الطبيعة الجسيمية للضوء-فيزياء توجيهي

1. الثوابت الفيزيائية : $\mathrm{كتلة} \mathrm{الالكترون} =gk{}^{31-}10\times 9 , \mathrm{شحنة} \mathrm{الالكترون} = C{}^{19-}10\times 6.1$ , $c=3\times {10}^{8}m/s , h=6.6\times {10}^{-34}J.s$

   1- احدى الظواهر التالية تمكنت الفيزياء الكلاسيكة في تفسيرها بنجاح

   • $\mathrm{الظهرة} \mathrm{الكهرضوئية}$
   • $\mathrm{الاطياف} \mathrm{الذرية}$
   • $\mathrm{ظهرة} \mathrm{كومبتون}$
   • $\mathrm{قوانين} \mathrm{نيوتن} \mathrm{في} \mathrm{الحركة}$

2. 2- في تجربة تسخين السلك المتوهج ظهرت اللوان التالية ، فان الترتيب الصحيح حسب الطول الموجي لها  

   

   • ${\lambda }_A<{\lambda }_B<{\lambda }_C$
   • ${\lambda }_A={\lambda }_B={\lambda }_C$
   • ${\lambda }_A>{\lambda }_B>{\lambda }_C$
   • ${\lambda }_A<{\lambda }_B={\lambda }_C$

3. 3- لا نستطيع رؤيه الاجسام في غرفه معتمه على الرغم بان كل الاجسام في الغرفه تبعثه اشعة كهرمغناطيسية لان الاجسام في درجة حرارة الغرفه 

   • $\mathrm{تشع} \mathrm{اشعة} \mathrm{كهرمغناطيسية} \mathrm{ذات} \mathrm{اطوال} \mathrm{موجية} \mathrm{كبيرة} \mathrm{في} \mathrm{منطقة} \mathrm{الاطوال} \mathrm{الموجية} \mathrm{للاشعة} \mathrm{تحت} \mathrm{الحمراء}$
   • $\mathrm{تشع} \mathrm{اشعة} \mathrm{كهرمغناطيسية} \mathrm{ذات} \mathrm{اطوال} \mathrm{موجية} \mathrm{قصيرة} \mathrm{في} \mathrm{منطقة} \mathrm{الاطوال} \mathrm{الموجية} \mathrm{للاشعة} \mathrm{فوق} \mathrm{البنفسجية}$
   • $\mathrm{تشع} \mathrm{اشعة} \mathrm{كهرمغناطيسية} \mathrm{ذات} \mathrm{اطوال} \mathrm{موجية} \mathrm{قصيره} \mathrm{في} \mathrm{منطقة} \mathrm{الاطوال} \mathrm{الموجية} \mathrm{للاشعة} \mathrm{تحت} \mathrm{الحمراء}$
   • $\mathrm{لا} \mathrm{تشع} \mathrm{اي} \mathrm{اشعة} \mathrm{كهرمغناطيسية} \mathrm{من} \mathrm{اي} \mathrm{نوع} (\mathrm{تحت} \mathrm{الحمراء} ، \mathrm{مرئية} ، \mathrm{فوق} \mathrm{بنفسجية})$

4. 4- يمثل الشكل توزيع  مناطق الطيف للاشعة الكهرومغناطيسية مشار الها بالرموز $(A,B,C)$ حدد المنطقة التي تظهر توافق مع نموذج رايلي-جنيز  و المنطقة التي وقعت بها كارثة الاشعة فوق البنفسجية حسب نموذج رايلي-جينز

   

   • $\mathrm{توافق} : C , \mathrm{كارثة} : A$
   • $\mathrm{توافق} : A , \mathrm{كارثة} : C$
   • $\mathrm{توافق} : A , \mathrm{كارثة} : A+B$
   • $\mathrm{توافق} : B+A , \mathrm{كارثة} : C$

5. 5- حسب كارثة الاشعة فوق البنفسجية لرايلي-جينز  فان

   • $0=\mathrm{الاشعاع} \lambda \Rightarrow 0=$
   • $\infty =\mathrm{الاشعاع} \lambda \Rightarrow 0=$
   • $\infty =\mathrm{الاشعاع} \lambda \Rightarrow \infty =$
   • $0=\mathrm{الاشعاع} \lambda \Rightarrow \infty =$

6. 6- عند نقصان درجة حرارة الجسم الاسود المثالي فان  

   • $\mathrm{قمة} \mathrm{المنحنى} \mathrm{تنزاح} \mathrm{نحو} \mathrm{يمين} \mathrm{المنحنى} و \mathrm{يزداد} \mathrm{الطول} \mathrm{الموجي} \mathrm{لشدة} \mathrm{الاشعاع} \mathrm{عندها}$
   • $\mathrm{قمة} \mathrm{المنحنى} \mathrm{تنزاح} \mathrm{نحو} \mathrm{يسار} \mathrm{المنحنى} و \mathrm{يزداد} \mathrm{الطول} \mathrm{الموجي} \mathrm{لشدة} \mathrm{الاشعاع} \mathrm{عندها}$
   • $\mathrm{قمة} \mathrm{المنحنى} \mathrm{تنزاح} \mathrm{نحو} \mathrm{يمين} \mathrm{المنحنى} و \mathrm{يقل} \mathrm{الطول} \mathrm{الموجي} \mathrm{لشدة} \mathrm{الاشعاع} \mathrm{عندها}$
   • $\mathrm{قمة} \mathrm{المنحنى} \mathrm{تنزاح} \mathrm{نحو} \mathrm{يسار} \mathrm{المنحنى} و \mathrm{يقل} \mathrm{الطول} \mathrm{الموجي} \mathrm{لشدة} \mathrm{الاشعاع} \mathrm{عندها}$

7. 7- اشعاع الجسم الاسود يعتمد على

   • $\mathrm{درجات} \mathrm{حرارته} و \mathrm{طبيعة} \mathrm{الجسم}$
   • $\mathrm{درجات} \mathrm{حرارته} و \mathrm{لونه}$
   • $\mathrm{درجات} \mathrm{حرارته} \mathrm{فقط}$
   • $\mathrm{لونه} \mathrm{فقط}$

8. 8- يشير مبدأ تكمية الطاقة للعالم بلانك ان الاشعاع الكهرمغناطيسي الناتج عن متذبذبات

   • $\mathrm{يتكون} \mathrm{من} \mathrm{وحدات} \mathrm{منفصلة} \mathrm{من} \mathrm{الطاقة} \mathrm{تتناسب} \mathrm{طرديا} \mathrm{مع} \mathrm{شدة} \mathrm{الضوء}$
   • $\mathrm{يتكون} \mathrm{من} \mathrm{وحدات} \mathrm{منفصلة} \mathrm{من} \mathrm{الطاقة} \mathrm{تتناسب} \mathrm{طرديا} \mathrm{مع} \mathrm{تردد} \mathrm{الضوء}$
   • $\mathrm{يكون} \mathrm{على} \mathrm{هئية} \mathrm{سيل} \mathrm{متصل} \mathrm{من} \mathrm{الطاقة} \mathrm{تتناسب} \mathrm{طرديا} \mathrm{مع} \mathrm{شدة} \mathrm{الضوء}$
   • $\mathrm{يكون} \mathrm{على} \mathrm{هئية} \mathrm{سيل} \mathrm{متصل} \mathrm{من} \mathrm{الطاقة} \mathrm{تتناسب} \mathrm{طرديا} \mathrm{مع} \mathrm{تردد} \mathrm{الضوء}$

9. 9- وفقا لفرضية بلانك ، فان القيم الممكنة لطاقة الاشعة الصادرة عن جسم عند تردد $\left(f\right)$ هي

   • $,2hf,3hf,....hf$
   • $,1.5hf,2hf,2.5hf,hf$
   • $$
   • $$

10. 10- جهاز ارسال موجات بقدرة $\left(1320KW\right)$ اذا كان عدد الفوتونات  التي يصدرها الجهاز في الثانيه الواحده $(2\times {10}^{+37})$ فان الطول الموجي لموجة الاشعة الصادره عن الجهاز بوحدة $\left(nm\right)$

    • $300$
    • $3\times {10}^{-7}$
    • $0.3$
    • $3\times {10}^{-4}$

11. 11- قام لينارد بتفريغ الانبوب الزجاجي  من الهواء في تجربته  حتى

    • $\mathrm{تتأين} \mathrm{جزيائات} \mathrm{الهواء} \mathrm{اثتاء} \mathrm{حركة} \mathrm{الالكترونات} \mathrm{المنبعثه}$
    • $\mathrm{لا} \mathrm{تتأين} \mathrm{جزيائات} \mathrm{الهواء} \mathrm{اثتاء} \mathrm{حركة} \mathrm{الالكترونات} \mathrm{المنبعثه}$
    • $\mathrm{لا} \mathrm{تعيق} \mathrm{جزيئات} \mathrm{الهواء} \mathrm{حركة} \mathrm{الالكترونات} \mathrm{المنبعثه} و \mathrm{تزيد} \mathrm{طاقتها} \mathrm{الحركية}$
    • $\mathrm{لا} \mathrm{تعيق} \mathrm{جزيئات} \mathrm{الهواء} \mathrm{حركة} \mathrm{الالكترونات} \mathrm{المنبعثه} و \mathrm{تفقد} \mathrm{طاقتها} \mathrm{الحركية}$

12. في الفقرات التالية $(19-12)$ حدد اي منها من بنود الفيزياء الكلاسيكة و ايها من بنود فيزياء الكم في تفسير الظاهره الكهرضوية :

    12- تعتمد الطاقة الحركية العظمى للاكترونات المنبعثة  على شدة الضوء الساقط

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

13. 13- تنبعث الالكترونات انبعاثا فوريا بمجرد سقوط الاشعة على سطح الفلز

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

14. 14- تنبعث الالكترونات عند اي تردد للاشعة الساقطة على سطح الفلز

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

15. 15- يزداد عدد الالكترونات المنبعثة بزيادة شدة الاشعاع دون زيادة في الطاقة الحركية العظمى للالكترونات

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

16. 16- تنبعث الالكترونات الضوئية بطاقات حركية متفاوتة تتراوح قيمتها من الصفر الى قيمة عظمى $\left(KEmax\right)$

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

17. 17- انبعاث الطاقة مستمر/ متصل و بكميات غير محدده

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

18. 18- تعتمد الطاقة الحركية العظمى للاكترونات المنبعثة على تردد الضوء الساقط

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

19. 19- طاقة الاشعة  مركزه في الفوتون و بمجرد امتصاص الاكترون للفوتون فانه يكتسب طاقة تمكنه من التحرر من الفلز مهما كانت شده الاشعاع ، على ان يكون تردد الضوء الساقط اكبر من تردد العتبة

    • $\mathrm{كلاسيكية}$
    • $\mathrm{فيزياء} \mathrm{الكم}$
    • $$
    • $$

20. 20- استنادا للظاهرة الكهرضوئية فان اثر زيادةالطول الموجي للضوء الساقط في كل من ( التيار الكهرضوئي ,السرعة العظمى للالكترونات الضوئية المنبعثة ) على الترتيب هو

    • $\mathrm{يقل} ، \mathrm{لا} \mathrm{يتغير}$
    • $\mathrm{لا} \mathrm{يتغير} ، \mathrm{تزداد}$
    • $\mathrm{لا} \mathrm{يتغير} ، \mathrm{تقل}$
    • $\mathrm{يزداد} ، \mathrm{لا} \mathrm{تتغير}$

21. 21- يبين الجدول المجاور قيم الاطوال الموجية لعتبة ثلاث فلزات $(X,Y,Z)$ بوحده $\left(nm\right)$ مستعينا بالجدول ،و عند سقوط ضوء تردده $(1\times {10}^{15}Hz)$ على سطوح كل من الفلزات الثلاث فانه بتحرر الكترونات ضوئية من

    

    • $\mathrm{الفلزين} (Y,X) و \mathrm{لا} \mathrm{يتحرر} \mathrm{من} \mathrm{الفلز} Z$
    • $\mathrm{الفلزين} (Y,Z) و \mathrm{لا} \mathrm{يتحرر} \mathrm{من} \mathrm{الفلز} X$
    • $\mathrm{الفلز} Z \mathrm{فقط}$
    • $\mathrm{الفلز} Y \mathrm{فقط}$

22. 22- سقط ضوء على مهبط خلية كهرضوئية فتحررت الكترونات ضوئية بسرعة عظمى $(8\times {10}^{5}m/s)$ , فان الجهد الازم لايقاف هذه الاكترونات (التيار الكهضوئي يصبح صفرا) بوحده الفولت يساوي

    • $-1.8$
    • $-9$
    • $1.8$
    • $4.5$

23. 23- في الظاهرة الكهرضوئية ، ان تردد العتبة لفلز ماده الباعث يعتمد على

    • $\mathrm{طول} \mathrm{موجة} \mathrm{الضوء} \mathrm{الساقط} \mathrm{على} \mathrm{الباعث}$
    • $\mathrm{شدة} \mathrm{الضوء} \mathrm{الساقط} \mathrm{عى} \mathrm{الباعث}$
    • $\mathrm{نوع} \mathrm{فلز} \mathrm{ماده} \mathrm{الباعث}$
    • $\mathrm{المدة} \mathrm{الزمنية} \mathrm{لتعرض} \mathrm{المهبط} \mathrm{للضوء}$

24. 24- سقط ضوء تردده $\left(f\right)$ على سطح فلز , اقتران الشغل له $\left(\phi \right)$ فكانت الطاقة الحركية العظمى للالكترونات المنبعثة $\left(K{E}_{max}\right)$ , اذا سقط ضوء تردده $\left(2f\right)$ على سطح الفلز نفسه , فان طاقة الفوتون الساقط تصبح  

    • $2K{E}_{max}$
    • $2K{E}_{max}-\varphi$
    • $2K{E}_{max} +\varphi$
    • $2K{E}_{max} + 2\varphi$

25. 25- يمثل الرسم البياني العلاقة بين الطاقة الحركية و طاقة الفوتون الساقط في تجرية الخلية الكهرضوئية , فان  كل من ميل المنحنى   و النقطة النقطة $\left(x\right)$ تساوي على الترتيب 

    

    • $\mathrm{الميل} : \mathrm{ثابت} \mathrm{بلانك} , x:\mathrm{اقتران} \mathrm{الشغل}$
    • $\mathrm{الميل}=1 , x: \mathrm{اقتران} \mathrm{الشغل}$
    • $\mathrm{الميل} = \mathrm{ثابت} \mathrm{بلانك}/ \mathrm{شحنة} \mathrm{الالكترون} , x:\mathrm{اقتران} \mathrm{الشغل}$
    • $\mathrm{الميل}=1 , x: \mathrm{تردد} \mathrm{العتبة}$

26. 26- في تجربة الخلية الكهرضوئية سقط ضوء طول موجته $\left(300nm\right)$ على باعث الخلية , اذا علمت ان اطول طول موجي يلزم لتحرير الالكترون دون ان يكسبه طاقة حركية $\left(900nm\right)$ فان  يلزم جهد حتى يصبح التيار الكهرضوئي يساوي صفر مقداره بالفولت

    • $6.6\times {10}^{-19}$
    • $2.2\times {10}^{-19}$
    • $4.4\times {10}^{-19}$
    • $2.75$

27. 27- سقط فوتون طاقته $\left(2ev\right)$ على سطح فلز اقتران الشغل له $\left(5ev\right)$ فإنه

    • $\mathrm{ينطلق} \mathrm{من} \mathrm{السطح} \mathrm{إلكترون} \mathrm{طاقة} \mathrm{حركته} \left(ve7\right)$
    • $\mathrm{ينطلق} \mathrm{من} \mathrm{السطح} \mathrm{إلكترون} \mathrm{طاقة} \mathrm{حركته} \left(ve3\right)$
    • $\mathrm{ينطلق} \mathrm{من} \mathrm{السطح} \mathrm{إلكترون} (ve3-)$
    • $\mathrm{لن} \mathrm{تنطلق} \mathrm{من} \mathrm{السطح} \mathrm{أي} \mathrm{إلكترونات} \mathrm{ضوئية}$

28. 28- في الخلية الكهرضوئية أُسقط ضوء بطول موجي $\left(\lambda \right)$ على فلز ، فانبعثت منه إلكترونات بطاقة حركية مقدارها $\left(1ev\right)$ , وعند استبدال الضوء بضوء آخر طوله الموجي $\left(\frac{\lambda }{2}\right)$ إلكترونات بطاقة حركية مقدارها $(4 ev)$ , فإن اقتران الشغل للفلز بوحدة $eV$ تساوي

    • $2$
    • $3$
    • $4$
    • $5$

29. 29- مستعينا  بالجدول التالي الذي يبين ترددات العتبة لثلاثة فلزت , فان الرسم البياني المناسب الذي يمثل العلاقة بين جهد الايقاف و تردد الضوء الساقط هو :

    

    

    • $أ$
    • $ب$
    • $ج$
    • $د$

30. 30- سلط شعاع واحد تررده $\left(f\right)$ على ثلاث فلزات $(A,B,C)$ و تم رسم العلاقة بين اقتران الشغل لهذه الاسطح مع الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات المنبعثة  كما في المخطط التالي  فان مقدار اقتران الشغل للفلز $\left(X\right)$ , بوحده $eV$ :

    

    • $8.2$
    • $3.6$
    • $3.3$
    • $4.7$

31. 31- سقط ضوء بتردد $1\times {10}^{10}Hz$ على  باعث خلية كهرضوئية اقتران الشغل لماده الباعث $\left(4eV\right)$ فانبعثت منها الكترونات ضوئية بطاقة حركية  $\left(2eV\right)$ فان اكبر  عدد من الالكترونات المنبعثه  تقريبا تساوي

    • $\mathrm{لا} \mathrm{يمكن} \mathrm{التحديد}$
    • $1\times {10}^{10}$
    • $15\times {10}^4$
    • $\mathrm{صفر}$

32. 32- سقط على معدن اربعة فوتونات $(Z,W,Y,X)$ ,, و  ترددها  على الترتيب $(8\times {10}^{14} , 6\times {10}^{14} , 4\times {10}^{14} , 2\times {10}^{14})$ على سطح فلز ما ; كما في الشكل فانبعثت الكترونات من سطح المعدن من جميع الفوتونات عدا الفوتون $\left(X\right)$ فاي من القيم  التالية يمكن ان يكون تردد عتبة للفلز بوحده الهيرتز

    

    • $2\times {10}^{14}$
    • $3\times {10}^{14}$
    • $6\times {10}^{14}$
    • $8\times {10}^{14}$

33. 33- يمثل الشكل المجاور رسما بيانيا لتغير جهد الايقاف مع اقتران الشغل لفلزات مختلفة سقط عليها نفس  الضوء اعتمادا على البيانات في الرسم فان تردد الضوء الساقط بوحده الهيرتز

    

    • $0.5\times {10}^{15}$
    • $2\times {10}^{15}$
    • $5\times {10}^{15}$
    • $1.2\times {10}^{15}$

34. 34- ظاهرة تصادم الفوتونات الساقطه مع الالكترونات بحيث يكتسب الالكترون جزء من طاقة الفوتون الساقط تسمى

    • $\mathrm{اشعاع} \mathrm{الجسم} \mathrm{الاسود}$
    • $\mathrm{الظاهرة} \mathrm{الكهرضوئية}$
    • $\mathrm{ظاهرة} \mathrm{كومتون}$
    • $\mathrm{الاطياف} \mathrm{الذرية}$

35. 35- في ظاهرة كومتون فان النسية بين سرعة الفوتون المتشتت الى سرعة الفوتون الفوتون الساقط  و نسبة الطول الموجي المتشتت الى نسبة الطول الموجي للفوتون الساقط  على الترتيب هي

    • $1,1$
    • $1 , \mathrm{اقل} \mathrm{من} 1$
    • $1, \mathrm{اكبر} \mathrm{من} 1$
    • $\mathrm{اقل} \mathrm{من} 1 , 1$

36. 36- استخدم كومتون  الاشعة السينية في تجربته بدلا من الضوء المرئي:بسبب

    • $\mathrm{لا} \mathrm{يمكن} \mathrm{الحصول} \mathrm{على} \mathrm{الضوء} \mathrm{المرئي}$
    • $\mathrm{طاقة} \mathrm{الاشعة} \mathrm{المرئية} \mathrm{اكبر} \mathrm{بكثير} \mathrm{من} \mathrm{طاقة} \mathrm{الإلكترون} \mathrm{اما} \mathrm{الاشعة} \mathrm{السينية} \mathrm{تكون} \mathrm{مقاربة} \mathrm{لطاقة} \mathrm{الالكترون}$
    • $\mathrm{طاقة} \mathrm{الاشعة} \mathrm{السينية} \mathrm{اكبر} \mathrm{بكثير} \mathrm{من} \mathrm{طاقة} \mathrm{الإلكترون} \mathrm{اما} \mathrm{الاشعة} \mathrm{المريئة} \mathrm{تكون} \mathrm{مقاربة} \mathrm{لطاقة} \mathrm{الالكترون}$
    • $\mathrm{حتى} \mathrm{يمتص} \mathrm{الالكترون} \mathrm{طاقة} \mathrm{الفوتون} \mathrm{الساقط} \mathrm{بالكامل} و \mathrm{يكتسبها} و \mathrm{يتحرك} \mathrm{بها}$

37. 37- يمكن حساب السرعة التي يكتسبها الاكترون بعد التصادم في ظاهره كومتون من خلال العلاقة

    • $v=\sqrt{\frac{2h(f_i-f_f)}{m}}$
    • $v=\sqrt{\frac{2c(P_i-P_f)}{m}}$
    • $v=\sqrt{\frac{2hc}{m}(\frac{1}{{\lambda }_i}-\frac{1}{{\lambda }_f})}$
    • $\mathrm{كله} \mathrm{صح}$

38. 38- في ظاهرة كومبتون, سقط فوتون اشعة غاما طاقته $\left(630keV\right)$ على الكترون ساكن , اذا  علمت ان الطاقة التي  يكتسبها الالكترون $(30 keV)$ , فان الزخم الخطي للفوتون المتشتت بوحده $Kg.m/s$ تساوي

    • $96\times {10}^{-15}$
    • $2\times {10}^{-3}$
    • $32\times {10}^{-23}$
    • $32\times {10}^{-27}$