بلانك لتفسير منحنى إشعاع الجسم الأسود، أي العبارات الآتية صحيحة بخصوص طاقة الفوتونات الصادرة وشدة الإشعاع عند الترددات العالية جداً؟
يوضح الشكل المقابل انتقال إلكترون في ذرة بين مستويين للطاقة من المستوى E₂ = -1.51 eV إلى المستوى E₁ = -3.4 eV. ما هو تردد الفوتون المنبعث؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، e = 1.6 × 10−19 C)
في الشكل البياني المقابل، أي المنحنيات يمثل التنبؤ الكلاسيكي (رايلي وجينز) لإشعاع الأجسام، وأيها يمثل منحنى بلانك الفعلي؟
يمثل الشكل المقابل تجويفاً مغلقاً به ثقب صغير جداً في أحد جدرانه. لماذا يُعد هذا الثقب نموذجاً مثالياً للجسم الأسود؟
في أنبوبة أشعة الكاثود (CRT) الموضحة بالشكل، ما الوظيفة الأساسية للفتيلة والكاثود والأنود على الترتيب؟
إذا زادت سالبية جهد الشبكة (Control Grid) في أنبوبة أشعة الكاثود (CRT)، فما الأثر المباشر على إضاءة النقطة على الشاشة الفلورسية؟
إذا تعطل نظام توجيه وتشتيت حزمة الإلكترونات (ألواح الانحراف الكهرومغناطيسية أو الكهروستاتيكية X و Y) في شاشة تلفزيون CRT، فماذا يظهر على الشاشة الفلورسية؟
في أنبوبة أشعة الكاثود، إذا كان فرق الجهد بين الكاثود والأنود V = 1000 V، فما السرعة التي تصطدم بها الإلكترونات بالشاشة؟ (شحنة الإلكترون e = 1.6 × 10−19 C ، كتلة الإلكترون m = 9.1 × 10−31 kg)
إلكترونان عُجلا في أنبوبتي أشعة كاثود بفرقي جهد V₁ و V₂. إذا كان V₁ = 4 V₂، فإن النسبة بين أقصى سرعتين يكتسبهما الإلكترونان (v₁ / v₂) تكون:
يمثل الشكل المقابل العلاقة البيانية بين طاقة الحركة العظمى للإلكترونات الضوئية المنبعثة (KE_max) وتردد الضوء الساقط (ν). ماذا تمثل كل من: نقطة التقاطع مع المحور الأفقي (X)، وميل الخط المستقيم (Slope)؟
سقط ضوء أحادي اللون تردده أكبر من التردد الحرج لمعدن على مهبط خلية كهروضوئية. إذا تضاعفت شدة الضوء الساقط مع بقاء تردده ثابتاً، فماذا يحدث لكل من: معدل انبعاث الإلكترونات (تيار التشبع الكهروضوئي)، وأقصى طاقة حركة للإلكترونات المنبعثة؟
سقط إشعاع كهرومغناطيسي على سطح معدني بتردد أقل من التردد الحرج لهذا المعدن (ν < ν_c). أي الإجراءات الآتية يمكن أن يؤدي إلى انبعاث إلكترونات كهروضوئية من السطح؟
إذا كان التردد الحرج لسطح فلز البوتاسيوم ν_c = 5.5 × 1014 Hz، فما مقدار دالة الشغل لهذا الفلز بوحدة الإلكترون فولت (eV)؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، e = 1.6 × 10−19 C)
سقط فوتون طاقته تساوي ضعف دالة الشغل لسطح معدن (E = 2 E_w)، فتحرر إلكترون بسرعة v₁. إذا سقط فوتون آخر طاقته تساوي 5 أمثال دالة الشغل (E' = 5 E_w) على نفس السطح، فما السرعة التي يتحرر بها الإلكترون (v₂) بدلالة v₁؟
يوضح الشكل المقابل خطين بيانيين متوازيين يمثلان العلاقة بين KE_max وتردد الضوء الساقط لفلزين مختلفين (A) و (B). أي العبارات الآتية صحيحة بخصوص الفلزين؟
في دائرة الخلية الكهروضوئية الموضحة بالشكل، يزداد التيار الكهروضوئي بزيادة فرق الجهد الموجب للأنود حتى يثبت عند قيمة تسمى تيار التشبع. ماذا يمثل تيار التشبع فيزيائياً؟
عند توصيل مهبط الخلية الكهروضوئية بجهد موجب ومصعدها بجهد سالب (جهد عكسي)، وُجد أن التيار ينعدم تماماً عند فرق جهد عكسي قدره 1.5 V. ما هي أقصى طاقة حركة للإلكترونات الضوئية المنبعثة؟
إذا رُسمت العلاقة بين جهد الإيقاف V_stop على المحور الرأسي وتردد الضوء الساقط ν على المحور الأفقي، فماذا يمثل ميل هذا الخط المستقيم؟
فلز دالة شغله E_w = 3.105 eV. ما هو أقصى طول موجي للضوء الساقط يستطيع تحرير إلكترونات من هذا السطح (الطول الموجي الحرج λ_c)؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، c = 3 × 108 m/s ، e = 1.6 × 10−19 C)
سقط ضوء أحادي اللون طوله الموجي λ على مهبط خلية كهروضوئية فانبعثت إلكترونات بأقصى طاقة حركة KE. فإذا استُبدل بضوء آخر طوله الموجي λ/2، فإن أقصى طاقة حركة للإلكترونات المنبعثة تصبح:
فوتون ضوء طوله الموجي λ = 662.5 nm. ما هي كمية تحركه الخطية (p_L)؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s)
وفق معادلة أينشتاين لتكافؤ الكتلة والطاقة (E = m c2)، ما هي الكتلة المكافئة لفوتون تردده ν وسرعته c في الفراغ، وما كتلته عند سكونه؟
مصدر ليزر قدرته الضوئية P_w = 30 mW يشع فوتونات بطول موجي λ = 662.5 nm. ما هو عدد الفوتونات التي يطلقها المصدر في الثانية الواحدة (معدل انبعاث الفوتونات Φ_L)؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، c = 3 × 108 m/s)
شعاع ضوئي قدرته P_w = 300 W يسقط عمودياً على سطح عاكس كلياً ومثالي. ما مقدار القوة الكلية (F) التي يؤثر بها هذا الشعاع على السطح؟ (c = 3 × 108 m/s)
لماذا لا تلاحظ القوة الناتجة عن سقوط الضوء على الأجسام الكبيرة الماكروسكوبية (مثل كتاب أو كرة)، بينما يكون تأثيرها واضحاً جداً على الإلكترون (المايكروسكوبي)؟
في ظاهرة كومتون، اصطدم فوتون من أشعة إكس (X-ray) ذو طاقة عالية بإلكترون حر ساكن. أي البدائل الآتية تعبر بدقة عن التغير الحادث لكل من طاقة الفوتون المشتت، وطول موجته، وسرعته في الفراغ بعد التصادم؟
بعد تصادم كومتون بين فوتون أشعة جاما وإلكترون حر، أي الكميات الفيزيائية الآتية تزداد للفوتون المشتت؟
فوتون أشعة سينية طاقته E = 100 keV اصطدم بإلكترون حر ساكن. إذا كانت طاقة الفوتون المشتت E' = 75 keV، فما طاقة الحركة التي يكتسبها الإلكترون بوحدة جول؟ (e = 1.6 × 10−19 C)
ما الدليل القاطع الذي قدمته تجربة كومتون وأحدث ثورة في الفيزياء الحديثة؟
في ظاهرة كومتون، اصطدم فوتون طاقته E بإلكترون حر. بعد التصادم، ما العلاقة بين سرعة الفوتون المشتت (c) وسرعة الإلكترون المشتت (v)؟
يوضح الشكل المقابل متجهات كمية التحرك للفوتون الساقط (p₁)، والفوتون المشتت (p₂)، والإلكترون المشتت (p_e). أي المعادلات المتجهية الآتية صحيحة طبقاً لقانون بقاء كمية التحرك؟
فوتونان من أشعة إكس سقطا على سطحين مختلفين، فكان الطول الموجي للأول بعد التشتت λ₁ = 0.2 nm وللثاني بعد التشتت λ₂ = 0.4 nm. ما النسبة بين كتلتيهما المكافئتين أثناء الحركة (m₁ / m₂)؟
وفق فرضية لويس دي برولي، أي جسيم مادي كتلته m ويتحرك بسرعة v تصاحبه موجة مادية (موجة دي برولي). ما هو الطول الموجي (λ) المصاحب لحركة هذا الجسيم؟
إلكترون كتلته m = 9.1 × 10−31 kg يتحرك بسرعة v = 2 × 106 m/s. ما مقدار طول موجة دي برولي المصاحبة لحركته؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s)
بروتون وإلكترون يتحركان بنفس السرعة (v_p = v_e). إذا علمت أن كتلة البروتون أكبر بنحو 1836 مرة من كتلة الإلكترون (m_p ≈ 1836 m_e)، فما النسبة بين طولي موجتي دي برولي المصاحبتين لحركتيهما (λ_e / λ_p)؟
عُجل إلكترون من السكون بواسطة فرق جهد قدره V. أي العلاقات البيانية الآتية تعبر تعبيراً صحيحاً عن العلاقة بين طول موجة دي برولي المصاحبة لحركته (λ) وفرق الجهد المعجل (V)؟
إذا زاد فرق الجهد المعجل لإلكترون في مجهر إلكتروني بمقدار 4 أمثال قيمته الابتدائية (V₂ = 4 V₁)، فإن طول موجة دي برولي المصاحبة لحركة الإلكترون:
إذا زادت طاقة حركة إلكترون إلى 9 أمثال قيمتها (KE₂ = 9 KE₁)، فإن النسبة بين الطولين الموجيين المصاحبين لحركته (λ₁ / λ₂) تساوي:
يمثل الشكل المقابل العلاقة البيانية بين طول موجة دي برولي (λ) ومقلوب السرعة (1 / v) لجسيم كتلته m. ماذا يمثل ميل هذا الخط المستقيم (Slope)؟
يوضح الشكل المقابل العلاقة البيانية بين λ و (1/v) لجسيمين (X) و (Y). إذا كان ميل الخط (X) أكبر من ميل الخط (Y)، فأي الجسيمين أكبر كتلة؟
ما هو الشرط الفيزيائي الأساسي والضروري لكي يتمكن شعاع من رؤية وتكبير تفاصيل فيروس أو جسم دقيق أبعاده d؟
فيروس أبعاده d = 10 nm، لماذا يعجز الميكروسكوب الضوئي المركب عن رؤية هذا الفيروس وتحديده مهما زادت قدرة العدسات الزجاجية؟
ما نوع العدسات المستخدمة في المجهر الإلكتروني للتحكم في مسار وتركيز حزمة الإلكترونات؟
لرؤية جسم أبعاده أصغر في المجهر الإلكتروني، ما الإجراء الواجب اتخاذه مع فرق الجهد المعجل للإلكترونات؟
فيروس أبعاده d = 0.1 nm (أي 10−10 m). ما هو أقل فرق جهد معجل V يلزم تطبيقه في مجهر إلكتروني لتكون حزمة الإلكترونات قادرة على تمييز هذا الفيروس؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، m = 9.1 × 10−31 kg ، e = 1.6 × 10−19 C)
متى يُعامل الإشعاع الكهرومغناطيسي وفق النموذج الماكروسكوبي (كموجة متصلة)، ومتى يُعامل وفق النموذج الميكروسكوبي (كجسيمات فوتونية منفصلة)؟
فوتون وإلكترون لهما نفس الطول الموجي (λ_فوتون = λ_إلكترون = λ). أي العبارات الآتية صحيحة بخصوص كمية التحرك والطاقة لكل منهما؟
يمثل الشكل المقابل العلاقة البيانية بين مربع أقصى سرعة للإلكترونات (v2) على المحور الرأسي وفرق الجهد المعجل (V) على المحور الأفقي. ماذا يمثل ميل هذا الخط المستقيم؟
ماذا تريد أن تفعل الآن؟
