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
وفق نموذج نيلز بور لذرة الهيدروجين، أي العبارات الآتية صحيحة بخصوص تطبيق قوانين الميكانيكا الكلاسيكية والكهرومغناطيسية داخل الذرة؟
يمثل الشكل المقابل موجة دي برولي الموقوفة المصاحبة لحركة إلكترون في أحد مدارات ذرة الهيدروجين. ما هو رقم هذا المدار (n)، وما العلاقة التي تربط محيط المدار بالطول الموجي؟
إذا كان الطول الموجي المصاحب لحركة إلكترون في المدار الثالث لذرة الهيدروجين هو λ = 9.99 Å، فما هو نصف قطر هذا المدار (r₃)؟ (π ≈ 3.14)
وفق فرض بور، ما مقدار كمية التحرك الزاوي (L = m v r) لإلكترون ذرة الهيدروجين عندما يدور في مستوى الطاقة الثاني (n = 2)؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، π ≈ 3.14)
تُعطى طاقة أي مستوى في ذرة الهيدروجين بالعلاقة E_n = -13.6 / n2 (eV). ماذا تعني الإشارة السالبة، وما هي طاقة الإلكترون عندما يتحرر تماماً من الذرة دون طاقة حركة (n = ∞)؟
ما هو أقل مقدار من الطاقة يلزم إعطاؤه لإلكترون ذرة الهيدروجين المستقر في المستوى الأرضي (n = 1) حتى يتحرر تماماً من الذرة دون اكتساب طاقة حركة (طاقة التأين)؟
تنتج متسلسلة ليمان (Lyman Series) في طيف ذرة الهيدروجين عند عودة الإلكترونات من المستويات العليا إلى المستوى الأول (n = 1). في أي مناطق الطيف الكهرومغناطيسي تقع هذه المتسلسلة، وما ميزتها الطاقية؟
متسلسلة بالمر (Balmer Series) هي المتسلسلة الوحيدة في طيف ذرة الهيدروجين التي تقع خطوطها في نطاق الضوء المرئي. تنتج هذه المتسلسلة عند عودة الإلكترونات إلى المستوى:
عند انتقال إلكترون مثار في ذرة الهيدروجين من المستوى السادس (n = 6) إلى المستوى الثالث (n = 3)، فإن الفوتون المنبعث ينتمي إلى متسلسلة:
إلكترون في ذرة الهيدروجين عاد من المستوى السادس (n = 6) إلى المستوى الخامس (n = 5). إلى أي متسلسلة ينتمي هذا الخط الطيفي، وما مقدار طاقته مقارنة بمتسلسلة ليمان؟
ما هو أطول طول موجي (λ_max) لفوتون ينبعث في متسلسلة ليمان لذرة الهيدروجين؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، c = 3 × 108 m/s ، e = 1.6 × 10−19 C)
ما هو أقصر طول موجي (λ_min) في متسلسلة ليمان (فوتون حد المتسلسلة)؟
الخط الطيفي الأحمر H_alpha في متسلسلة بالمر ينتج عن انتقال الإلكترون من المستوى الثالث (n = 3) إلى المستوى الثاني (n = 2). ما مقدار طوله الموجي؟ (E₃ = -1.51 eV ، E₂ = -3.4 eV)
ما النسبة بين أكبر طول موجي في متسلسلة ليمان (λ_L) وأكبر طول موجي في متسلسلة بالمر (λ_B)؟
إذا أثيرت ذرة هيدروجين إلى مستوى الطاقة الرابع (n = 4)، فما هو أكبر عدد من الترددات (الخطوط الطيفية) المحتمل انبعاثها عند عودة الإلكترون إلى المستوى الأرضي (n = 1)؟
ما هو طيف الانبعاث الخطي (Line Emission Spectrum)، وكيف ينشأ تجريبياً؟
أي من المصادر الضوئية الآتية يعطي طيف انبعاث مستمر (Continuous Emission Spectrum) عند فحصه بالمطياف؟
عند إمرار ضوء أبيض ذي طيف مستمر عبر بخار غاز الصوديوم، ثم استقبال الضوء الخارج عبر المطياف، ماذا يظهر على الشاشة أو اللوح الفوتوغرافي؟
ما هي خطوط فرانهوفر (Fraunhofer Lines) المرصودة في طيف الشمس، وما الأهمية الكونية الكبرى لاكتشافها؟
يتكون جهاز المطياف (الاسبكترومتر) من ثلاثة أجزاء رئيسية: المجمع (Collimator)، المنضدة الدائرية ذات المنشور الثلاثي، والتلسكوب (Telescope). ما هي الوظيفة الأساسية للمجمع؟
لماذا يجب ضبط المنشور الثلاثي الزجاجي في جهاز المطياف بحيث يكون في وضع النهاية الصغرى للانحراف (Minimum Deviation Position)؟
في تلسكوب المطياف، ما وظيفة العدسة المحدبة الشيئية (Objective Lens) في تكوين الطيف النقي؟
أي العبارات الآتية تجمع الشروط الصحيحة للحصول على طيف نقي (Pure Spectrum) باستخدام الاسبكترومتر؟
انتقل إلكترون ذرة هيدروجين من المستوى الثالث (E₃ = -1.51 eV) إلى المستوى الأول (E₁ = -13.6 eV). ما هو تردد الفوتون المنبعث؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، e = 1.6 × 10−19 C)
إذا قورن طيف الانبعاث الخطي لعنصر معين بطيف الامتصاص الخطي لنفس العنصر، فما العلاقة الهندسية الدقيقة بين مواضع الخطوط في كلا الطيفين؟
أين تقع الأشعة السينية (X-rays) في الطيف الكهرومغناطيسي، وما هو المدى التقريبي لأطوالها الموجية؟
عند إمرار حزمة من الأشعة السينية بين لوحي مكثف مشحون (مجال كهربي) أو بين قطبي مغناطيس قوي، فإنها لا تعاني أي انحراف وتسير في خط مستقيم. ما التفسير العلمي لذلك؟
تتميز الأشعة السينية بقدرتها الفائقة على الحيود عند سقوطها على بلورات المواد الصلبة (مثل بلورة ملح الطعام أو الماس). ما السبب الفيزيائي الجوهري لهذه الظاهرة؟
في أنبوبة كولدج (Coolidge Tube) لتوليد الأشعة السينية، يُفضل دائماً صنع مادة الهدف (Target) من عنصر التنجستن (W-74). ما السببان الرئيسيان لاختيار التنجستن؟
ما هو الترتيب الصحيح لتحولات الطاقة داخل أنبوبة كولدج، وما النسبة المئوية التقريبية للطاقة الكهربية التي تتحول فعلياً إلى أشعة سينية مفيدة؟
كيف ينشأ الطيف المستمر (Continuous Spectrum) للأشعة السينية، والمعروف بإشعاع الكابح أو الفرملة (Bremsstrahlung)؟
يُعطى أقصر طول موجي في الطيف المستمر للأشعة السينية (λ_min) بالعلاقة λ_min = h c / (e V). على ماذا يتوقف هذا الطول الموجي؟
أنبوبة كولدج لتوليد الأشعة السينية تعمل بفرق جهد V = 50 kV. ما مقدار أقصر طول موجي (λ_min) للأشعة السينية الصادرة منها؟ (h = 6.625 × 10−34 J·s ، c = 3 × 108 m/s ، e = 1.6 × 10−19 C)
إذا زاد فرق الجهد المطبق بين الكاثود والأنود في أنبوبة كولدج من 30 kV إلى 60 kV، فماذا يحدث لكل من: أقصر طول موجي للأشعة السينية (λ_min)، وموضع الخطوط الطيفية المميزة (الحادة)؟
إذا زادت شدة تيار الفتيلة في أنبوبة كولدج مع ثبوت فرق الجهد المعجل ومادة الهدف، فما التغير الذي يطرأ على منحنى طيف الأشعة السينية؟
كيف ينشأ الطيف الخطي المميز (Characteristic X-ray Spectrum) داخل ذرات مادة الهدف؟
إذا استُبدلت مادة الهدف في أنبوبة كولدج بمادة أخرى ذات عدد ذري أكبر (Z₂ > Z₁)، فماذا يحدث للأطوال الموجية للخطوط الطيفية المميزة الصادرة؟
ما هو الشرط الواجب توافره لكي يظهر الطيف الخطي المميز في إشعاع أنبوبة كولدج؟
تُقسم الأشعة السينية إلى أشعة صلبة (Hard X-rays) وأشعة لينة (Soft X-rays). ما وجه الاختلاف الرئيسي بينهما، وكيف نحصل على أشعة سينية صلبة؟
لماذا تُستخدم الأشعة السينية في الكشف عن الشقوق والفقاعات الهوائية والعيوب التركيبية الدفينة في المعادن واللحامات الصناعية؟
في صور الأشعة السينية الطبية للصدر أو الأطراف، تظهر العظام واضحة بلون فاتح (أبيض) بينما تظهر الأنسجة الرخوة والعضلات بلون داكن. ما السبب العلمي في ذلك؟
أي من الخصائص الفيزيائية الآتية للأشعة السينية هي المسؤولة عن استخدامها في دراسة وتحليل التركيب البلوري للمواد؟
يوضح الشكل المقابل طيف الأشعة السينية الصادر من أنبوبة كولدج. إذا كان أقصر طول موجي على الرسم يبدأ عند النقطة λ₁ = 0.4 Å، فما مقدار فرق الجهد المعجل المطبق بين الكاثود والأنود؟
في ذرة التنجستن، طاقة المستوى الداخلي K تساوي -69.5 keV وطاقة المستوى الأعلى L تساوي -11.5 keV. ما طاقة فوتون الأشعة السينية المميزة المنبعث عند هبوط إلكترون من المستوى L إلى المستوى K؟
في منحنى طيف الأشعة السينية المقابل، يمثل المنحنى قمتين حادتين بارزتين عند الطولين الموجيين λ_A و λ_B. إلى أي أنواع الطيف تنتمي هاتان القمتان وما مصدرهما الفيزيائي؟
إذا كان تيار الإلكترونات المار في أنبوبة كولدج هو I = 5 mA، فما هو عدد الإلكترونات التي تصطدم بمادة الهدف في الثانية الواحدة؟ (e = 1.6 × 10−19 C)
إذا تم تخفيض فرق الجهد بين الكاثود والأنود في أنبوبة كولدج تدريجياً، ماذا يحدث للطيف الصادر عندما يصبح فرق الجهد صغيراً جداً؟
أنبوبة كولدج تعمل بفرق جهد V = 40 kV وتيار I = 10 mA. إذا كانت كفاءة الأنبوبة في إنتاج الأشعة السينية هي 1%، فما هو معدل الطاقة الحرارية المتولدة في الهدف بالواط (J/s)؟
أي المقارنات الآتية صحيحة بين طيف ذرة الهيدروجين وطيف الأشعة السينية المنبعث من أنبوبة كولدج؟
يمثل الشكل المقابل منحنيي طيف أشعة سينية (1) و (2) تم الحصول عليهما من أنبوبة كولدج. المنحنى (1) يبدأ عند طول موجي أقصر من المنحنى (2)، والقمم المميزة للمنحنى (1) تقع عند أطوال موجية أقصر من قمم (2). ما الاستنتاج الصحيح بخصوص فرقي الجهد V₁, V₂ والعددين الذريين لمادتي الهدف Z₁, Z₂؟
ماذا تريد أن تفعل الآن؟
