📄 النص الكامل للصفحة
تقويم الفصل 7
العرض الذي ستنفذه بواسطة هذه الأداة، وكيف يمكنك توضيح النتائج التي توصلت إليها لكل من أحد ويفصل حل الخلاف بينهما؟
--- SECTION: إتقان حل المسائل ---
إتقان حل المسائل
--- SECTION: 7-1 التداخل ---
7-1 التداخل
--- SECTION: 34 ---
يسقط ضوء على شقين متباعدين بمقدار 19.0 µm، ويبعدان عن شاشة 80.0 cm، كما في الشكل 7-18. فإذا كان الهدب المضيء ذو الرتبة الأولى يبعد 1.90 cm عن الهدب المركزي المضيء، فما مقدار الطول الموجي للضوء؟
--- SECTION: 35 ---
البقع النفطية خرج أسامة وعمر في نزهة قصيرة بعد المطر، ولاحظا طبقة نفطية رقيقة معامل انكسار مادتها 1.45 على سطح بركة صغيرة تنتج ألوانًا مختلفة. ما أقل سمك لطبقة النفط، عندما تكون تداخلاً بناءً لضوء طوله الموجي 545 nm؟
--- SECTION: 36 ---
يوجه على مؤشر ليزر أحمر نحو ثلاث مجموعات من الشقوق المزدوجة المختلفة. فإذا كانت المسافة الفاصلة بين الشقين في المجموعة A 0.150 mm، وبعد الشاشة عنها 0.60 m، أما في المجموعة B فكانت المسافة الفاصلة بين الشقين 0.175 mm، وبعد الشاشة عنها 0.80 m، وفي المجموعة C كانت المسافة الفاصلة بين الشقين 0.150 mm وبعد الشاشة عنها 0.80 m، فرتب المجموعات الثلاث اعتمادًا على المسافة الفاصلة بين الهدب المركزي المضيء، والهدب المضيء ذي الرتبة الأولى، وذلك من المسافة الفاصلة الأصغر إلى الأكبر.
--- SECTION: 7-2 الحيود ---
7-2 الحيود
--- SECTION: 37 ---
يعبر ضوء أحادي اللون خلال شق مفرد عرضه 0.010 cm، ثم يسقط على شاشة تبعد عنه مسافة 100 cm، كما في الشكل 7-19. فإذا كان عرض الهدب المركزي المضيء 1.20 cm، فما مقدار الطول الموجي للضوء؟
--- SECTION: 38 ---
يمر ضوء طوله الموجي 4.5×10⁻⁵ cm خلال شق مفرد ويسقط على شاشة تبعد 100 cm. فإذا كان عرض الشق 0.015 cm، فما مقدار المسافة بين مركز النمط والهدب المعتم الأول؟
--- SECTION: 39 ---
يمر ضوء أحادي اللون طوله الموجي 425 nm خلال شق مفرد، ويسقط على شاشة تبعد 75 cm. فإذا كان عرض الحزمة المركزية المضيئة 0.60، فما عرض الشق؟
--- SECTION: 40 ---
المطياف يستخدم في جهاز المطياف محزوز حيود يحوي 12000 خط/cm. أوجد الزاويتين اللتين توجد عندهما الأهداب المضيئة ذات الرتبة الأولى لكل من الضوء الأحمر الذي طوله الموجي 632 nm، والضوء الأزرق الذي طوله الموجي 421 nm.
وزارة التعليم 229
Ministry of Education
2025 - 1447
--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: الشكل 7-18
Description: Diagram illustrating a double-slit experiment setup. It shows two vertical slits, labeled 'شق مزدوج' (double slit), with a separation indicated as 19.0 µm. To the right, a screen, labeled 'الشاشة' (screen), is shown. The distance between the double slit and the screen is indicated as 80.0 cm.
Key Values: slit separation: 19.0 µm, screen distance: 80.0 cm
Context: This diagram provides the visual context and parameters for interference problems, specifically question 34, which involves light passing through double slits.
**DIAGRAM**: الشكل 7-19
Description: Diagram illustrating a single-slit experiment setup. It shows a single vertical slit, labeled 'شق مفرد' (single slit), with a width indicated as 0.010 cm. To the right, a screen, labeled 'الشاشة' (screen), is shown. The distance between the single slit and the screen is indicated as 100 cm.
Key Values: slit width: 0.010 cm, screen distance: 100 cm
Context: This diagram provides the visual context and parameters for diffraction problems, specifically question 37, which involves light passing through a single slit.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
في تجربة الشق المزدوج، إذا كانت المسافة بين الشقين 19.0 µm، والمسافة إلى الشاشة 80.0 cm، وتبعد الهدبة المضيئة من الرتبة الأولى 1.90 cm عن الهدبة المركزية، فما الطول الموجي للضوء؟
الإجابة: يتم حساب الطول الموجي باستخدام العلاقة: λ = (d × y) / (m × L)، حيث d = 19.0 × 10⁻⁶ m، y = 1.90 × 10⁻² m، m = 1، L = 0.80 m. النتيجة تكون بالنانومتر.
الشرح: هذا تطبيق مباشر لمعادلة التداخل البناء للشق المزدوج: mλ = d sin θ ≈ d (y/L) للزوايا الصغيرة، حيث m هو رتبة الهدبة.
تلميح: تذكر أن المسافات يجب تحويلها إلى نفس الوحدات (المتر) قبل التعويض في معادلة التداخل البناء للشق المزدوج.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما أقل سمك لطبقة نفط رقيقة (معامل انكسارها 1.45) ينتج تداخلاً بناءً لضوء طوله الموجي 545 nm؟
الإجابة: أقل سمك ينتج تداخلاً بناءً لطبقة رقيقة عند الانعكاس مع انزياح طوري π (أو مسار بصري 2nt) يحقق الشرط: 2nt = mλ. لأقل سمك (m=1): t = λ/(4n) إذا كان هناك انزياح طوري، أو t = λ/(2n) إذا لم يكن. يجب تحديد حالة الانزياح الطوري بناءً على معاملات الانكسار.
الشرح: لطبقة رقيقة في الهواء، عادة ما يحدث انزياح طوري π عند الانعكاس من السطح العلوي (من وسط أقل كثافة إلى أكثر) ولا يحدث عند السفلي (من وسط أكثر إلى أقل). الشرط يكون: 2nt = (m + ½)λ. لأقل سمك (m=0): t = λ/(4n).
تلميح: فكر في شرط التداخل البناء للطبقات الرقيقة عند الانعكاس. هل يحدث انزياح طوري π عند السطحين؟
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: صعب
كيف ترتب ثلاث مجموعات من الشقوق المزدوجة (A, B, C) بناءً على المسافة بين الهدبة المركزية والهدبة المضيئة من الرتبة الأولى، من الأصغر إلى الأكبر؟ المعطيات: A: d=0.150 mm, L=0.60 m; B: d=0.175 mm, L=0.80 m; C: d=0.150 mm, L=0.80 m.
الإجابة: المسافة y على الشاشة تتناسب مع (λL/d). بما أن λ ثابت (ليزر أحمر)، فالمقارنة تكون بناءً على النسبة (L/d). احسب: A: L/d = 0.60/0.150 = 4.0; B: 0.80/0.175 ≈ 4.57; C: 0.80/0.150 ≈ 5.33. الترتيب من الأصغر y إلى الأكبر: A → B → C.
الشرح: بما أن m و λ ثابتان للمقارنة، فإن y تتناسب طردياً مع L وتناسب عكسياً مع d. المجموعة ذات النسبة L/d الأصغر تعطي مسافة y أصغر على الشاشة.
تلميح: تذكر أن المسافة y للهدبة من الرتبة m في الشق المزدوج تعطى بـ y = mλL/d. قارن قيم النسبة L/d للمجموعات الثلاث.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط
في حيود الشق المفرد، إذا كان عرض الشق 0.010 cm، والمسافة إلى الشاشة 100 cm، وعرض الهدبة المركزية المضيئة 1.20 cm، فما الطول الموجي للضوء؟
الإجابة: عرض الهدبة المركزية (W) = 2λL/a. إذن، λ = (W × a) / (2L). بالتعويض: W = 1.20 × 10⁻² m, a = 0.010 × 10⁻² m, L = 1.00 m. λ = (1.20e-2 × 1.0e-4) / (2 × 1.00) = 6.0 × 10⁻⁷ m = 600 nm.
الشرح: الهدبة المعتمة الأولى في حيود الشق المفرد تحدث عند الزاوية التي تحقق a sin θ = λ. للزوايا الصغيرة، موقعها على الشاشة y = λL/a. عرض الهدبة المركزية هو ضعف هذه المسافة (2y).
تلميح: استخدم علاقة عرض الهدبة المركزية المضيئة في حيود الشق المفرد. تذكر أن العرض هو المسافة بين الهدبتين المعتمتين الأولى على جانبي المركز.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
في حيود الشق المفرد، إذا كان الطول الموجي 4.5×10⁻⁵ cm، وعرض الشق 0.015 cm، والمسافة إلى الشاشة 100 cm، فما المسافة بين مركز النمط والهدب المعتم الأول؟
الإجابة: موقع الهدب المعتم الأول y = λL / a. بالتعويض: λ = 4.5 × 10⁻⁷ m, a = 1.5 × 10⁻⁴ m, L = 1.00 m. y = (4.5e-7 × 1.00) / (1.5e-4) = 3.0 × 10⁻³ m = 0.30 cm.
الشرح: هذا تطبيق مباشر لمعادلة الحيود للشق المفرد للهدب المعتم الأول. تأكد من تحويل جميع الوحدات إلى النظام المتري (المتر) قبل الحساب.
تلميح: استخدم شرط الحيود للهدب المعتم الأول في الشق المفرد: a sin θ = λ. للزوايا الصغيرة، sin θ ≈ tan θ = y/L.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
في محزوز الحيود الذي يحتوي على 12000 خط/سم، ما الزاويتان اللتان تظهر عندهما الأهداب المضيئة من الرتبة الأولى للضوء الأحمر (632 nm) والضوء الأزرق (421 nm)؟
الإجابة: التباعد بين الخطوط d = 1 / (12000 خط/سم) = (1/12000) cm = 8.333 × 10⁻⁵ cm = 833.3 nm. شرط التداخل البناء: d sin θ = mλ. للرتبة الأولى (m=1): sin θ = λ/d. للأحمر: sin θ_r = 632 / 833.3 ≈ 0.758 → θ_r ≈ 49.3°. للأزرق: sin θ_b = 421 / 833.3 ≈ 0.505 → θ_b ≈ 30.3°.
الشرح: محزوز الحيود ينتج أهداباً مضيئة عند زوايا تحقق شرط التداخل البناء لجميع الشقوق. الزاوية تتناسب مع الطول الموجي، لذا الضوء الأحمر (طول موجي أطول) ينحرف بزاوية أكبر من الأزرق لنفس الرتبة.
تلميح: احسب أولاً التباعد d بين خطوط المحزوز من عدد الخطوط لكل سم. ثم استخدم معادلة المحزوز للرتبة m=1.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
ما الفرق الرئيسي في المعادلة المستخدمة لحساب موقع الهدب المضيء في تجربة الشق المزدوج مقارنة بموقع الهدب المعتم في تجربة الشق المفرد؟
الإجابة: في الشق المزدوج: موقع الهدب المضيء (لرتبة m) يعطى بـ y = mλL/d (للتقريب الصغير للزاوية). في الشق المفرد: موقع الهدب المعتم الأول (على سبيل المثال) يعطى بـ y = λL/a. الأولى لحالات التداخل البناء بين موجتين، والثانية لحالات الحيود والتداخل الهدام لموجات من أجزاء الشق الواحد.
الشرح: المعادلتان متشابهتان شكلياً لكنهما تختلفان في التفسير الفيزيائي. في الشق المزدوج، m هي رتبة هدبة مضيئة (0, 1, 2...). في الشق المفرد، المعادلة y = λL/a تعطي موقع أول هدبة معتمة (m=1 في شرط الهدم a sin θ = λ).
تلميح: قارن بين الرمزين d (المسافة بين شقين) و a (عرض شق واحد). وما الذي تمثله m في كل معادلة؟
التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب