مثال تجربة يونج لحساب الطول الموجي للضوء - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: تجربة يونج لقياس الطول الموجي للضوء

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تقدم هذه الصفحة مثالاً تطبيقياً لتجربة يونج للشق المزدوج لقياس الطول الموجي للضوء الأحمر. يبدأ المثال بشرح المسألة العملية حيث تم قياس بعد الهدب المضيء ذي الرتبة الأولى عن الهدب المركزي في تجربة يونج.

يتم تحليل المسألة من خلال رسم تخطيطي يوضح الشقين والشاشة ونمط التداخل، مع تحديد القيم المعطاة: المسافة بين الشقين (d)، بعد الهدب الأول عن المركز (x)، والبعد بين الشقين والشاشة (L).

يتم تطبيق الصيغة الرياضية λ = xd/L لحساب الطول الموجي، حيث يتم استبدال القيم المعطاة لإيجاد أن الطول الموجي للضوء الأحمر يساوي 668 نانومتر. يتضمن المثال تقويماً للجواب من خلال التحقق من الوحدات ومنطقية النتيجة مقارنة بالأطوال الموجية المعروفة للضوء الأحمر والأزرق.

تتضمن الصفحة أيضاً قسم دليل الرياضيات الذي يشرح إجراء العمليات الرياضية بالتعبيرات العلمية، ومسائل تدريبية إضافية لتطبيق المفهوم، وقسم تجربة عملية حول الهولوجرام مع إرشادات للوصول إلى موارد إضافية عبر منصة عين الإثرائية.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: مثال 1 --- الطول الموجي للضوء أُجريت تجربة يونج لقياس الطول الموجي للضوء الأحمر، فتكون الهدب المضيء ذو الرتبة الأولى على بعد 21.1 mm من الهدب المركزي المضيء. فإذا كان البعد بين الشقين 0.190 mm، ووضعت الشاشة على بعد 0.600 m منها، فما الطول الموجي للضوء الأحمر؟ 1 تحليل المسألة ورسمها • مثل الشقين والشاشة برسم تخطيطي. • ارسم نمط التداخل موضحًا فيه الأهداب في مواقعها المناسبة على الشاشة. المعلوم d = 1.90×10⁻⁵ m x = 2.11×10⁻² m L = 0.600 m المجهول λ = ? 2 إيجاد الكمية المجهولة عوض مستخدمًا x = 2.11×10⁻² m, d = 1.90×10⁻⁵ m, L = 0.600 m λ = xd/L = (2.11×10⁻² m)(1.90×10⁻⁵ m) (0.600 m) = 6.68×10⁻⁷ m = 668 nm 3 تقويم الجواب • هل الوحدات صحيحة؟ الإجابة بوحدة الطول، وهي صحيحة بالنسبة للطول الموجي. • هل الجواب منطقي؟ الطول الموجي للضوء الأحمر nm 700 تقريبًا، وللضوء الأزرق nm 400 تقريبًا، لذا فإن الإجابة منطقية.--- SECTION: دليل الرياضيات --- إجراء العمليات الرياضية بتعبيراتها العلمية--- SECTION: مسائل تدريبية --- 1. ينبعث ضوء برتقالي مصفر من مصباح غاز الصوديوم بطول موجي 596 nm، ويسقط على شقين البعد بينهما m 1.90×10⁻⁵. ما المسافة بين الهدب المركزي المضيء والهدب الأصفر ذي الرتبة الأولى إذا كانت الشاشة تبعد مسافة m 0.600 من الشقين؟ 2. في تجربة يونج، استخدم الطلاب أشعة ليزر طولها الموجي 632.8 nm، ووضع الطلاب الشاشة على بعد 1.00 m من الشقين، ووجدوا أن الهدب الضوئي ذا الرتبة الأولى يبعد 65.5 mm من الخط المركزي، فما المسافة الفاصلة بين الشقين؟--- SECTION: تجرية عملية --- ما الهولوجرام؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A schematic diagram illustrating Young's double-slit experiment. It shows two vertical slits labeled 'شقان' (slits) separated by a distance 'd'. Light passes through these slits and creates an interference pattern on a vertical screen labeled 'شاشة' (screen) placed at a distance 'L' from the slits. The diagram indicates the distance 'x' from the central bright fringe to the first bright fringe on the screen. Key Values: d (slit separation), x (distance to first bright fringe), L (distance from slits to screen) Context: This diagram visually represents the setup and key variables (d, x, L) used in Young's double-slit experiment, which is fundamental for understanding wave interference and calculating the wavelength of light. It supports the example problem and practice questions.**IMAGE**: Untitled Description: A QR code image located next to a highlighted box titled 'تجرية عملية' (Practical Experiment). The text associated with it asks 'ما الهولوجرام؟' (What is a hologram?) and instructs to 'ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية' (Refer to the practical experiments guide on the Ein Enrichment Platform). Context: This QR code provides a digital link to supplementary educational resources, likely practical experiments or further information, related to holograms, extending the learning beyond the textbook content.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 6 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي الصيغة المستخدمة لحساب الطول الموجي (λ) للضوء في تجربة يونج للشق المزدوج؟

الإجابة: λ = xd / L، حيث x هي المسافة من الهدب المركزي إلى الهدب المضيء ذي الرتبة الأولى، و d هي المسافة بين الشقين، و L هي المسافة من الشقين إلى الشاشة.

الشرح: هذه الصيغة مشتقة من شرط التداخل البناء للهدب المضيء ذي الرتبة الأولى (m=1) في تجربة يونج، حيث تكون المسافة x صغيرة مقارنة بـ L.

تلميح: فكر في العلاقة بين المسافات الثلاثة المذكورة في التجربة والطول الموجي.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

في تجربة يونج الموضحة، إذا كان d = 1.90×10⁻⁵ m، و x = 2.11×10⁻² m، و L = 0.600 m، فما الطول الموجي المحسوب للضوء الأحمر؟

الإجابة: الطول الموجي المحسوب هو 6.68×10⁻⁷ m أو 668 nm.

الشرح: هذا الحساب تطبيق مباشر للصيغة باستخدام القيم المعطاة في المثال، ويظهر أن الناتج ضمن النطاق المعروف للضوء الأحمر.

تلميح: استخدم الصيغة λ = xd / L وعوض بالقيم المعطاة.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: سهل

ما هو النطاق التقريبي للطول الموجي للضوء الأحمر والضوء الأزرق كما ورد في تقويم الجواب؟

الإجابة: الطول الموجي للضوء الأحمر يقارب 700 nm، وللضوء الأزرق يقارب 400 nm.

الشرح: هذه الأرقام توفر مرجعاً لتقييم معقولية الإجابات المحسوبة في مسائل التداخل الضوئي.

تلميح: تذكر أن nm هي نانومتر، وهي وحدة صغيرة جداً لقياس الطول الموجي للضوء.

التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل

في تجربة يونج، إذا كان الطول الموجي للضوء 596 nm (ضوء الصوديوم)، والبعد بين الشقين d = 1.90×10⁻⁵ m، والبعد إلى الشاشة L = 0.600 m، فاحسب المسافة x من الهدب المركزي إلى الهدب ذي الرتبة الأولى.

الإجابة: بإعادة ترتيب الصيغة: x = λL / d. بالتعويض: x = (596 × 10⁻⁹ m)(0.600 m) / (1.90×10⁻⁵ m) = 1.88×10⁻² m أو 18.8 mm.

الشرح: هذا تطبيق عكسي للصيغة نفسها لحساب مسافة الهدب عند معرفة الطول الموجي، وهو ما تمارسه المسائل التدريبية.

تلميح: استخدم الصيغة الأساسية λ = xd/L، ولكن أعد ترتيبها لإيجاد x بدلاً من λ.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما هي المتغيرات الثلاثة الرئيسية (d, x, L) في تجربة يونج للشق المزدوج، وما دور كل منها؟

الإجابة: d: المسافة بين الشقين. x: المسافة من الهدب المركزي المضيء إلى الهدب المضيء ذي الرتبة الأولى على الشاشة. L: المسافة من مستوى الشقين إلى الشاشة.

الشرح: فهم تعريف ودور كل من هذه المتغيرات ضروري لتطبيق صيغة التداخل وحل المسائل المتعلقة بتجربة يونج.

تلميح: تأمل الرسم التخطيطي للشقين والشاشة ومواقع الأهداب.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما الخطوتان الأساسيتان في 'تحليل المسألة ورسمها' كما وردت في المثال؟

الإجابة: 1. تمثيل الشقين والشاشة برسم تخطيطي. 2. رسم نمط التداخل موضحاً مواقع الأهداب المناسبة على الشاشة.

الشرح: هذه الخطوات التمهيدية تساعد على تصور التجربة وفهم العلاقة بين المتغيرات الهندسية قبل التعويض في الصيغ الرياضية.

تلميح: ركز على الإجراءات المذكورة قبل البدء في الحساب.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل