مراجعة 5-2 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

أسقط الفيزيائي الألماني فيلهلم رونتجن عام 1895م إلكترونات خلال أنبوب مفرغ مماثل للأنبوب الموضح في الشكل 12-5. واستخدم تياراً كهربائياً خلال الأنبوب (الأود) وأكسب الإلكترونات طاقات حركية كبيرة. وعند اصطدام الإلكترونات بهدف فلزي (الأنود) ذي جهد كبير، فإنها تصطدم بشاشة فسفورية قريبة. واستمر التوهج الذي ينتج عن الشاشة، فاستنتج أن هناك نوعاً من الأشعة ذات طاقة كبيرة خرجت من الأنبوب.

ولأن رونتجن لم يعرف هذه الإشعاعات الغريبة فقد سماها الأشعة السينية، وبعد أسابيع قليلة لاحظ رونتجن أن الشاشة الفسفورية أصبحت معتمة بسبب الأشعة السينية، كما اكتشف أيضاً أن أنسجة الجسم اللينة كانت شفافة بالنسبة للأشعة السينية، في حين لا تنفذ الأشعة السينية من العظام. ولقد عمل صورة بالأشعة السينية لكف زوجته، وفي غضون أيام أشتهر استفاد الأطباء من الاستعمالات الطبية القيمة لهذه الظاهرة.

ومن المعلوم الآن أن الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية ذات تردد كبير. وفي أنبوب الأشعة السينية تسرع الإلكترونات أو تسرع بواسطة فرق جهد كبير يصل إلى 20000V، عند اصطدام الإلكترونات ذات طاقة كبيرة بالأنود تكتسب طاقات كبيرة. وعندما تصطدم الإلكترونات بالأنود تتحول طاقاتها الحركية الكبيرة إلى موجات أشعة سينية. ويمكن تغيير هذة الهدف لإنتاج أشعة سينية بأطوال موجية مختلفة.

مراجعة 5-2

انتشار الموجات وضح كيف يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتشر في الفضاء؟

التردد ما تردد موجة كهرومغناطيسية طولها الموجي ؟1.5×10⁻⁵m

إشارات التلفاز تحتوي هوائيات التلفاز عادة على قضبان فلزية. استناداً إلى هذه المعلومات ما استنتاجك حول اتجاهات المجالات الكهربائية في إشارات التلفاز؟

تصميم الهوائي لبعض قنوات التلفاز ترددات أقل من ترددات أخرى. ما الذي تحتاج إليه قنوات FM من ترددات أقل من ترددات أخرى، في حين أن قنوات أخرى لها ترددات أكبر؟ ما الإشارة التي تحتاجها هوائيات التلفاز التي تستقبل إشارات FM؟ علل إجابتك.

ثابت العزل الكهربائي إذا كانت سرعة الضوء في مادة مجهولة هي 1.98 × 10⁸ m/s فما مقدار ثابت العزل الكهربائي للمادة، علماً بأن سرعة الضوء في الفراغ تساوي 3.00 × 10⁸ m/s ؟

التفكير الناقد

البنفسجية UV الناتجة عن الشمس بطبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض. وقد اكتشف العلماء في السنوات الأخيرة أن طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي وفوق المحيط المتجمد الشمالي أصبحت رقيقة. استخدم المعلومات ما حول اتجاهات المجالات الكهربائية في الكهرومغناطيسية ومادة الأوزون لتوضح لماذا يشعر بعض العلماء بالقلق من استنزاف طبقة الأوزون؟ علل إجابتك.

أسقط الفيزيائي الألماني فيلهلم رونتجن عام 1895م إلكترونات خلال أنبوب مفرغ مماثل للأنبوب الموضح في الشكل 12-5. واستخدم تياراً كهربائياً خلال الأنبوب (الأود) وأكسب الإلكترونات طاقات حركية كبيرة. وعند اصطدام الإلكترونات بهدف فلزي (الأنود) ذي جهد كبير، فإنها تصطدم بشاشة فسفورية قريبة. واستمر التوهج الذي ينتج عن الشاشة، فاستنتج أن هناك نوعاً من الأشعة ذات طاقة كبيرة خرجت من الأنبوب. ولأن رونتجن لم يعرف هذه الإشعاعات الغريبة فقد سماها الأشعة السينية، وبعد أسابيع قليلة لاحظ رونتجن أن الشاشة الفسفورية أصبحت معتمة بسبب الأشعة السينية، كما اكتشف أيضاً أن أنسجة الجسم اللينة كانت شفافة بالنسبة للأشعة السينية، في حين لا تنفذ الأشعة السينية من العظام. ولقد عمل صورة بالأشعة السينية لكف زوجته، وفي غضون أيام أشتهر استفاد الأطباء من الاستعمالات الطبية القيمة لهذه الظاهرة. ومن المعلوم الآن أن الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية ذات تردد كبير. وفي أنبوب الأشعة السينية تسرع الإلكترونات أو تسرع بواسطة فرق جهد كبير يصل إلى 20000V، عند اصطدام الإلكترونات ذات طاقة كبيرة بالأنود تكتسب طاقات كبيرة. وعندما تصطدم الإلكترونات بالأنود تتحول طاقاتها الحركية الكبيرة إلى موجات أشعة سينية. ويمكن تغيير هذة الهدف لإنتاج أشعة سينية بأطوال موجية مختلفة. --- SECTION: مراجعة 5-2 --- مراجعة 5-2 --- SECTION: 22 --- انتشار الموجات وضح كيف يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتشر في الفضاء؟ --- SECTION: 23 --- التردد ما تردد موجة كهرومغناطيسية طولها الموجي ؟1.5×10⁻⁵m --- SECTION: 24 --- إشارات التلفاز تحتوي هوائيات التلفاز عادة على قضبان فلزية. استناداً إلى هذه المعلومات ما استنتاجك حول اتجاهات المجالات الكهربائية في إشارات التلفاز؟ --- SECTION: 25 --- تصميم الهوائي لبعض قنوات التلفاز ترددات أقل من ترددات أخرى. ما الذي تحتاج إليه قنوات FM من ترددات أقل من ترددات أخرى، في حين أن قنوات أخرى لها ترددات أكبر؟ ما الإشارة التي تحتاجها هوائيات التلفاز التي تستقبل إشارات FM؟ علل إجابتك. --- SECTION: 26 --- ثابت العزل الكهربائي إذا كانت سرعة الضوء في مادة مجهولة هي 1.98 × 10⁸ m/s فما مقدار ثابت العزل الكهربائي للمادة، علماً بأن سرعة الضوء في الفراغ تساوي 3.00 × 10⁸ m/s ؟ --- SECTION: التفكير الناقد --- التفكير الناقد --- SECTION: 27 --- البنفسجية UV الناتجة عن الشمس بطبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض. وقد اكتشف العلماء في السنوات الأخيرة أن طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي وفوق المحيط المتجمد الشمالي أصبحت رقيقة. استخدم المعلومات ما حول اتجاهات المجالات الكهربائية في الكهرومغناطيسية ومادة الأوزون لتوضح لماذا يشعر بعض العلماء بالقلق من استنزاف طبقة الأوزون؟ علل إجابتك. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 12-5 أنبوب الأشعة السينية Description: Diagram showing an X-ray tube with components labeled: مهبط (الكاثود) - cathode, ذو جهد كبير, إلكترونات, هدف فلزي (الأنود), أشعة سينية. Context: Illustrates the setup for generating X-rays, showing the electron source (cathode), accelerating voltage, target (anode), and emitted X-rays.