Q: 54. الماسح الضوئي لشريط الشيفرة يستخدم الماسح الضوئي لشريط الشفرة مصدر ضوء ليزر طوله الموجي 650 nm. أوجد تردد مصدر شعاع الليزر.

$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3.00 \times 10^8}{650 \times 10^{-9}} \approx 4.62 \times 10^{14} \text{ Hz}$

Q: 55. ما طول الهوائي اللازم لاستقبال إشارة راديو ترددها 101.3MHz؟

$\lambda = \frac{c}{f} = 2.96 \text{ m}$ $L = \frac{\lambda}{4} \approx 0.740 \text{ m}$

Q: 56. موجة كهرومغناطيسية EM ترددها 100MHz تبث خلال كابل محوري ثابت العزل الكهربائي له 2.30. ما مقدار سرعة انتشار الموجات؟

$v = \frac{c}{\sqrt{K}} = \frac{3.00 \times 10^8}{\sqrt{2.30}} \approx 1.98 \times 10^8 \text{ m/s}$

Q: 57. الهاتف الخلوي يعمل جهاز إرسال هاتف خلوي على موجات حاملة ترددها 8.00x10^8 Hz. ما طول هوائي الهاتف الأمثل لالتقاط الإشارة؟ لاحظ أن الهوائيات ذات الطرف الواحد تولد قوة دافعة كهربائية عظمى عندما يكون طول الهوائي فيه مساويًا ربع الطول الموجي للموجة.

$\lambda = \frac{c}{f} = 0.375 \text{ m}$ $L = \frac{\lambda}{4} = 0.0938 \text{ m}$

Q: 58. المذياع محطة إذاعية FM تبث موجاتها بتردد 94.5 MHz. ما مقدار طول الهوائي اللازم للحصول على أفضل استقبال لهذه المحطة؟

$\lambda \approx 3.17 \text{ m}$ $L \approx 0.794 \text{ m}$

Q: 59. إذا كان طول هوائي هاتف خلوي 8.3cm فما مقدار التردد الذي يرسل ويستقبل عليه هذا الهاتف؟ لعلك تذكر من المسألة 57 أن الهوائيات ذات الطرف الواحد - ومنها المستخدم في الهاتف الخلوي - تولد قوة دافعة كهربائية عظمى عندما يكون طولها مساويًا ربع الطول الموجي للموجة التي ترسلها وتستقبلها.

$\lambda = 4L = 0.332 \text{ m}$ $f = \frac{c}{\lambda} \approx 904 \text{ MHz}$

Q: 60. سُرع جسيم مجهول بتطبيق فرق جهد مقداره 1.50x10^2 V. إذا دخل هذا الجسيم مجالاً مغناطيسيًا مقداره 50.0 mT وسلك مسارًا منحنيًا نصف قطر 9.80 cm فما مقدار النسبة q/m؟

$\frac{q}{m} = \frac{2V}{B^2 r^2} \approx 1.25 \times 10^7 \text{ C/kg}$

Q: 61. تطبيق المفاهيم تستخدم العديد من محطات الشرطة الرادار لضبط السائقين الذين يتجاوزون السرعة المسموح بها. والرادار جهاز يستعمل إشارة كهرومغناطيسية ذات تردد كبير لقياس سرعة جسم متحرك، وتردد إشارة الرادار المرسلة معلوم، وعندما تنعكس هذه الإشارة المرسلة عن الجسم المتحرك تلتقط من قبل الرادار. ولأن الجسم متحرك بالنسبة إلى الرادار لذا يكون تردد الإشارة المستقبلة مختلفًا عن تردد الإشارة المرسلة. وتسمى هذه الظاهرة إزاحة دوبلر. فإذا كان الجسم متحركًا نحو الرادار كان تردد الموجة المستقبلة أكبر من تردد الموجة المرسلة. ما مقدار سرعة الجسم المتحرك إذا كان تردد الموجة المرسلة 10.525 GHz وكان للموجة المستقبلة إزاحة دوبلر مقدارها 1850 Hz؟ $v_{\text{هدف}} = c \frac{f_{\text{دوبلر}}}{2f_{\text{بث}}}$ حيث $v_{\text{هدف}}$: سرعة الهدف (m/s) $c$ سرعة الضوء (m/s) $f_{\text{دوبلر}}$: إزاحة تردد دوبلر (Hz) $f_{\text{بث}}$: تردد الموجة المرسلة (Hz)

$v = \frac{f_D c}{2f} = 6.4 \text{ m/s}$

Q: 63. تصميم تجربة إذا طلب إليك أن تصمم مطياف كتلة باستخدام المبادئ التي نوقشت في هذا الفصل، لكن باستخدام أداة إلكترونية بدل الفيلم الفوتوغرافي. وتريد فصل الجزيئات الأحادية التأين (+1) ذات الكتل الذرية 175 بروتونًا عن الجزيئات ذات الكتل الذرية 176 بروتونًا، وكانت المسافة الفاصلة بين الخلايا المتجاورة في الكاشف الذي تستخدمه 0.10mm، ويجب أن تُسرع الجزيئات بتطبيق فرق جهد 5000 V على الأقل؛ حتى يتم الكشف عنها، فما قيم كل من B، v، r التي يجب أن تكون لجهازك؟

سرعة الأيونات: $v = \sqrt{\frac{2qV}{m}} \approx 7.4 \times 10^4 \text{ m/s}$ - نصف القطر: $r \approx 1.75 \times 10^{-2} \text{ m}$ - شدة المجال المغناطيسي: $B = \frac{mv}{qr} \approx 7.7 \text{ T}$

Question 1

54. الماسح الضوئي لشريط الشيفرة يستخدم الماسح الضوئي لشريط الشفرة مصدر ضوء ليزر طوله الموجي 650 nm. أوجد تردد مصدر شعاع الليزر.

Accepted Answer

$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3.00 	imes 10^8}{650 	imes 10^{-9}} \approx 4.62 	imes 10^{14} 	ext{ Hz}$

Question 2

55. ما طول الهوائي اللازم لاستقبال إشارة راديو ترددها 101.3MHz؟

Accepted Answer

$\lambda = \frac{c}{f} = 2.96 	ext{ m}$
$L = \frac{\lambda}{4} \approx 0.740 	ext{ m}$

Question 3

56. موجة كهرومغناطيسية EM ترددها 100MHz تبث خلال كابل محوري ثابت العزل الكهربائي له 2.30. ما مقدار سرعة انتشار الموجات؟

Accepted Answer

$v = \frac{c}{\sqrt{K}} = \frac{3.00 	imes 10^8}{\sqrt{2.30}} \approx 1.98 	imes 10^8 	ext{ m/s}$

Question 4

57. الهاتف الخلوي يعمل جهاز إرسال هاتف خلوي على موجات حاملة ترددها 8.00x10^8 Hz. ما طول هوائي الهاتف الأمثل لالتقاط الإشارة؟ لاحظ أن الهوائيات ذات الطرف الواحد تولد قوة دافعة كهربائية عظمى عندما يكون طول الهوائي فيه مساويًا ربع الطول الموجي للموجة.

Accepted Answer

$\lambda = \frac{c}{f} = 0.375 	ext{ m}$
$L = \frac{\lambda}{4} = 0.0938 	ext{ m}$

Question 5

58. المذياع محطة إذاعية FM تبث موجاتها بتردد 94.5 MHz. ما مقدار طول الهوائي اللازم للحصول على أفضل استقبال لهذه المحطة؟

Accepted Answer

$\lambda \approx 3.17 	ext{ m}$
$L \approx 0.794 	ext{ m}$

Question 6

59. إذا كان طول هوائي هاتف خلوي 8.3cm فما مقدار التردد الذي يرسل ويستقبل عليه هذا الهاتف؟ لعلك تذكر من المسألة 57 أن الهوائيات ذات الطرف الواحد - ومنها المستخدم في الهاتف الخلوي - تولد قوة دافعة كهربائية عظمى عندما يكون طولها مساويًا ربع الطول الموجي للموجة التي ترسلها وتستقبلها.

Accepted Answer

$\lambda = 4L = 0.332 	ext{ m}$
$f = \frac{c}{\lambda} \approx 904 	ext{ MHz}$

Question 7

60. سُرع جسيم مجهول بتطبيق فرق جهد مقداره 1.50x10^2 V. إذا دخل هذا الجسيم مجالاً مغناطيسيًا مقداره 50.0 mT وسلك مسارًا منحنيًا نصف قطر 9.80 cm فما مقدار النسبة q/m؟

Accepted Answer

$\frac{q}{m} = \frac{2V}{B^2 r^2} \approx 1.25 	imes 10^7 	ext{ C/kg}$

Question 8

61. تطبيق المفاهيم تستخدم العديد من محطات الشرطة الرادار لضبط السائقين الذين يتجاوزون السرعة المسموح بها. والرادار جهاز يستعمل إشارة كهرومغناطيسية ذات تردد كبير لقياس سرعة جسم متحرك، وتردد إشارة الرادار المرسلة معلوم، وعندما تنعكس هذه الإشارة المرسلة عن الجسم المتحرك تلتقط من قبل الرادار. ولأن الجسم متحرك بالنسبة إلى الرادار لذا يكون تردد الإشارة المستقبلة مختلفًا عن تردد الإشارة المرسلة. وتسمى هذه الظاهرة إزاحة دوبلر. فإذا كان الجسم متحركًا نحو الرادار كان تردد الموجة المستقبلة أكبر من تردد الموجة المرسلة. ما مقدار سرعة الجسم المتحرك إذا كان تردد الموجة المرسلة 10.525 GHz وكان للموجة المستقبلة إزاحة دوبلر مقدارها 1850 Hz؟
$v_{	ext{هدف}} = c \frac{f_{	ext{دوبلر}}}{2f_{	ext{بث}}}$
حيث $v_{	ext{هدف}}$: سرعة الهدف (m/s)
$c$ سرعة الضوء (m/s)
$f_{	ext{دوبلر}}$: إزاحة تردد دوبلر (Hz)
$f_{	ext{بث}}$: تردد الموجة المرسلة (Hz)

Accepted Answer

$v = \frac{f_D c}{2f} = 6.4 	ext{ m/s}$

Question 9

62. تطبيق المفاهيم كتب طارق قصة خيال علمي تسمى (الرجل الخفي)، وفيها يشرب الرجل جرعة دواء فيصبح غير مرئي. ثم يستعيد طبيعته مرة أخرى. وضح لماذا لا يستطيع الرجل غير المرئي الرؤية؟

Accepted Answer

لأنه لكي يرى يجب أن تمتص أو تبعث عيناه الضوء
وتكون صورة على الشبكية؛ فإذا كان غير مرئي فهذا يعني
أن الضوء يمر خلال عينيه وشبكيته دون أن يمتص أو
يتفاعل

Question 10

63. تصميم تجربة إذا طلب إليك أن تصمم مطياف كتلة باستخدام المبادئ التي نوقشت في هذا الفصل، لكن باستخدام أداة إلكترونية بدل الفيلم الفوتوغرافي. وتريد فصل الجزيئات الأحادية التأين (+1) ذات الكتل الذرية 175 بروتونًا عن الجزيئات ذات الكتل الذرية 176 بروتونًا، وكانت المسافة الفاصلة بين الخلايا المتجاورة في الكاشف الذي تستخدمه 0.10mm، ويجب أن تُسرع الجزيئات بتطبيق فرق جهد 5000 V على الأقل؛ حتى يتم الكشف عنها، فما قيم كل من B، v، r التي يجب أن تكون لجهازك؟

Accepted Answer

سرعة الأيونات:
$v = \sqrt{\frac{2qV}{m}} \approx 7.4 	imes 10^4 	ext{ m/s}$
- نصف القطر: $r \approx 1.75 	imes 10^{-2} 	ext{ m}$
- شدة المجال المغناطيسي: $B = \frac{mv}{qr} \approx 7.7 	ext{ T}$

صفحة 160 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 معلومات الصفحة

📄 النص الكامل للصفحة

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

سؤال س: 54: 54. الماسح الضوئي لشريط الشيفرة يستخدم الماسح الضوئي لشريط الشفرة مصدر ضوء ليزر طوله الموجي 650 nm. أوجد تردد مصدر شعاع الليزر.

سؤال س: 55: 55. ما طول الهوائي اللازم لاستقبال إشارة راديو ترددها 101.3MHz؟

سؤال س: 56: 56. موجة كهرومغناطيسية EM ترددها 100MHz تبث خلال كابل محوري ثابت العزل الكهربائي له 2.30. ما مقدار سرعة انتشار الموجات؟

سؤال س: 58: 58. المذياع محطة إذاعية FM تبث موجاتها بتردد 94.5 MHz. ما مقدار طول الهوائي اللازم للحصول على أفضل استقبال لهذه المحطة؟

سؤال س: 60: 60. سُرع جسيم مجهول بتطبيق فرق جهد مقداره 1.50x10^2 V. إذا دخل هذا الجسيم مجالاً مغناطيسيًا مقداره 50.0 mT وسلك مسارًا منحنيًا نصف قطر 9.80 cm فما مقدار النسبة q/m؟