الضوء والاستضاءة والذائبية - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

تكون المصادر المستضيئة مرئية بالنسبة لك؛ لأن الضوء ينعكس عن الجسم أو ينفذ من خلاله ليصل إلى عينيك. ويُسمى الوسط الذي لا يمر الضوء من خلاله ويعكس بعض الضوء وسطًا غير شفاف (أي معتم)، في حين يُسمى الوسط الذي يمر الضوء من خلاله مثل الهواء والزجاج وسطًا شفافًا. أما الوسط الذي يمر الضوء من خلاله ولا يسمح للأجسام أن تُرى بوضوح فيُسمى وسطًا شبه شفاف، فمظلة المصباح مثال على الأجسام المصنوعة من أوساط شبه شفافة. ويبين الشكل 4-3 أنواع الأوساط الثلاثة. إن الأوساط الشفافة أو شبه الشفافة لا تمرر الضوء فقط، بل يمكنها أن تعكس جزءًا منه أيضًا؛ فمثلاً تستطيع رؤية صورة جسمك على نافذة الزجاج أحيانًا.--- SECTION: الشكل 4-3 يوضح 3 أنواع من الزجاج الشفاف --- الشكل 4-3 يوضح 3 أنواع من الزجاج الشفاف يسمح الزجاج الشفاف للأجسام أن تُرى من خلاله (a). ويسمح غطاء المصباح شبه الشفاف للضوء بالمرور من خلاله، على الرغم من أن المصباح (مصدر الضوء) نفسه غير مرئي (b). والقماش البلاستيكي غير الشفاف (المعتم) الذي يغطي المصباح يحول دون رؤيته (c).--- SECTION: كمية الضوء --- كمية الضوء إن معدل انبعاث طاقة الضوء من المصدر المضيء يُسمى التدفق الضوئي P، ويُقاس التدفق الضوئي بوحدة لومن (lm)، فالمصباح الكهربائي المتوهج الذي قدرته 100W يصدر 1750 lm تقريبًا. وتستطيع أن تفكر في التدفق الضوئي بوصفه مقياسًا لمعدل انبعاث الأشعة الضوئية من المصدر المضيء. تخيل أنك وضعت مصباحًا كهربائيًا في مركز كرة نصف قطرها 1m، كما في الشكل 4-4، سيبعث المصباح الضوء في الاتجاهات جميعها تقريبًا؛ أي أن تدفقًا ضوئيًا بمقدار 1750 lm يصف الضوء جميعه الذي يصطدم بالسطح الداخلي للكرة خلال وحدة الزمن. وحتى لو كان نصف قطر الكرة 2m فإن التدفق الضوئي للمصباح الكهربائي على هذه الكرة سيساوي التدفق الضوئي نفسه على الكرة نصف قطرها 1m؛ وذلك لأن العدد الكلي للأشعة الضوئية الصادرة عن المصباح لا يتغير.--- SECTION: الشكل 4-4 التدفق الضوئي يساوي معدل انبعاث الضوء من المصدر المضيء. في حين تساوي الاستضاءة معدل سقوط الضوء على السطح. --- الشكل 4-4 التدفق الضوئي يساوي معدل انبعاث الضوء من المصدر المضيء. في حين تساوي الاستضاءة معدل سقوط الضوء على السطح.--- SECTION: الاستضاءة --- وبمعرفة كمية الضوء المنبعثة من المصدر المضيء يمكنك تحديد مقدار الإضاءة التي يزودها المصدر المضيء لجسم، كالكتاب مثلاً. إن إضاءة سطح، أو بمعنى آخر معدل اصطدام الضوء بوحدة المساحات للسطح يُسمى الاستضاءة E. ويمكنك أن تفكر في هذا الأمر بوصفه مقياسًا لعدد الأشعة الضوئية التي تصطدم بسطح ما. وتُقاس الاستضاءة بوحدة اللوكس lx التي تساوي لومن لكل متر مربع، lm/m². ما مقدار استضاءة السطح الداخلي للكرة، مستعيناً بالتركيب الموضح في الشكل 4-4؟ نحسب المساحة السطحية للكرة من خلال المعادلة 4πr²، لذا تكون المساحة السطحية لهذه الكرة 4π(1.00m)² = 4πm². والتدفق الضوئي الذي يصطدم بكل متر مربع من الكرة يساوي 1750 lm / (4π m²) = 139 lx، أي يسقط على بعد 1.00m من المصباح 139 lm على كل متر مربع، لذا تكون استضاءة السطح الداخلي للكرة 139 lx.--- SECTION: الاستضاءة --- الاستضاءة E = 1750 / 4π lx--- SECTION: 93 --- اشرح لماذا لا تذوب الزيوت في الماء.--- SECTION: 94 --- وضح كيف يمكن أن تزيد درجة حرارة المذيب من ذائبية المذاب الغازي.--- SECTION: 95 --- قارن بين المحلول المشبع والمحلول فوق المشبع.--- SECTION: 96 --- حدد ما إذا كان كل من المركبات الآتية يذوب في الماء أم لا: (أ) CH₄ (ب) HCl (ج) Na₂SO₄ (د) CCl₄--- SECTION: 97 --- احسب المولارية لمحلول يحتوي على 10.0g من كبريتات الصوديوم Na₂SO₄ في 250.0mL من المحلول.--- SECTION: 98 --- ما المقصود بالذائبية؟--- SECTION: 99 --- لماذا تذوب المركبات الأيونية في المذيبات القطبية؟--- SECTION: 100 --- كيف يمكن أن تزيد من ذائبية المذاب الصلب في المذيب السائل؟--- SECTION: 101 --- ماذا يحدث لذائبية الغاز في السائل عندما يزداد الضغط الجزئي للغاز فوق السائل؟--- SECTION: 102 --- ماذا يحدث لذائبية الغاز في السائل عندما تزداد درجة حرارة السائل؟--- SECTION: الجدول 9-1: الذائبية والقطبية --- الجدول 9-1: الذائبية والقطبية--- SECTION: 103 --- استخدم الجدول 9-1 لتحديد ما إذا كان كل من المركبات الآتية يذوب في الماء أم لا: (أ) MgCl₂ (ب) NH₃ (ج) I₂ (د) CH₃OH--- SECTION: 104 --- محلول مشبع من KCl عند 20°C. ماذا يحدث لذائبية KCl إذا: (أ) زادت درجة الحرارة إلى 50°C؟ (ب) انخفضت درجة الحرارة إلى 0°C؟--- SECTION: 105 --- احسب كتلة Ca(NO₃)₂ اللازمة لعمل 3.5L من محلول 0.80M.--- SECTION: الشكل 26-1: مكونات الهواء --- الشكل 26-1: مكونات الهواء--- SECTION: 106 --- استخدم الشكل 26-1 لحساب الكسر المولي لكل من النيتروجين والأكسجين والأرجون في الهواء.--- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: الشكل 4-3 (a) Description: Image of a window with transparent glass, showing buildings outside clearly. Context: Illustrates a transparent material (glass window) allowing clear visibility.**IMAGE**: الشكل 4-3 (b) Description: Image of a lamp with a translucent lampshade, where the light source is visible but blurred. Context: Illustrates a translucent material (lampshade) allowing light to pass but obscuring the source.**IMAGE**: الشكل 4-3 (c) Description: Image of a lamp completely covered by an opaque blue cloth, blocking all light and visibility of the lamp. Context: Illustrates an opaque material (cloth) blocking light and visibility.**DIAGRAM**: الشكل 4-4: التدفق الضوئي والاستضاءة Description: A diagram showing a light source at the center of a sphere with a radius r = 1m. The diagram illustrates the concept of luminous flux (P) and illuminance (E). Data: A central light source emits light uniformly in all directions. The sphere represents a surface where light falls. The radius 'r' is indicated as 1m. The luminous flux P is given as 1750 lm. The formula for illuminance E = 1750 / 4π lx is also shown. Key Values: P = 1750 lm, r = 1m, E = 1750 / 4π lx Context: This diagram is used to explain how luminous flux (P) is distributed over a surface and to calculate illuminance (E) based on the inverse square law of light.**TABLE**: الجدول 9-1: الذائبية والقطبية Description: A table showing the solubility and polarity of various solutes in different solvents. Table Structure: Headers: مذاب | مذيب | الذائبية | القطبية Rows: Row 1: MgCl₂ صلب | H₂O سائل | يذوب | قطبي Row 2: NH₃ سائل | C₆H₆ سائل | لا يذوب | غير قطبي Row 3: I₂ صلب | CCl₄ سائل | يذوب | غير قطبي Row 4: HCl غاز | H₂O سائل | يذوب | قطبي Row 5: Na₂SO₄ صلب | CCl₄ سائل | لا يذوب | غير قطبي Row 6: CH₃OH سائل | H₂O سائل | يذوب | قطبي Data: The table lists six different solute-solvent pairs, indicating whether the solute dissolves, and the polarity of the solvent. Context: This table provides data on solubility and polarity, which is directly referenced by question 103 to determine solubility in water based on the 'like dissolves like' principle.**PIE_CHART**: الشكل 26-1: مكونات الهواء Description: A pie chart illustrating the percentage composition of different gases in the air. Data: The pie chart shows the relative proportions of nitrogen (78٪), oxygen (21٪), and argon (1٪) in the air. Key Values: نيتروجين 78٪, أكسجين 21٪, أرجون 1٪ Context: This pie chart provides the percentage composition of air, which is crucial for calculating the mole fractions of its components as required by question 106.