تجربة عملية - كتاب العلوم - الصف 8 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: ما الذي يحدد شدة موجة الضوء؟

الإجابة: شدة الموجة الكهرومغناطيسية مقدار الطاقة التي تحملها هذه الموجات.

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |---|---| | **المطلوب** | تحديد ما يحدد شدة موجة الضوء. | | **المعطيات** | لا يوجد معطيات عددية مباشرة، ولكن السؤال يتعلق بمفهوم فيزيائي. |
2. **المبدأ الفيزيائي:** * **شدة الموجة الكهرومغناطيسية:** هي كمية الطاقة التي تحملها الموجة في وحدة المساحة عمودياً على اتجاه انتشارها في وحدة الزمن.
3. **شرح الإجابة:** * بمعنى آخر، كلما زادت الطاقة التي تحملها الموجة الكهرومغناطيسية، زادت شدتها.
4. **الإجابة النهائية:** * تعتبر الطاقة التي تحملها الموجات الكهرومغناطيسية هي العامل المحدد لشدة هذه الموجات.

سؤال 2: ما مدى شدة الموجات الكهرومغناطيسية؟ أ: ما مدى أطوال الموجات للموجات الكهرومغناطيسية؟ ب: ما مدى أطوال الموجات للموجات المرئية؟ ج: ما مدى أطوال الموجات للموجات تحت الحمراء؟

الإجابة: أ: مدى أطوال الموجات للموجات الكهرومغناطيسية يتراوح بين 10^-12 متر إلى 10^4 متر. ب: مدى أطوال الموجات للموجات المرئية يتراوح بين 400 نانومتر إلى 700 نانومتر. ج: مدى أطوال الموجات للموجات تحت الحمراء يتراوح بين 700 نانومتر إلى 1 ملم.

خطوات الحل:

1. | العنصر | الوصف | |---|---| | **المطلوب** | تحديد مدى الأطوال الموجية لكل من الموجات الكهرومغناطيسية، المرئية، وتحت الحمراء. | | **المعطيات** | لا يوجد معطيات عددية مباشرة، ولكن السؤال يتعلق بمعلومات محددة حول الأطوال الموجية. |
2. **المبادئ الفيزيائية:** * **الطول الموجي:** هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين في الموجة. * **الموجات الكهرومغناطيسية:** تتضمن طيف واسع من الموجات مثل موجات الراديو، الأشعة تحت الحمراء، الضوء المرئي، الأشعة فوق البنفسجية، وأشعة جاما.
3. **الحل:** 1. **مدى أطوال الموجات الكهرومغناطيسية:** * يتراوح بين $10^{-12}$ متر (أشعة جاما) إلى $10^{4}$ متر (موجات الراديو الطويلة). 2. **مدى أطوال الموجات المرئية:** * يتراوح بين 400 نانومتر (اللون البنفسجي) إلى 700 نانومتر (اللون الأحمر). 3. **مدى أطوال الموجات تحت الحمراء:** * يتراوح بين 700 نانومتر إلى 1 مليمتر.
4. > **ملاحظة:** > * النانومتر الواحد يساوي $10^{-9}$ متر. > * المليمتر الواحد يساوي $10^{-3}$ متر.
5. **الإجابة النهائية:** * أطوال الموجات الكهرومغناطيسية تتوزع على نطاق واسع، بينما الموجات المرئية وتحت الحمراء تشغلان جزءًا أصغر من هذا النطاق.

ما هو التعريف الصحيح للطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية؟

• أ) المسافة بين نقطة بداية ونهاية انتشار الموجة.
• ب) عدد الاهتزازات التي يحدثها المجالان الكهربائي والمغناطيسي في الثانية الواحدة.
• ج) مقدار الطاقة التي تحملها الموجة.
• د) هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليتين لتذبذب المجال الكهربائي أو المغناطيسي.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: هو المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليتين لتذبذب المجال الكهربائي أو المغناطيسي.

الشرح: الطول الموجي هو مقياس للمسافة المادية لدورة واحدة كاملة للموجة، ويُحدد عادةً بالمسافة بين نقاط متشابهة على موجتين متتاليتين، مثل القمم أو القيعان.

تلميح: فكر في المكونات المتذبذبة للموجة والمسافة بين نقاط التماثل.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي مما يلي يصف تعريف تردد الموجة الكهرومغناطيسية؟

• أ) المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليتين للموجة.
• ب) المسافة التي تقطعها الموجة في الثانية الواحدة.
• ج) هو عدد الاهتزازات التي يحدثها المجالان الكهربائي والمغناطيسي في الثانية الواحدة.
• د) مقدار الطاقة الكلية التي تحملها الموجة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: هو عدد الاهتزازات التي يحدثها المجالان الكهربائي والمغناطيسي في الثانية الواحدة.

الشرح: تردد الموجة هو مقياس لعدد الدورات أو الاهتزازات الكاملة التي تحدثها الموجة في وحدة زمنية، وعادة ما تكون الثانية، ويعبر عنه بوحدة الهرتز.

تلميح: تذكر العلاقة بين 'التردد' و 'الزمن' أو 'الاهتزازات في فترة زمنية'.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو العامل الرئيسي الذي يحدد شدة موجات الضوء؟

• أ) سرعة انتشار الموجة في الوسط.
• ب) المسافة بين مصدر الضوء والمراقب.
• ج) مقدار الطاقة التي تحملها هذه الموجات.
• د) طول الموجة وترددها.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مقدار الطاقة التي تحملها هذه الموجات.

الشرح: شدة الموجة الكهرومغناطيسية، بما في ذلك الضوء، هي مقياس لمقدار الطاقة التي تنقلها الموجة. كلما زادت الطاقة التي تحملها الموجة، زادت شدتها، وبالتالي زاد سطوع الضوء.

تلميح: فكر في العلاقة بين شدة الضوء وخصائص الموجة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هو التعريف الأكثر دقة للطيف الكهرومغناطيسي؟

• أ) مجموعة الموجات الضوئية المرئية فقط.
• ب) الموجات التي تتكون من مجال كهربائي فقط.
• ج) هو مدى كامل لكافة الترددات الكهرومغناطيسية وأطوالها الموجية.
• د) الموجات التي تنتقل في الفراغ فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مدى كامل لكافة الترددات الكهرومغناطيسية وأطوالها الموجية.

الشرح: الطيف الكهرومغناطيسي هو النطاق الكامل لجميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي، والذي يمتد من موجات الراديو الطويلة ذات الطاقة المنخفضة إلى أشعة جاما قصيرة المدى ذات الطاقة العالية، ويشمل الضوء المرئي.

تلميح: الطيف يمثل نطاقاً واسعاً من الموجات الكهرومغناطيسية.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

في الطيف الكهرومغناطيسي، كيف ترتبط الترددات العالية والطاقة التي تحملها الموجات؟

• أ) الترددات العالية تمثل موجات لها أطوال موجية قصيرة وتحمل طاقة كبيرة.
• ب) الترددات العالية تمثل موجات لها أطوال موجية كبيرة وتحمل طاقة قليلة.
• ج) الترددات العالية لا ترتبط بالطاقة أو الطول الموجي.
• د) الترددات العالية تمثل موجات لها أطوال موجية قصيرة وتحمل طاقة قليلة.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: الترددات العالية تمثل موجات لها أطوال موجية قصيرة وتحمل طاقة كبيرة.

الشرح: في الطيف الكهرومغناطيسي، تزداد طاقة الموجة بزيادة ترددها، وتنقص بزيادة طولها الموجي. وبالتالي، الموجات ذات الترددات العالية لها أطوال موجية قصيرة وتحمل طاقة كبيرة.

تلميح: تذكر أن العلاقة بين التردد والطاقة طردية، وعكسية مع الطول الموجي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط