صفحة 166 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

📄 النص الكامل للصفحة

{ "language": "ar", "direction": "rtl", "page_context": { "page_title": "الإشعاع من الأجسام المتوهجة", "page_type": "lesson_content", "main_topics": [ "الإشعاع الحراري", "قانون بلانك", "قانون فين" ], "headers": [ "الإشعاع من الأجسام المتوهجة", "Radiation from Incandescent Bodies", "تجربة", "التحليل والاستنتاج", "الشكل 1-6 يوضح الرسم البياني أطياف الانبعاث لجسم متوهج عند ثلاث درجات حرارة مختلفة." ], "has_questions": true, "has_formulas": true, "has_examples": false, "has_visual_elements": true }, "sections": [ { "order": 1, "type": "header", "content": "الإشعاع من الأجسام المتوهجة", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT" }, { "order": 2, "type": "header", "content": "Radiation from Incandescent Bodies", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT" }, { "order": 3, "type": "main_content", "content": "لماذا يُعد الإشعاع المنبعث من الجسم الساخن فيزيائيين؟ لاحظ أنه يجب التعامل مع المشكلة من حيث شدة الإشعاع المنبعث - كمية الطاقة الإشعاعية التي تسقط عمودياً على وحدة المساحات خلال فترة زمنية ثابتة، وتقاس بوحدة W/m² - وتردده عند درجات حرارة مختلفة. وتستطيع نظرية الموجات الكهرومغناطيسية لتفسير الإشعاعات المشاهدة من الأجسام الساخنة. إذن فما طبيعة الإشعاع المنبعث من الأجسام الساخنة؟", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT", "question_indicators": { "has_question_words": true, "has_numbering": false, "has_multiple_choice": false, "has_fill_in_blank": false, "has_instruction_words": false } }, { "order": 4, "type": "main_content", "content": "تستخدم مفتاح التحكم لزيادة الجهد المطبق على المصباح، فإذا زاد الجهد زادت شدة التيار، وبالتالي زادت درجة حرارة الفتيلة. وعندما تزداد درجة حرارة الفتيلة، فإن اللون يتغير من الأحمر الداكن إلى البرتقالي، ثم إلى الأصفر وأخيراً إلى الأبيض. ويحدث تغير اللون هذا لأن الفتيلة ذات درجة الحرارة الأعلى تبعث إشعاعاً بتردد أعلى. وإذا انبعث الإشعاع ذا التردد الأعلى أدى إلى أن تظهر الفتيلة بيضاء. وهذا يؤدي إلى أن تظهر الفتيلة بيضاء.", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT", "question_indicators": { "has_question_words": false, "has_numbering": false, "has_multiple_choice": false, "has_fill_in_blank": false, "has_instruction_words": false } }, { "order": 5, "type": "main_content", "content": "يسمى الرسم البياني لشدة الضوء المنبعث من جسم ساخن على مدى من الترددات طيف الانبعاث. ويوضح الشكل 1-6 أطياف الانبعاث لجسم متوهج عند درجات حرارة مختلفة: 4000 k و 5800 k و 8000 K. لاحظ أنه عند كل درجة حرارة هناك تردد تنبعث عنده كمية عظمى من الطاقة. وإذا قارنت موقع قمة كل من التردد الذي تنبعث عنده كمية الطاقة العظمى، ولاحظت أنه كلما ازدادت درجة الحرارة ازداد التردد الذي تنبعث عنده كمية الطاقة العظمى يزداد أيضاً.", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT", "question_indicators": { "has_question_words": false, "has_numbering": false, "has_multiple_choice": false, "has_fill_in_blank": false, "has_instruction_words": false }, "associated_visual_elements": [ 0 ] }, { "order": 6, "type": "main_content", "content": "إن القدرة الكلية المنبعثة من جسم ساخن تزداد بإطراد بازدياد درجة حرارته. تناسب القدرة المنبعثة في كل ثانية (للموجات الكهرومغناطيسية) تناسباً طردياً مع درجة حرارة الجسم الساخن بوحدة كلفن مرفوعة للقوة الرابعة؛ أي T⁴ α P، لذا تشع الأجسام الساخنة قدرة أكبر مقارنة بالأجسام الباردة. وهي كرة كثيفة من الغازات سخنت حتى توهجت؛ وذلك بسبب الطاقة الناتجة عن التفاعلات النووية فيها.", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT", "question_indicators": { "has_question_words": false, "has_numbering": false, "has_multiple_choice": false, "has_fill_in_blank": false, "has_instruction_words": false } }, { "order": 7, "type": "header", "title": "تجربة", "content": "السطوع في الظلام", "content_classification": "EDUCATIONAL_CONTENT" }

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 7

سؤال 1: 1. صف النتائج.

الإجابة: س 1: عند تسليط ضوء أحمر لا يحدث توهج فلوري واضح؛ يُرى فقط الضوء الأحمر المنعكس دون لمعان أخضر.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند تسليط الضوء الأحمر على الفلوريسين، نلاحظ أن الضوء الأحمر ينعكس فقط، ولا يظهر أي توهج إضافي بلون مختلف (مثل الأخضر). هذا يعني أن المادة لم تمتص الضوء الأحمر وتُصدر ضوءًا آخر. إذن النتائج هي: **عند تسليط ضوء أحمر لا يحدث توهج فلوري واضح؛ يُرى فقط الضوء الأحمر المنعكس دون لمعان أخضر.**

سؤال 2: 2. توقع كيف تتأثر النتائج عند استعمال مرشح ضوء أخضر بدلاً من المرشح الأحمر؟

الإجابة: س 2: لا يظهر توهج فلوري واضح؛ لأن طاقة الضوء الأخضر غير كافية لإثارة الفلوريسين مقارنةً بالأزرق.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن ظاهرة الفلورة تحدث عندما تمتص المادة فوتونات ضوئية ذات طاقة كافية لإثارة إلكتروناتها إلى مستويات طاقة أعلى، ثم تعود هذه الإلكترونات إلى مستواها الأصلي مطلقة فوتونات ضوئية بطاقة أقل (طول موجي أطول).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** الضوء الأحمر له أقل طاقة بين ألوان الطيف المرئي، يليه الضوء الأخضر الذي تكون طاقته أعلى قليلاً من الأحمر ولكنها لا تزال أقل من الضوء الأزرق أو البنفسجي. إذا كان الضوء الأحمر غير كافٍ لإثارة الفلوريسين، فمن المرجح أن الضوء الأخضر أيضًا لن يكون كافيًا، أو سيكون تأثيره ضعيفًا جدًا، لأن طاقته لا تزال منخفضة نسبيًا مقارنة بالطاقة المطلوبة لإثارة الفلوريسين بشكل واضح (والتي عادة ما تكون بضوء أزرق أو فوق بنفسجي).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، نتوقع: **لا يظهر توهج فلوري واضح؛ لأن طاقة الضوء الأخضر غير كافية لإثارة الفلوريسين مقارنةً بالضوء الأزرق الذي يسبب الفلورة عادةً.**

سؤال 3: 3. اختبر توقعاتك.

الإجابة: س 3: لا يلاحظ توهج فلوري واضح؛ يظهر أساسًا الضوء الأخضر الساقط (وقد يكون التوهج ضعيفًا جدًا).

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند إجراء التجربة بمرشح الضوء الأخضر، نلاحظ أن الفلوريسين لا يتوهج بشكل واضح. ما يظهر هو الضوء الأخضر الساقط نفسه، وقد يكون هناك توهج فلوري ضعيف جدًا بالكاد يُرى، مما يؤكد أن طاقة الضوء الأخضر غير كافية لإحداث فلورة واضحة. إذن النتائج هي: **لا يلاحظ توهج فلوري واضح؛ يظهر أساسًا الضوء الأخضر الساقط (وقد يكون التوهج ضعيفًا جدًا).**

سؤال 4: 4. فسّر النتائج.

الإجابة: س 4: الفلوريسين يتوهج فقط بامتصاص فوتونات عالية الطاقة. الأحمر والأخضر طاقتهما غير كافية للإثارة. الضوء المنبعث يكون أقل طاقة من المثير.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** تعتمد ظاهرة الفلورة على امتصاص المادة لفوتونات ضوئية ذات طاقة محددة (طول موجي قصير) لإثارة إلكتروناتها. بعد ذلك، تعود الإلكترونات إلى حالتها الأصلية مطلقة فوتونات ضوئية بطاقة أقل (طول موجي أطول).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** الضوء الأحمر والأخضر يقعان في نطاق الأطوال الموجية الطويلة نسبيًا، مما يعني أن فوتوناتهما تحمل طاقة منخفضة. هذه الطاقة غير كافية لإثارة جزيئات الفلوريسين إلى مستويات الطاقة التي تسمح بحدوث الفلورة. لذلك، لا يحدث توهج فلوري واضح عند استخدام الضوء الأحمر أو الأخضر. أما الضوء المنبعث في الفلورة، فهو دائمًا أقل طاقة من الضوء الممتص (المثير) بسبب فقدان جزء من الطاقة على شكل حرارة أو اهتزازات جزيئية.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، التفسير هو: **الفلوريسين يتوهج فقط بامتصاص فوتونات عالية الطاقة. الأحمر والأخضر طاقتهما غير كافية للإثارة. الضوء المنبعث يكون أقل طاقة من المثير.**

سؤال 5: 5. توقع ما إذا كان الفلوريسين سيتوهج عند استعمال مرشح ضوء أزرق مع ذكر تفسير لتوقعك.

الإجابة: س 5: نعم، سيتوهج بوضوح (ضوء أخضر) لأن الضوء الأزرق عالي الطاقة ويستطيع إثارة الجزيئات.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** كما ذكرنا سابقًا، الفلورة تتطلب امتصاص فوتونات ذات طاقة كافية لإثارة الإلكترونات. طاقة الفوتون تتناسب عكسيًا مع طوله الموجي. الضوء الأزرق له طول موجي أقصر من الأحمر والأخضر، وبالتالي طاقته أعلى.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بما أن الضوء الأزرق يحمل طاقة أعلى من الضوء الأحمر والأخضر، فمن المرجح أن تكون طاقته كافية لإثارة جزيئات الفلوريسين. عندما تمتص جزيئات الفلوريسين الضوء الأزرق عالي الطاقة، فإنها ستصدر ضوءًا بفلورة مرئية، وعادة ما يكون هذا الضوء أخضر اللون (طاقة أقل من الأزرق).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، نتوقع: **نعم، سيتوهج بوضوح (ضوء أخضر) لأن الضوء الأزرق عالي الطاقة ويستطيع إثارة الجزيئات.**

سؤال 5: 5. توقع ما إذا كان الفلوريسين سيتوهج عند استعمال مرشح ضوء أزرق مع ذكر تفسير لتوقعك.

الإجابة: س 5: التوهج يعتمد على تردد الضوء (الطاقة). الأحمر والأخضر لا يثيران المادة، بينما الأزرق يسبب فلورة واضحة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** كما ذكرنا سابقًا، الفلورة تتطلب امتصاص فوتونات ذات طاقة كافية لإثارة الإلكترونات. طاقة الفوتون تتناسب عكسيًا مع طوله الموجي. الضوء الأزرق له طول موجي أقصر من الأحمر والأخضر، وبالتالي طاقته أعلى.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بما أن الضوء الأزرق يحمل طاقة أعلى من الضوء الأحمر والأخضر، فمن المرجح أن تكون طاقته كافية لإثارة جزيئات الفلوريسين. عندما تمتص جزيئات الفلوريسين الضوء الأزرق عالي الطاقة، فإنها ستصدر ضوءًا بفلورة مرئية، وعادة ما يكون هذا الضوء أخضر اللون (طاقة أقل من الأزرق).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، نتوقع: **نعم، سيتوهج بوضوح (ضوء أخضر) لأن الضوء الأزرق عالي الطاقة ويستطيع إثارة الجزيئات.**

سؤال 6: 6. اختبر توقعاتك.

الإجابة: س 6: يظهر توهج/فلورة خضراء ساطعة داخل الإناء وحوله.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عند استخدام مرشح الضوء الأزرق، نلاحظ بالفعل توهجًا فلوريًا ساطعًا وواضحًا داخل الإناء وحوله، ويكون هذا التوهج باللون الأخضر. هذا يؤكد أن الضوء الأزرق يمتلك الطاقة الكافية لإثارة جزيئات الفلوريسين، مما يجعلها تتوهج. إذن النتائج هي: **يظهر توهج/فلورة خضراء ساطعة داخل الإناء وحوله.**