📋 المحتوى المنظم
📖 محتوى تعليمي مفصّل
جدول البيانات
نوع: METADATA
المسافة (cm) | بيتا-المقيسة معدل الإشعاع (cpm) | بيتا-الصحة معدل الإشعاع (cpm) | جاما-المقيسة معدل الإشعاع (cpm) | جاما-الصحة معدل الإشعاع (cpm)
2 | | | |
4 | | | |
6 | | | |
8 | | | |
10 | | | |
12 | | | |
14 | | | |
نوع: محتوى تعليمي
الإشعاع الخلفي (عدد كل دقيقة = cpm)
نوع: محتوى تعليمي
الخطوات
نوع: محتوى تعليمي
يختلف نوع عداد الإشعاع أو أنبوب جايجر- مولر، والأنابيب المتوافرة في المدارس بعضها عن بعض كثيراً. يجب أن تأخذ هذا في الحسبان في خطواتك، وكذلك الاهتمام بتجميع وحمل الجهاز المتوافر وكل من الكاشف والمادة المشعة.
نوع: محتوى تعليمي
عندما يكون الكاشف على بعد 1 m على الأقل بعيداً عن المواد المشعة، قم بتشغيل الكاشف، وقس الإشعاع. وهذا يسمى الإشعاع الأولي. سجل المقدار في جدول البيانات.
نوع: محتوى تعليمي
قس إشعاع بيتا وجاما الصادرين عن المصادر المشعة لديك وعلى مسافات مختلفة.
نوع: محتوى تعليمي
اطرح معدل الإشعاع الأولي من معدل الإشعاع المسجل للحصول على النشاطية المصححة.
نوع: محتوى تعليمي
تأكد أن تفحص - بمساعدة معلمك - وتتأكد من تصميمك قبل أن تواصل تجربتك.
نوع: محتوى تعليمي
الاستنتاج والتطبيق
نوع: محتوى تعليمي
وضح قيم يتشابه المنحنيان؟ وما العلاقة بين البعد ومعدلات العد؟
نوع: محتوى تعليمي
صف ما يحدث لمعدل العد الأولي لشخص عندما ينتقل من الساحل في مستوى سطح البحر الأقل بعيداً عن الإشعاع، وهذا يسمى الإشعاع الأولي. وهذا جدول البيانات.
نوع: محتوى تعليمي
صف ما يحدث لمعدل عد بيتا عندما يتحرك أنبوب جايجر - مولر إلى الخلف أمثال المسافة الأولية. على سبيل المثال مثال 18 مقارنة بـ 6 cm.
نوع: محتوى تعليمي
التوسع في البحث
نوع: محتوى تعليمي
ما الظواهر الفيزيائية الأخرى التي تتبع أنماطاً مماثلة؟
نوع: محتوى تعليمي
الفيزياء في الحياة
نوع: محتوى تعليمي
اشرح كيف يشكل كل من المواد المشعة خطراً محتملاً لك أو للآخرين؟
نوع: محتوى تعليمي
التحليل
نوع: محتوى تعليمي
لاحظ واستنتج ما مقدار الإشعاع الأولي في هذه التجربة؟
نوع: محتوى تعليمي
مثل بيانيًا واستخدم الرسوم البيانية عين نقاطاً على المحور الأفقي ومعدل العد المصحح للمعد الأولي وعين معدل العد الرأسي. إذا كانت معدلات العد متمائلة، فعين معدل الرسم البياني لكل مجموعة بيانات.
نوع: METADATA
وزارة التعليم
2025 - 1447
🔍 عناصر مرئية
جدول البيانات
A table with 5 columns and 7 rows for data entry. The first column is 'المسافة (cm)' and the remaining four columns are for different radiation measurements (beta and gamma, measured and true). All data cells are empty.
✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية
عدد الأسئلة: 8
سؤال س: جدول البيانات: جدول البيانات
الإجابة: س: جدول البيانات
الإشعاع الخلفي = 30 cpm
معدل الإشعاع المصحح = معدل الإشعاع المقاس - الإشعاع الخلفي
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):**
عند قياس الإشعاع، لا بد من أخذ الإشعاع الخلفي في الاعتبار. الإشعاع الخلفي هو الإشعاع الموجود طبيعياً في البيئة حتى بدون وجود مصدر إشعاعي محدد.
- **الخطوة 2 (التطبيق):**
للحصول على قراءة دقيقة للإشعاع الصادر من المصدر الذي ندرسه فقط، يجب أن نطرح هذا الإشعاع الخلفي من القراءة الكلية التي نحصل عليها من الجهاز.
- **الخطوة 3 (النتيجة):**
إذن، الإشعاع الخلفي في هذه الحالة هو 30 cpm.
ولحساب معدل الإشعاع المصحح، نستخدم العلاقة: **معدل الإشعاع المصحح = معدل الإشعاع المقاس - الإشعاع الخلفي**
سؤال س1: الاستنتاج والتطبيق: 1. وضح فيم يتشابه المنحنيان؟ وما العلاقة بين البعد ومعدلات العد؟
الإجابة: س1: يتشابه المنحنيان في أنهما يدلان على تناقص معدل العد بزيادة المسافة، والعلاقة بينهما علاقة تربيعية عكسية.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
عند تحليل المنحنيات التي تمثل معدل العد مقابل المسافة، نلاحظ بشكل عام أن معدل العد يقل كلما زادت المسافة عن مصدر الإشعاع. هذا يعني أن الإشعاع يصبح أضعف كلما ابتعدنا عن مصدره.
العلاقة بين شدة الإشعاع (التي يمثلها معدل العد) والمسافة هي علاقة تربيعية عكسية، وهذا يعني أن شدة الإشعاع تتناسب عكسياً مع مربع المسافة. فكلما زادت المسافة، قل معدل العد بشكل كبير.
إذن، يتشابه المنحنيان في أنهما يدلان على **تناقص معدل العد بزيادة المسافة**، والعلاقة بينهما **علاقة تربيعية عكسية**.
سؤال س2: الاستنتاج والتطبيق: 2. وضح كيف يتغير معدل العد الأولي لشخص عندما ينتقل من الساحل في مستوى سطح البحر مقارنة بمستوى قمة جبل؟
الإجابة: س2: يزداد معدل العد الأولي عند قمة الجبل؛ لأن الغلاف الجوي يكون أقل سماكة في الأعلى، فيقل امتصاصه للإشعاعات.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
الإشعاع الأولي الذي يصل إلى شخص يأتي من مصادر طبيعية مثل الإشعاع الكوني. الغلاف الجوي للأرض يعمل كدرع يمتص جزءاً كبيراً من هذا الإشعاع قبل أن يصل إلينا.
عندما يكون الشخص على قمة جبل، يكون أقرب إلى الفضاء الخارجي، وبالتالي يكون الغلاف الجوي فوقه أقل سمكاً مقارنة بشخص على مستوى سطح البحر.
بما أن الغلاف الجوي أقل سماكة، فإن قدرته على امتصاص الإشعاعات الكونية تقل، مما يسمح بوصول كمية أكبر من الإشعاع إلى الشخص.
لذلك، **يزداد معدل العد الأولي عند قمة الجبل؛ لأن الغلاف الجوي يكون أقل سماكة في الأعلى، فيقل امتصاصه للإشعاعات**.
سؤال س3: الاستنتاج والتطبيق: 3. صف ما يحدث لمعدل عد بيتا عندما يتحرك أنبوب جايجر - ميلر إلى الخلف ثلاثة أمثال المسافة الأولية. على سبيل المثال 18 cm مقارنة بـ 6 cm.
الإجابة: س3: عند تثليث المسافة يقل معدل العد بمقدار $(1/3)^2 = 1/9$ من قيمته الأصلية.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):**
تتبع شدة الإشعاع (ومعدل العد) قانون التربيع العكسي، والذي ينص على أن شدة الإشعاع تتناسب عكسياً مع مربع المسافة من المصدر.
رياضياً، إذا كانت $I$ هي شدة الإشعاع و $r$ هي المسافة، فإن $I \propto \frac{1}{r^2}$.
- **الخطوة 2 (التطبيق):**
إذا تحرك أنبوب جايجر - ميلر إلى الخلف ثلاثة أمثال المسافة الأولية، فهذا يعني أن المسافة الجديدة $r_2$ ستكون $3 \times r_1$.
لنفترض أن معدل العد الأولي هو $C_1$ عند المسافة $r_1$. ومعدل العد الجديد هو $C_2$ عند المسافة $r_2 = 3r_1$.
- **الخطوة 3 (الحل):**
باستخدام قانون التربيع العكسي:
$$\frac{C_2}{C_1} = \frac{r_1^2}{r_2^2}$$
$$\frac{C_2}{C_1} = \frac{r_1^2}{(3r_1)^2}$$
$$\frac{C_2}{C_1} = \frac{r_1^2}{9r_1^2}$$
$$\frac{C_2}{C_1} = \frac{1}{9}$$
هذا يعني أن $C_2 = \frac{1}{9} C_1$.
- **الخطوة 4 (النتيجة):**
إذن، عند تثليث المسافة، **يقل معدل العد بمقدار $(1/3)^2 = 1/9$ من قيمته الأصلية**.
سؤال مربع-1: التوسع في البحث: ما الظواهر الفيزيائية الأخرى التي تتبع أنماطاً مماثلة؟
الإجابة: مثل الضوء، الصوت، قوة الجاذبية، والمجال الكهربائي.
يظهر في: قانون التربيع العكسي.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
العديد من الظواهر الفيزيائية تتبع نفس النمط الذي يصف تناقص الشدة مع مربع المسافة، وهو ما يعرف بقانون التربيع العكسي.
هذا القانون ينطبق على أي شيء ينتشر بالتساوي في جميع الاتجاهات من مصدر نقطي.
من أمثلة هذه الظواهر:
- **الضوء:** شدة الإضاءة من مصدر نقطي تقل مع مربع المسافة.
- **الصوت:** شدة الصوت تقل مع مربع المسافة من المصدر.
- **قوة الجاذبية:** قوة الجاذبية بين جسمين تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بين مركزيهما.
- **المجال الكهربائي:** شدة المجال الكهربائي حول شحنة نقطية تتناسب عكسياً مع مربع المسافة منها.
إذن، الظواهر الفيزيائية الأخرى التي تتبع أنماطاً مماثلة هي: **الضوء، الصوت، قوة الجاذبية، والمجال الكهربائي. ويظهر هذا النمط في قانون التربيع العكسي**.
سؤال س: الفيزياء في الحياة: الفيزياء في الحياة: اشرح كيف يشكل قربك من المواد المشعة خطراً محتملاً لك أو للآخرين؟
الإجابة: س: الفيزياء في الحياة
لأن شدة الإشعاع تزداد كثيراً عند الاقتراب من
فتزداد الجرعة الممتصة، مما قد يسبب تلفاً في
الخلايا وزيادة خطر الأمراض.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
شدة الإشعاع، مثلها مثل العديد من الظواهر الفيزيائية، تتبع قانون التربيع العكسي. هذا يعني أن شدة الإشعاع تزداد بشكل كبير كلما اقتربنا من المصدر المشع.
عند الاقتراب من المواد المشعة، تزداد الجرعة الإشعاعية التي يمتصها الجسم. هذه الجرعة الزائدة من الإشعاع يمكن أن تسبب أضراراً بالغة للخلايا الحية، مثل تلف الحمض النووي (DNA).
تلف الخلايا قد يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة، بما في ذلك زيادة خطر الإصابة بالسرطان، أو أمراض أخرى مرتبطة بالإشعاع.
لذلك، يشكل قربك من المواد المشعة خطراً محتملاً لك أو للآخرين **لأن شدة الإشعاع تزداد كثيراً عند الاقتراب من المصدر، فتزداد الجرعة الممتصة، مما قد يسبب تلفاً في الخلايا وزيادة خطر الأمراض**.
سؤال س1: التحليل: 1. لاحظ واستنتج ما مقدار الإشعاع الأولي في هذه التجربة؟
الإجابة: س1: هو الإشعاع الخلفي المقاس عندما يكون الكاشف بعيداً عن المصدر، ويساوي 30 cpm.
خطوات الحل:
- **الشرح:**
عند تحليل المنحنيات التي تمثل معدل العد مقابل المسافة، نلاحظ بشكل عام أن معدل العد يقل كلما زادت المسافة عن مصدر الإشعاع. هذا يعني أن الإشعاع يصبح أضعف كلما ابتعدنا عن مصدره.
العلاقة بين شدة الإشعاع (التي يمثلها معدل العد) والمسافة هي علاقة تربيعية عكسية، وهذا يعني أن شدة الإشعاع تتناسب عكسياً مع مربع المسافة. فكلما زادت المسافة، قل معدل العد بشكل كبير.
إذن، يتشابه المنحنيان في أنهما يدلان على **تناقص معدل العد بزيادة المسافة**، والعلاقة بينهما **علاقة تربيعية عكسية**.
سؤال س2: التحليل: 2. مثل بيانياً واستخدم الرسوم البيانية عيّن نقاطاً على الرسم البياني تمثل معدل إشعاع جاما مقابل بُعد، ثم عيّن البُعد على المحور الأفقي ومعدل العد المصحح للعينة على المحور الرأسي. إذا كانت معدلات العد متماثلة فعيّن معدل عد بيتا على الرسم البياني نفسه، وميّز الرسم البياني لكل مجموعة بيانات.
الإجابة: س2: ضع البعد على المحور الأفقي ومعدل العد المصحح على الرأسي.
نقاط جاما: (2, 400)، (4, 100)، (6, 44).
شكل المنحنى: تناقصي (عكسي تربيعي).
خطوات الحل:
- **الشرح:**
الإشعاع الأولي الذي يصل إلى شخص يأتي من مصادر طبيعية مثل الإشعاع الكوني. الغلاف الجوي للأرض يعمل كدرع يمتص جزءاً كبيراً من هذا الإشعاع قبل أن يصل إلينا.
عندما يكون الشخص على قمة جبل، يكون أقرب إلى الفضاء الخارجي، وبالتالي يكون الغلاف الجوي فوقه أقل سمكاً مقارنة بشخص على مستوى سطح البحر.
بما أن الغلاف الجوي أقل سماكة، فإن قدرته على امتصاص الإشعاعات الكونية تقل، مما يسمح بوصول كمية أكبر من الإشعاع إلى الشخص.
لذلك، **يزداد معدل العد الأولي عند قمة الجبل؛ لأن الغلاف الجوي يكون أقل سماكة في الأعلى، فيقل امتصاصه للإشعاعات**.