📄 النص الكامل للصفحة
تشترك جميع أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي بنفس السرعة 3x10^8 m/s وهي سرعة الضوء.
كل نطاق من النطاقات الطيفية له طول موجي وتردد مختلف، وتجمعهم علاقة عكسية، حيث إنه كلما زاد الطول الموجي كلما قل التردد كما في المعادلة:
f = c / λ
حيث c هي سرعة الضوء م / ث، f هي التردد بالهرتز، وλ هي الطول الموجي المقاس بالمتر.
ويمكن حساب طاقة الفوتون من المعادلة الآتية:
E = hf
h هو ثابت بلانك وقيمته 6.626x10^-34 جول / ثانية
الشكل 1-3 نطاقات الطيف الكهرومغناطيسي.
وبالتعويض عن معادلة (1) نجد أن طاقة الفوتون تصبح:
E = hc / λ
تصف هذه المعادلة العلاقة بين الطاقة والطول الموجي، حيث يتضح أن الطاقة تتناسب عكسيًا مع الطول الموجي؛ أي إن كلما قل الطول الموجي زادت طاقته، وهذا فإن الأشعة فوق البنفسجية قد تتسبب في الإصابة بأمراض سرطانية عند التعرض لها؛ لأنها ذات طول موجي قصير وطاقة عالية.
وزارة التعليم 305 Ministry of Education 2025 - 1447
--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: نطاقات الطيف الكهرومغناطيسي
Description: A diagram illustrating the electromagnetic spectrum, showing various types of radiation from long radio waves to gamma rays. It includes logarithmic scales for frequency (Hz) and wavelength (m). The visible light portion is expanded to show the rainbow colors.
X-axis: Frequency (Hz) (top scale), Wavelength (m) (bottom scale)
Y-axis: EMPTY
Data: The diagram shows an inverse relationship between frequency and wavelength. As frequency increases from right to left (10^2 to 10^24 Hz), wavelength decreases from right to left (10^4 to 10^-16 m). The spectrum includes Long radio waves, Radio, TV, Microwave, Infrared rays, Visible light, UV rays, X-rays, and Gamma rays. The visible light section is magnified to display its constituent colors (red to violet).
Key Values: Frequency range: 10^2 Hz to 10^24 Hz, Wavelength range: 10^4 m to 10^-16 m, Visible light frequency: ~10^14 to 10^15 Hz, Visible light wavelength: ~10^-7 m, Radiation types: Gamma rays, X-rays, UV rays, Visible light, Infrared rays, Microwave, Radio, TV, Long radio waves
Context: This diagram visually represents the entire electromagnetic spectrum, illustrating the vast range of frequencies and wavelengths, and the inverse relationship between them. It helps in understanding the context of photon energy calculations and the properties of different types of radiation, such as the high energy of UV rays mentioned in the text.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة
ما هي العلاقة بين الطول الموجي والتردد في الطيف الكهرومغناطيسي؟
الإجابة: العلاقة عكسية، حيث إنه كلما زاد الطول الموجي قل التردد، وكلما قل الطول الموجي زاد التردد.
الشرح: هذه العلاقة مشتقة من المعادلة الأساسية f = c / λ، حيث أن سرعة الضوء (c) ثابتة، مما يجعل التردد (f) يتناسب عكسياً مع الطول الموجي (λ).
تلميح: فكر في المعادلة التي تربط بين سرعة الضوء والطول الموجي والتردد.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل
ما هي معادلة حساب تردد موجة كهرومغناطيسية إذا عُلم طولها الموجي؟
الإجابة: f = c / λ، حيث f هو التردد بالهرتز، c هي سرعة الضوء (3x10^8 m/s)، وλ هو الطول الموجي بالمتر.
الشرح: هذه المعادلة الأساسية تربط بين الخصائص الثلاثة الرئيسية للموجة الكهرومغناطيسية: التردد والطول الموجي والسرعة.
تلميح: تذكر أن سرعة الضوء ثابتة وهي المفتاح لربط التردد والطول الموجي.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما هي معادلة حساب طاقة الفوتون باستخدام ثابت بلانك؟
الإجابة: E = hf، حيث E هي طاقة الفوتون، h هو ثابت بلانك (6.626x10^-34 جول/ثانية)، وf هو تردد الموجة.
الشرح: تُظهر هذه المعادلة أن طاقة الفوتون تتناسب طردياً مع تردده. الفوتونات ذات التردد الأعلى (مثل الأشعة فوق البنفسجية) تحمل طاقة أعلى.
تلميح: فكر في العلاقة المباشرة بين طاقة الفوتون وتردده.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما هي العلاقة بين طاقة الفوتون وطوله الموجي؟
الإجابة: العلاقة عكسية، حيث تتناسب الطاقة عكسياً مع الطول الموجي. كلما قل الطول الموجي زادت طاقة الفوتون، والعكس صحيح.
الشرح: بدمج معادلتي E = hf و f = c / λ، نحصل على E = hc / λ، مما يوضح بوضوح التناسب العكسي بين الطاقة (E) والطول الموجي (λ).
تلميح: تذكر أن الطاقة مرتبطة بالتردد، والتردد مرتبط عكسياً بالطول الموجي.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
لماذا تُعد الأشعة فوق البنفسجية ضارة وقد تسبب السرطان؟
الإجابة: لأن الأشعة فوق البنفسجية ذات طول موجي قصير، وبالتالي فهي ذات طاقة عالية وفقاً للعلاقة العكسية بين الطاقة والطول الموجي (E = hc / λ). هذه الطاقة العالية قادرة على إتلاف الخلايا والحمض النووي.
الشرح: هذا مثال تطبيقي على المبدأ الفيزيائي الذي ينص على أن الإشعاع ذو الطول الموجي الأقصر يحمل طاقة أعلى، مما يجعله أكثر قدرة على التأثير البيولوجي الضار.
تلميح: اربط بين خاصية الطول الموجي القصير والعلاقة العكسية مع الطاقة.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب