📄 النص الكامل للصفحة
--- SECTION: مثال 1 --- استضاءة سطح ما الاستضاءة الواقعة على سطح المكتب في الصورة المجاورة إذا أضيء بمصباح كهربائي تدفقه الضوئي 1750lm، علماً بأنه موضوع على بعد 2.50m فوق سطح المكتب؟--- SECTION: تحليل المسألة ورسمها --- افترض أن المصباح الكهربائي مصدر نقطي. ارسم موقع المصباح والمكتب، وعيّن P, r.--- SECTION: المعلوم ---
P = 1.75 × 10³ lm r = 2.50 m--- SECTION: المجهول ---
E = ?--- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة --- بما أن السطح متعامد مع اتجاه انتقال الشعاع الضوئي، لذا يمكنك أن تطبق معادلة الاستضاءة بفعل المصدر النقطي.
E = P / 4πr²
= 1.75 × 10³ lm / 4π (2.50 m)²
= 22.3 lm/m² = 22.3 lx
عوض مستخدماً P = 1.75 × 10³ lm, r = 2.50 m--- SECTION: تقويم الجواب --- هل الوحدات صحيحة؟ إن وحدات الاستضاءة lx = lm/m² تتفق مع الإجابة.
هل للإشارات معنى؟ المقادير كلها موجبة، كما يجب أن تكون.
هل الجواب منطقي؟ إن الاستضاءة أقل من التدفق الضوئي، والتي ينبغي أن تكون عند هذه المسافة.--- SECTION: مسائل تدريبية ---
1. تحرك مصباح فوق صفحات كتاب من مسافة 30cm إلى 90cm. قارن بين استضاءة الكتاب قبل الحركة وبعدها.
2. ارسم المنحنى البياني للاستضاءة المتولدة بواسطة مصباح ضوئي متوهج قدرته 150W بين 0.50m و 5.0m.
3. مصدر ضوئي نقطي شدة إضاءته 64cd يقع على ارتفاع 3.0m فوق سطح مكتب. ما الاستضاءة على سطح المكتب بوحدة لوكس (lx)؟
4. يتطلب قانون المدارس الحكومية أن تكون الاستضاءة الصغرى lx 160 على سطح كل مقعد. وتقتضي المواصفات التي يوصي بها المهندسون المعماريون أن تكون المصابيح الكهربائية على بعد 2.0m فوق المقاعد. ما مقدار أقل تدفق ضوئي تولده المصابيح الكهربائية؟
5. وضعت شاشة بين مصباحين كهربائيين يضيئان بالتساوي، كما في الشكل 7-4. فإذا كان التدفق الضوئي للمصباح الأول 1445lm عندما كان يبعد مسافة 2.5m عن الشاشة فما بعد المصباح الثاني عن الشاشة إذا كان تدفقه الضوئي 2375lm؟2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram illustrating the setup for Example 1, showing a person sitting at a desk with a lamp above. A vertical line indicates the distance from the lamp to the desk surface.
Key Values: P = 1.75 × 10³ lm, 2.50 m Context: This diagram visually represents the scenario described in Example 1, showing the light source (lamp), the illuminated surface (desk), and the distance between them, along with the luminous flux of the lamp.**DIAGRAM**: الشكل 7-4
Description: A diagram showing a screen positioned between two light sources (lamps). The diagram indicates the luminous flux for each lamp and the distance from the first lamp to the screen.
Key Values: شاشة, P = 2375 lm, 2.5 m, P = 1445 lm Context: This diagram provides the visual context and parameters for Question 5 in the 'مسائل تدريبية' section, which involves calculating the distance of the second lamp from the screen given equal illumination from both lamps.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 6 بطاقة لهذه الصفحة
ما هي معادلة الاستضاءة (E) الناتجة عن مصدر ضوئي نقطي؟
الإجابة: E = P / 4πr²، حيث P هو التدفق الضوئي بوحدة لومن (lm)، و r هي المسافة من المصدر إلى السطح بوحدة متر (m).
الشرح: هذه المعادلة تربط الاستضاءة على سطح متعامد مع اتجاه الشعاع الضوئي بالتدفق الضوئي للمصدر النقطي ومربع المسافة منه.
تلميح: تتعلق المعادلة بكمية الضوء الساقطة على سطح وعلاقتها بالمسافة.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما وحدة قياس الاستضاءة (E) في النظام الدولي؟
الإجابة: اللوكس (lx)، وهي تعادل لومن لكل متر مربع (lm/m²).
الشرح: الاستضاءة هي التدفق الضوئي الساقط على وحدة المساحة، لذا وحدتها هي لومن/متر²، والتي تسمى لوكس.
تلميح: فكر في العلاقة بين التدفق الضوئي والمساحة.
التصنيف: تعريف | المستوى: سهل
إذا تحرك مصباح فوق كتاب من مسافة 30 cm إلى 90 cm، كيف تتغير استضاءة الكتاب؟
الإجابة: تقل الاستضاءة. عند زيادة المسافة من المصدر الضوئي النقطي، تتناقص الاستضاءة مع مربع المسافة (E ∝ 1/r²).
الشرح: بما أن الاستضاءة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة (E = P/4πr²)، فإن زيادة المسافة من 30 سم إلى 90 سم (أي ثلاثة أضعاف) ستقلل الاستضاءة إلى (1/3)² = 1/9 من قيمتها الأصلية تقريباً.
تلميح: تذكر العلاقة بين الاستضاءة والمسافة في معادلة المصدر النقطي.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط
ما هي خطوات حل مسألة حساب الاستضاءة لمصدر ضوئي نقطي؟
الإجابة: 1. افترض أن المصباح مصدر نقطي وارسم المخطط. 2. حدد المعلوم (P, r). 3. حدد المجهول (E). 4. طبق المعادلة E = P / 4πr² (إذا كان السطح متعامداً). 5. عوض بالقيم. 6. قوّم الجواب بالتحقق من الوحدات ومنطقية الناتج.
الشرح: هذه الخطوات المنهجية توضح كيفية التعامل مع مسائل الاستضاءة الناتجة عن مصادر نقطية، بدءاً من التمثيل الهندسي وانتهاءً بتقييم الإجابة.
تلميح: اتبع التسلسل الموجود في قسم 'تحليل المسألة' و'إيجاد الكمية المجهولة'.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
في مثال 1، إذا كان تدفق المصباح 1750 لومن والمسافة 2.50 متر، فما قيمة الاستضاءة على سطح المكتب؟
الإجابة: 22.3 لوكس (lx).
الشرح: بالتعويض في المعادلة E = P / 4πr² بالقيم P = 1750 lm و r = 2.50 m، نحصل على E = 22.3 lm/m² = 22.3 lx.
تلميح: استخدم المعادلة الأساسية للاستضاءة مع القيم المعطاة.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل
ما الفرضية الأساسية التي تسمح بتطبيق معادلة E = P / 4πr² لحساب الاستضاءة؟
الإجابة: أن المصباح الكهربائي يعتبر مصدراً ضوئياً نقطياً، وأن السطح المستضيء متعامد مع اتجاه انتقال الشعاع الضوئي القادم من هذا المصدر.
الشرح: معادلة المصدر النقطي للاستضاءة صالحة فقط عند تحقق هذين الشرطين: أن يكون المصدر نقطياً (أبعاده مهملة مقارنة بالمسافة)، وأن يكون السطح عمودياً على خط سير الضوء.
تلميح: انظر إلى الشروط المذكورة قبل تطبيق المعادلة في قسم 'إيجاد الكمية المجهولة'.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط