الوحيدي في الفيزياء الفرع العلمي المستوى الثالث اوراق عمل في فيزياء الكم إعداد األستاذ : جهاد الوحيدي ابو اجلوج الكتاب

Transcript

1 الوحيدي في الفيزياء 5 الفرع العلمي المتوى الثالث اوراق عمل في فيزياء الكم إعداد األتاذ : جاد الوحيدي ط تد تد خ ق π ال تغي ع الكتاب ابو اجلوج

2 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب فرضية التكميم لبالك ذا الفصل يتحدث ع تفاعل الضوء ( الفوتوات مع المادة ( االلكتروات بمعى ماذا يحدث عدما يقط ضوء على االلكترو ( فلت الظريات الكاليكية في تفير بعض الظوار المتعلقة بامتصاص المادة او بعثا لالعاع وذا أدى إلى والدة الفيزياء الحديثة التي اتطاعت تفيرا. اذكر بعض ذ الظوار التي فلت الفيزياء الكاليكية تفيرا بيما اتطاعت فيزياء الكم ( الفيزياء الحديثة تفيرا أ الظارة الكروضوئية ب ظارة األطياف الخطية للذرات ج ظارة كومتو د تفير إعاع الجم األود فيزياء الكم ` الموذج الجيمي للضوء فرضية بالك الفيزياء الكاليكية ` الموذج الموجي للضوء ( كيف تفر الفيزياء الكاليكية والفيزياء الحديثة ابعاث اإلعاع األجام فوق درجة حرارة الصفر المطلق تع طاقة طاقة كرومغاطيية تيجة الجيمات المتزة داخل المادة. د ( وضح مفوم تكمية الطاقة ( مبدأ التكميم لبالك ا الطاقة الكرومغاطيية تع او تمتص على كل مضاعفات لكمية ااية غير قابلة للتجزئة ( الفوتو او الكمة تتاب مع تردد مصدر االعاع. 4( كيف تحب الوحدة االاية للطاقة ( طاقة الفوتو او الكمة ما و الص الرياضي لقاو تكميم الطاقة ط تد حيث : ط : الطاقة الضوئية الممتصة او المعة للفوتوجول : ثابت بالك جول. ث( ت : تردد الفوتو او مصدر اإلعاع يرتز او ث الطاقة االعاعية الممتصة او المعة عدد الفوتوات طاقة الفوتو الواحد 5 (مصطلحات خاصة بالضوء : أ( دة الضوء : تعي عدد الفوتوات الاقطة على وحدة الماحة. ب( تردد الضوء ت د : عدد الموجات التي تعبر في الثاية الواحدة. ج( الطول الموجي ( : المافة بي قمتي متتاليتي او قاعي متتاليي. 8 د( رعة الضوء ( : وي ثابتة في الوط الواحد 0 م/ث تردد الفوتو تردد مصدر االعاع ت د 6( ارم العالقة بي طاقة الفوتو االعاع( وتردد م القاو : ط تد الميل 7( قار بي كال م وجة ظر الفيزياء الكاليكية ووجة ظر فيزياء الكم لبالك حول طبيعة االعاع وامتصاص وابعاث الطاقة الكرومغاطيية ( االعاع أ( باء على الظرية الكاليكية فا طبيعة الضوء اإلعاع( و موجات تبعث وتمتص بكل متصل او متمر. ب( باء على الظرية الكمية لبالك فا طبيعة الضوءاإلعاع( و فوتوات تع او تمتص على كل كمات او فوتوات جاد الوحيدي

3 الفيزياء الكاليكية تتم بدة الضوء فيزياء الكم تتم بتردد الضوء اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 8( ما ي فكرة الظارة الكروضوئية حب الظرية الجيمية للضوء فيزياء الكم( باء على تجربة ليارد وتفير ايتي فا عد قوط ضوء ماب ( تردد اكبر او ياوي تردد العتبة للفلز فا كل فوتو يعطي طاقت كاملة اللكترو واحد فقط : حيث جزء م ذ الطاقة يصرف للتغلب على ارتباط االلكترو بالفلز والجزء االخر يحتفظ ب على كل طاقة حركية فيتحرر االلكترو م الفلز. وكلما زاد تردد الضوء زادت طاقة الفوتو وطاقة االلكترو المتحرر وكلما زادت دة الضوء زاد عدد الفوتوات وبالتالي يزداد عدد االلكتروات المتحررة. ( يعي حترر االلكرتوات عد قوط ضوء ماب على الفلز( 9( االلكتروات الضوئية : 0 اقترا الغل ( Ф ي االلكتروات المبعثة م طح المعد تيجة قوط الضوء علي. : و اقل طاقة الظارة الكروضوئية الزمة لتحرير االلكترو م طح الفلز. ويعطى بالعالقة Ф تد. ( تردد العتبة ( ت د. : و اقل تردد للضوء الاقط يلزم لتحرير االلكترو م طح الفلز وو صفة مميزة للفلز. ( عرف جد االيقاف ( القطع ( ج : اقل فرق الجد بي الجامع والباعث الالزم إليقاف أرع االلكتروات المتحررة ( ماذا يحدث عدما يقط فوتو على فلز إذا كات طاقة الفوتو ( تردد < اقترا الغل ( تردد العتبة ال يتحرر أي الكترو وال يمتص االلكترو أي جزء م طاقة الفوتو إذا كات طاقة الفوتو ( تردد اقترا الغل ( تردد العتبة يتحرر الكترو م طح الفلز وال يمتلك طاقة حركية ويمتص طاقة الفوتو كاملة. إذا كات طاقة الفوتو ( تردد > اقترا الغل ( تردد العتبة يتحرر االلكترو م طح الفلز ويمتلك طاقة حركية ويمتص طاقة الفوتو كاملة لماذا تتفاوت الطاقة الحركية لإللكتروات الضوئية رعتا عد قوط ضوء معي على 4( كي يتحرر اإللكترو م طح الفلز يجب تزويد بطاقة وتختلف االلكتروات المتحررة فلز في طاقتا الحركية تبعا لموقعا بالبة لطح الفلز فاإللكتروات القريبة م الطح التي ال أما االلكتروات البعيدة ط ح عظمى تصطدم بذرات الفلز قبل تحررا فتمتلك اكبر طاقة حركية فتتصادم مع ذرات الفلز قبل تحررا م الطح وبالتالي يكو لا طاقة حركية اقل. 5( قار بي وجة ظر فيزياء الكم والكاليكية في تفير الظارة الكروضوئية او تاقضت التائج التجريبية التي قام با ليارد مع ما تبأت ب الفيزياء الكاليكية وضح ذلك أ( حب الموذج الموجي للضوء : عد زيادة دة الضوء يزداد معدل امتصاص االلكتروات للطاقة وبالتالي تزداد الطاقة الحركية لإللكتروات. فيزياء الكم اثبتت أ الطاقة الحركية لإللكتروات المبعثة تعتمد فقط على تردد الضوء( ب( حب الموذج الموجي للضوء : تبعث الكتروات م طح الفلز مما كا تردد الضوء برط ا تكو دة الضوء مابة. لك التجربة اثبتت العك أي يجب ا يكو اك تردد ماب حتى تبعث الكتروات(. 6( ما الخاصيتا اللتا جعلتا الظارة الكروضوئية معضلة مكلة( بالبة للفيزياء الكاليكية أ( يجب ا يكو تردد الضوء الاقط اكبر م تردد العتبة حتى يبعث الكتروات ب( تزداد الطاقة الحركية لإللكتروات المبعثة بازدياد تردد الضوء الاقط ولي بزيادة دة الضوء جاد الوحيدي

4 ط ط اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 7( كيف فر ايتي الظارة الكروضوئية ( ما ي فرضيات ايتي لتفير الظارة الكروضوئية أ( افترض ا الضوء يبعث على كل فوتوات ب( افترض ا الفوتو الواحد يعطي طاقت كاملة اللكترو واحد فقط وبالتالي يختفي الفوتو أي ا عملية امتصاص الطاقة ليت متمرة. باء على ذلك فا زيادة دة الضوء تعي زيادة عدد الفوتوات وبالتالي زيادة عدد االلكتروات وبالتالي التيار الكربائي اما طاقة الفوتو الواحد ال تتغير ال طاقة الفوتو تعتمد على تردد الضوء فقط. ح عظمى ح عظمى ط Ф معادلة ايتي e ج ك e ع عظمى ط Ф تد ت د. ( ت د ت د. ( ما ي العوامل التي تعتمد عليا الطاقة الحركية االلكتروات الضوئية او جد القطع حب العالقة : عظمى e ج ط Ф فالعوامل ي : تردد الفوتو طاقة الفوتو( اقترا الغل موقع االلكترو بالبة الطح 8 ح ط للتحويل م الكترو فولت الى جول ضرب بحة االلكترو الكترو.فولت e.v ( : ي الطاقة التي يكتبا الكترو عدما يتحرك عبر فرق جد مقدار فولت ( 0.6 e.v جول( 9 0( ارم العالقة بي تردد الضوء الاقط والطاقة الحركية العظمى لاللكتروات وحدد كال م : الميل وقطة التقاطع مع محور الصادات واليات ط ح ع تد ɸ D ص م د أ( عدما ت د 0 D ط ح ع ɸ D ɸ 0 ( المقطع اليي تد. ب( عدما ط ح ع 0 دD ت ت د. ت د. 0( D المقطع الصادي ɸ ج( ميل الخط المتقيم D ج ارم العالقة البياية بي جد القطع تردد الضوء وحدد كال م : الميل وقطة التقاطع مع محور الصادات واليات e ج تد ɸ أ فعدما ت د 0 D ب ج ج تد تد. D ص م د ق 0 ( D المقطع الصادي وعدما ج 0 D ت د ت د. ت د. 0( D المقطع اليي ت د. الميل. تد. Ø. : اكبر طول موجي يلزم لتحرير االلكتروات او حتى يمر تيار تد. : اقل تردد يلزم لتحرير االلكتروات تد جاد الوحيدي

5 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب ريفة عملت تبولة زيادة دة الضوء D زيادة عدد ( الفوتوات وم ثم عدد االلكتروات المتحررة D زيادة التيار ( وتبقى طاقة الفوتو وااللكترو وجد القطع ثابتة تاتا طبخت جاجة زيادة تردد الضوء D زيادة طاقة ( الفوتوات وم ثم طاقة االلكتروات المتحررة D زيادة جد القطع ( ويبقى التيار وعدد الفوتوات وااللكتروات ثابتة(.46 الكترو.فولت أي ا اقل طاقة تلزم لتحرير الكترو م طح الفلز ( ماذا قصد بقولا ا اقترا الغل للصوديوم و.46 الكترو.فولت 5 ( ماذا قصد بقولا ا تردد العتبة لفلز ما يرتز 4( ص 0 يمثل الكل المجاور العالقة بي جد الق ع وتردد الضوء الاق ميل ذ العالقة يمثل : ( ثابت بالك حة االلكترو ثابت بالك يرتز اقل تردد للضوء الاقط يلزم لتحرير االلكترو م طح الفلز ثابت بالك حة االلكترو في الخلية الكروضوئية اقترا الغل حة االلكترو 5( اذا كا اقترا الغل لفلز 5( الكترو فولت وقط علي ضوء طاقت 40( الكترو فولت وكات طاقة الفوتو الواحد 6( الكترو فولت وكتلة االلكترو تقريبا 9 0 (كغ. اجب عما يلي : أ( احب عدد الفوتوات الاقطة م مبدأ تكمية الطاقة D ط المصدر ط الفوتو 40 D 6 D 70 فوتو ب( احب عدد االلكتروات المتحررة حب فرضية ايتاي : كل فوتو يحرر الكترو واحد لذلك عدد االلكتروات المتحررة عدد الفوتوات الاقطة 70 الكترو ج( احب الطاقة الحركية لكل الكترو ط ح ط الفوتو Ø D ط ح 6 5 الكترو فولت د( اذا تضاعفت دة الضوء اربعة اضعاف ماذا يحدث لعدد االلكتروات المتحررة والفوتوات الاقطة عدما تتضاعف دة الضوء يتضاعف عدد الفوتوات الاقطة وعدد االلكتروات المتحررة 40 فوتو الكترو( 6( وضح مع التفير ماذا يحدث لدة التيار وجد الق ع وعدد االلكتروات والفوتوات عد : أ( زيادة تردد الضوء : زيادة التردد تؤدي لزيادة طاقة الفوتو الاقط وبالتالي زيادة الطاقة الحركية لإللكترو المتحرر وبالتالي زيادة جد D دة التيار ال تتغير ال زيادة تردد الضوء تؤدي لزيادة طاقة االلكتروات ولي عددا ب( خفض دة الضوء : جد القطع ال يتغير ال خفض دة الضوء يخفض عدد االلكتروات ولي طاقتا اما التيار يقل ال عدد الفوتوات وااللكتروات يقل. 7( علل ما يلي : أ( عد زيادة دة الضوء يزداد التيار في الظارة الكروضوئية. ال عدد الفوتوات وعدد االلكتروات تزداد فيزداد التيار ب( ال يمار الفلز الظارة الكروضوئية عدما يقط علي ضوء تردد اقل م تردد العتبة. ال اقل تردد يلزم لتحرير االلكتروات و تردد العتبة ج( عد زيادة تردد الضوء يزداد جد القطع. ال يزداد طاقة الفوتو والطاقة الحركية لإللكتروات وبالتالي جد القطع د( عد زيادة تردد الضوء ال يتغير مقدار التيار. ال زيادة التردد تؤدي لزيادة طاقة الفوتوات وااللكتروات اما عدد االلكتروات ثابت 8( فر ما يحدث لورقتي كاف كربائي يق على قرص ضوء فوق البفجي ماب عدما يكو الكاف : أ( غير محو : تفرج الورقتا ال الضوء يحرر الكتروات فيصبح الكاف موجب ب( محو بحة البة : تتحرر الكتروات وتطلق م الطح مبتعدة ع الكاف وقرص فيقل افراج الورقتا وفي لحظة تحرر كل االلكتروات االضافية ت بق الورقتا ومع اتمرار قوط الضوء يتحرر الكتروات اكثر فيصبح الكاف موجب الحة فيعود لالفراج ويزداد االفراج مع اتمرار قوط الضوء ج( محو بحة موجبة : تتحرر الكتروات فيصبح القرص موجب اكثر فيزداد افراج الورقتي مع اتمرار قوط الضوء جاد الوحيدي

6 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 9( حب الظرية الجيمية للضوءالكم( والموجية الكاليكية( ماذا يحدث لكل م : التيار ( عدد االلكتروات( وجد القطع الطاقة الحركية لإللكتروات (عد زيادة التردد ودة الضوء الظرية الجيمية/الكم الظرية الموجية/الكاليكية عد زيادة فإ التردد جد القطع طاقة االلكتروات( التيار ( عدد االلكتروات( يزداد ال يؤثر ال يؤثر ال يتغير دة الضوء جد القطع طاقة االلكتروات( التيار ( عدد االلكتروات( ال يؤثر يزداد يزداد يزداد الزخم الخطي الزخم الخطي خ خ ك ع 8+ مالحظة : اتخدم 0 م/ث جول.ث 0.6e كولوم ك 0 9e كغ 0 اجتروم 0 فوتو تردد 4 0 ت د D 0 ط تد يرتز احب طول موجت وطاقت او D م ت د جول متر ( في تجربة لدراة الظارة الكروضوئية اتخدمت ثالث اعاعات ( ص ع اذا كات المحيات البياية تمثل العالقة بي التيار الكربائي وفرق الجد. قار بيا م حيث تردد ودة الضوء تردد الضوء : ص > ع دة الضوء : > ص > ع ( تعرضت وح ثالث فلزات ( ص ع لضوء ول موجت 00 م فكات العالقة بي ال اقة الحركية العظمى لإللكتروات المبعثة وتردد الضوء الاق كما في الكل. معتمدا على الكل اجب عما يلي : أ( لماذا تكو المحيات متوازية ال الميل لا متاوي ثابت بالك 5 ب( جد تردد العتبة للفلز ( يرتز ج( جد اقترا الغل للفلز ص( e.v 5 0 يرتز D تد ماذا يحدث للطاقة الحركية العظمى إللكتروات الفلز ع( عد : د( زيادة تردد الضوء تزداد. زيادة دة الضوء ال تتغير. أي م الفلزات يمار الظارة الكروضوئية. ولماذا إذا كا تردد الضوء الاقط عليا : ( ال احد ال تردد الضوء اقل م تردد العتبة يرتز. ص( ال تردد الضوء اكبر او ياوي تردد العتبة 5 0 يرتز. جميعا ال تردد الضوء اكبر م تردد العتبة لا جميعا 5 0 يرتز. 7 8 اوال حب تردد الضوء وقار بتردد العتبة : د ت D 0 0 د ت و( اي م الفلزات الثالث يت يع بعث الكتروات م ح ب اقة حركية ولماذا : يحرر الكتروات بطاقة حركية ال تردد الضوء اكبر م تردد العتبة ص : يحرر الكتروات بدو طاقة حركية ال تردد الضوء تردد العتبة ع : ال يحرر الكتروات ال تردد الضوء اقل م تردد العتبة جاد الوحيدي

7 تد. اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب ( الكل المجاور يمثل العالقة البياية بي تردد الضوء الاق وال اقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة في خلية كروضوئية. اعتمادا على الكل اجب عما يلي : أ( ماذا تمثل كل م الق تي ( أ ب ( تردد العتبة اقترا الغل ب( ماذا يمثل ميل الخ المتقيم ( ثابت بالك 7 ج( اذا ق ضوء ول الموجي 0 (م على باعث الخلية الابقة فل يتمك م تحرير الكتروات ما فر اجابتك 7 8 اوال حب تردد الضوء وقار بتردد العتبة : D ت د 0 0 د ت 5 D تد 0 يرتز يتحرر الكتروات بطاقة حركية ال تردد الضوء الاقط اكبر م تردد العتبة. 5 د( اذا ق ضوء تردد يرتز على باعث الخلية الابقة فل يتمك م تحرير الكتروات ما فر اجابتك ال ال تردد الضوء الاقط اقل م تردد العتبة 7 ( احب جد الق ع واقترا الغل اذا ق ضوء ول الموجي 0 (م على باعث الخلية الابقة 5 Ø جول e ج ط Ø D ج ج ت د Ø D 0.6 D ج D ج فولت تقريبا 0 و( اذا كا ول الموجة المصاحبة لإللكترو الضوئي م فاحب زخم الفوتو الاق ( يحل الحقا e ك ع 6 0 م/ث D ع ع D ط ح ط Ø D ( 0 9 ك ع ت د Ø D D فوتو خ كغ.م/ث Ø 0.4 جول 5 4( 0 في تجربة للظارة الكروضوئية اقط ضوء تردد 0 يرتز على باعث الخلية وعد تمثيل العالقة بي الجد والتيار حصلا على المحى ( كما في الكل. معتمدا علي اجب عما يلي : أ( جد جد القطع فولت ب( عد تكرار التجربة اتخدما ضوء اخر فحصلا على المحى (. قار بي المحيي م حيث تردد الضوء ودت لما ف التردد ودة ضوء االول اكبر م الثاي ج( احب اقترا الغل لمادة الفلز e ج ط Ø D e ج تد Ø 5 Ø Ø D 5 ص( 009 يمثل الرم البياي العالقة بي الجد الكربائي والتيار المار في الخلية الكروضوئية متعيا بالقيم المثبتة على الرم اوجد : أ فرق جد القطع للفلز ب الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المبعثة م طح الفلز بالجول ج طاقة الفوتو الاقط على مبط الخلية إذا علمت أ اقترا الغل الكروضوئي للفلز. 0 جول. أ( ج فولت ( ال تعوض االارة( ب( ط ح e ج ج( ط ح ط Ø D جول 0. ط 0. D ط جول جاد الوحيدي

8 أ( اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 6 ( 06 متعيا بالقيم المثبتة على الكل اجب عما يلي : أ( احب ال اقة الحركية العظمى لإللكتروات الم لقة بوحدة الجول 5 ب( احب تردد العتبة اذا كا تردد الضوء الاق 0 (يرتز ج( كيف يمك زيادة تيار الخلية الكروضوئية بزيادة دة الضوء د( كيف يمك زيادة فرق جد الق ع بزيادة تردد الضوء ط ح e ج ت د. أ( جول D ب( ط ح ط Ø D D ت د د ت ت د 0 5 ت د D ضوء ول موجت 00 اومتر ( م على ح الصوديوم وكا اكبر ول موجي يلزم لتحرير االلكتروات م 7 (ق احب : 7 ح الصوديوم 5 0 متر ب اقترا الغل أ اقل تردد يلزم لتحرير االلكتروات م ال ح د فرق جد الق ع ( اإليقاف ج ال اقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة ب( Ø ت د. ج( ط ح ط Ø تد Ø د( أ( ب( ( أ( ط ح e ج D يرتز.64 0 جول جول ج D ج.65 فولت Ø ت د م 8 (اتخدمت اعة فوق البفجية لتحرير الكتروات م طح الرصاص الذي اقترا غل. الكترو.فولت إذا كات الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة إلكترو.فولت فاحب : أ تردد العتبة للرصاص ب اكبر طول موجي يلزم ليمر التيار ج تردد الضوء د فرق جد القطع د اكبر رعة لإللكتروات المتحررة 5 Ø تد D ت د. D ت د يرتز ج( ط ح ط Ø D ط. D ط 5. الكترو فولت D ط تد D تد د( ط ح e ج.6 0 D.6 0 ج ط ح.6 0 م/ث 5 D تد 0. يرتز D ج فولت ع D ع 0 D ع 9 على طح فلز حا فتطلق م الكتروات ضوئية اجتروم ب اقترا الغل ك e ع 0.6 D 9 (قط ضوء طول موجت 546( اجتروم للفلز حيئذ 0.8( فولت وعدما قط ضوء طول موجت 849( أ ثابت بالك e ج ط Ø D D Ø ج تد e e ج Ø 8 D Ø D عدا كا جد القطع اصبح جد القطع 4.6 (فولت. احب : Ø Ø D Ø D وبحل المعادلتي يتج 0 جول.ث 6.6 D 6 ب( عوض في احدى المعادلتي قيمة ( يتج : D Ø 8 0 جول جاد الوحيدي

9 خ : اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 40 (ماذا الحظ كومتو في تجربت وكيف فر مالحظات تتت االعة اليية عد قوطا على دف م الجرافيت أ( ا تردد طاقة( االعة المتتتة اقل م تردد طاقة( االعة الاقطة ب( وفرا كما يلي : تتألف األعة اليية م فوتوات وعدما يصطدم الفوتو الى االلكترو فيكتب يتقل جزء م طاقة الفوتو بإلكترو حر اك االلكترو طاقة حركية طح ويتحرك باتجا اما الفوتو فيحرف ع مار باتجا اخر وتقل طاقة الفوتو المتتت ط 4 (بي كومتو ا التصادم بي الفوتو وااللكترو يحقق مبدأي م مبادئ الحفظ في التصادم تام المروة ما ما / o مبدأ حفظ الطاقة : حيث ا الزيادة في طاقة االلكترو تاوي القصا في طاقة الفوتو تد ت د +ط ح مجموع الطاقة الحركية قبل التصادم مجموع الطاقة الحركية بعد التصادم / / / / ط فوتو + طح الكترو ط فوتو + ط ح الكترو D ط فوتو + صفر ط فوتو + ط ح الكترو / o مبدأ حفظ الزخم الفوتو ط الفوتو + طح الكترو / تد ت د + ط ح 4( كات الممة االصعب لكومتو ا يتحقق م قاو حفظ الزخم في ذا التصادم : أ( لماذا ال الزخم صفة للجيمات حب العالقة الكاليكية للزخم خ ك ع( تتضم كتلة الجيم والفوتو لي ل كتلة ب( كيف تحقق م ذلك اثبت ذلك باالتعاة بمعادالت ايتي في البية التي يمك م خاللا التوصل الى ا للفوتو المتحرك باتجا محدد يمتلك زخما يمك حاب م العالقة : خ الفوتو للجيم ك ع ظارة كومتو معادلة ايتي للزخم حب الكم( الزخم حب الفيزياء الكاليكية قواي التصادم تام المروة بي االجام وبالتالي اثبت ا الزخم محفوظ وا التصادم بي الفوتو وااللكترو يطبق علي ف وايضا اكدت ذ الظارة ا للضوء طبيعة جيمية. المادية 4 (قار بي الفوتو الاقط والمتتت في ظارة كومتو م حيث الرعة التردد الطاقة الطول الموجي. الطول الموجي التردد الطاقة الرعة اصغر اكبر اكبر ثابتة ال تتغير الفوتو الاقط اكبر اقل اقل ثابتة ال تتغير الفوتو المتتت 44 (عالم اعتمد كومتو في تفير لتجربت ا االعة اليية عبارة ع فوتوات أ( ب( معادالت ايتي في البية لحاب زخم الفوتو : خ او ما ي تائج تجارب كومتو 45 (ماذا أكدت تجربة كومتو أ( للضوء طبيعة جيمية الزخم محفوظ في تصادمات الفوتو مع المادة ( االلكترو ب( الطاقة محفوظة في تصادمات الفوتو مع المادة ( االلكترو ج( معادلة كومتو جاد الوحيدي

10 م اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 46 (احب زخم فوتو تردد خ كغ.م/ث 47 (احب طاقة فوتو زخم يرتز ت د كغ. م / ث 4 0 ط ت د جول 48 (ما طول موجة فوتو طاقت 4( الكترو فولت خ م ت د 0 يرتز ت د D ت د D 5 0 يرتز ت د 7 0 م ط ت د D (اصطدم فوتو طول موجت 6 اجتروم بالكترو حر اك فتتت الفوتو بطول موجي 0 اجتروم. احب الطاقة 0 الحركية لإللكترو بعد التصادم ( اجتروم 0 م / ط ط + طح الكترو D تد / D ح + ط ت د / ط. D D ح ط ح ط ح D 6 جول 0 ح ط ظارة كومتو أي تردد واي ضوء اعة يية رعت ال تتغير / تبقى ثابتة يفقد جزء م طاقت ويتتت ط ط / طح ط ط حر واك ( اقترا الغل صفر / ط 50( ما اوج االختالف بي الظارة الكروضوئية وظارة كومتو الظارة الكروضوئية ماب / تردد اكبر م تردد العتبة الضوء الاقط يختفي الفوتو رعت صفر( رعة الضوء بعد التفاعل يفقد كل طاقت ويختفي الفوتو ط ط 0 ط التغير في طاقة الفوتو ط ح عظمى ط Φ التغير في طاقة االلكترو مرتبط بالواة بطاقة اقترا الغل طبيعة االلكترو 5 (اذكر ظارتي جح الموذج الموجي الفيزياء الكاليكية( ولم يجح الموذج الجيمي فيزياء الكم( في تفيرا أ التداخل ب الحيود 5( للضوء طبيعة مزدوجة. وضح ذلك أي ا للضوء طبيعيتي جيمية وموجية. فقد يلك الضوء لوك الجيمات في تجربة ما ( مثل الكروضوئية او كومتو مثال(. بيما يلك لوك الموجات في تجربة اخرى ( مثل التداخل والحيود. فيمكا القول ا الموذج الجيمي والموذج الموجي يكمل كل مما االخر. 5 (فرضية دي بروي الطبيعة المزدوجة للمادة : تص على للجيمات المادية خصائص موجية تماما كما للموجات خصائص جيمية. معادلة دي بروي خ : الزخم للفوتو او الجيم المادي المصاحبة الطبيعة املزدوجة للمادة كغم. م / ث( خ خ جيم ك ع للفوتو المصاحبة خ : طول الموجة المصاحبة للجيم ( طول موجة دي بروي 54 (الطبيعة المزدوجة للمادة. وضح ذلك للمواد واالجام طبيعية جيمية تثبت م خالل التصادم وطبيعة موجية حيث للجيم المتحرك موجة مصاحبة تمى موجة دي بروي جاد الوحيدي

11 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 55 (ما ي التائج التجريبية التي ايدت فرضية دي بروي حيود : حزمة م االلكتروات أ( اليوتروات ب( ذرات اليدروجي. ج( امكاية مالحظة املوجة املصاحبة يتاب طرديا مع طولا املوجي 56 (الطبيعة الموجية للجيمات ال تظر بوضوح في عالم االجام الكبيرة ( الجارية. لماذا ال كتلتا كبيرة وبالتالي طول موجة دي بروي صغير ال طول الموجة المصاحبة يتاب عكيا مع كتلة الجيم 57 (علل : يمك مالحظة الطبيعة الموجية للجيمات الذرية ( المجرية بيما ال يمك مالحظتا في االجام الكبيرة ( الجارية ال الطول الموجي للموجات المصاحبة يتاب عكيا مع كتلة الجيم. وفي االجام المجرية ( الذرية ودو الذرية تكو الكتلة صغيرة جدا وبالتالي يكو طول الموجة المصاحبة كبيرا يمك قيا ومالحظت. اما في االجام صغير جدا يصعب مالحظت. الجارية فا الكتلة كبيرة وبالتالي يكو طول موجي المصاحبة الطيف المرئي : م المجر االلكتروي 58 (اذكر تطبيق عملي واحد لموجة دي بروي ( الخصائص الموجية لإللكتروات 59 (اكمل جدول المقارة بي المجر الضوئي وااللكتروي المجر االلكتروي المجر الضوئي الموجات المصاحبة اللكتروات متارعة ضوء مرئي مصدر الموجات المتخدمة عالية اضعف قوة التمييز يمك التحكم ب بالتحكم برعة االلكتروات ال يمك تغيير الطول الموجي للضوء التحكم بالطول الموجي لمصدر الموجات 60 (علل : قوة تمييز المجر االلكتروي تفوق قوة تمييز المجر الضوئي. أل في المجر الضوئي لط ضوء مرئيا على العية لتمك م رؤيتا لك ال يتطيع المجر اظار التفاصيل الدقيقة التي تكو ابعادا اصغر م طول موجة الضوء المتخدم. اما في المجر االلكتروي فتتخدم الموجات المصاحبة لإللكتروات اذ ترع االلكتروات فيزداد زخما ويقل طولا الموجي وبذلك حصل على موجات قصيرة تزيد م قوة التمييز. تزداد قوة متييز االياء اذا كا الطول املوجي اقل م ابعاد اجلم. قوة متييز اجملر تتاب عكيا مع الطول املوجي 6 (م خالل دراتك للمجر الضوئي وااللكتروي. اجب عما يلي : أ( عالم يعتمد رؤية التفاصيل الدقيقة للعية على قوة تمييز المجر ب( ما رط اظار التفاصيل الدقيقة للعية ا يكو طول موجة الضوء المتخدم اقل م ابعاد العية 6 (لديك ثالث موجات مصاحبة لإللكتروات ص ع والطول الموجي لكل ما على الترتيب : م. اجب عما يلي : أ(رتب الموجات المصاحبة تازليا م حيث امكاية مالحظتا. ع ص ب( اذا اتخدمت الموجات المصاحبة الابقة في مجر الكتروي لرؤية عية معية. أي ما يمك ا تعطي قوة تمييز ورؤية العية بوضوح اكبر ثم رتبا تازليا حب قوة التمييز ص ص ع 0 ج( اذا كات ابعاد العية 4 0 م( فأي الموجات المصاحبة الابقة يمكا ا تظر التفاصيل الدقيقة للعية لماذا ص تزداد قوة تمييز االياء اذا كا الطول الموجي اقل م ابعاد الجم. ما طول موجة دي بروي إللكترو طاقت الحركية 4( الكترو فولت ط ح 0 9 ك ع D ع 6 D ع 0. م/ث ك ع م جاد الوحيدي

12 أ( اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 6 (احب طول موجة دي بروي المصاحبة : ( اعتبر كتلة االلكترو 9 0 كغ حجر كتلت 50( غ ويتحرك برعة 40 م / ث ك ع 0. م م ب( الكترو يتحرك برعة ( ميجا م / ث ج( ماذا تتتج م قيمة الطول الموجي في الحالتي الكترو >>> حجر د( ايما يمك مالحظة موجت المصاحبة : الحجر ام االلكترو لماذا الموجة المصاحبة لإللكترو الا اكبر االطياف الذرية 64 (المطياف : جاز يتخدم لتحليل اطياف االعاعات الطيف المرئي : م 65 (طيف االمتصاص المتصل : وو طيف متصل م الموجات ( قو قزح يمك الحصول على طيف االمتصاص المتصل : االعاع الحراري الذي تبعث االجام الاخة 66 (طيف االبعاث الخطي :و ظور خطوط ملوة على خلفية وداء ويكو لذ الخطوط اطوال موجية محددة ولكل عصر طيف ابعاث خاص ب فال يمك أ جد لعصري الطيف ف ويمك الحصول على طيف االبعاث الخطي : م االعاع المبعث ع الغازات ذات الضغط المخفض في اابيب التفريغ 67 (طيف االمتصاص الخطي : و صفة مميزة للعصر ويظر على كل خطوط وداء تتخلل الطيف المتصل للضوء االبيض وتكو اماك الخطوط الوداء و ف اماك الخطوط الملوة لطيف االبعاث الخطي لف العصر. يمك الحصول على طيف االمتصاص الخطي : م تحليل الضوء االبيض بعد تمرير عبر غاز العصر 68 (يعد الطيف الخطي صفة مميزة للعصر.علل. ال لكل عصر طيف امتصاص وابعاث خاص ب فال يمك أ جد لعصري الطيف ف 69 (متلالت طيف االبعاث الخطي لليدروجي ي متللة : ليما بالمر با براكيت فود خالل العالقة التجريبية التالية : وتم التوصل اليا م م 7 : ثابت رايدبيرج R ب ( عالقة جتريبية R ب : المتوى الائي الذي اتقل الي : المتوى االبتدائي الذي اتقل م جاد الوحيدي

13 ت د D ت د D اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 70 (ما ي ام متلالت ذرة اليدروجي وخصائصا ام المتللة ب وع االعة/الطيف ليما او اكثر فوق البفجية بالمر او اكثر مرئية با 4 او اكثر براكيت 4 5 او اكثر تحت الحمراء فود 5 6 اواكثر مالحظة : اكبر طول موجي اقل تردد وطاقة( يحدث عدما يتقل االلكترو م المدار الذي يلي مدار المتللة مبارة اقل طول موجي اكبر تردد وطاقة( يحدث عدما يتقل االلكترو م ماالاية الى مدار المتللة 7 (احب اكبر واقصر طول موجة في متللة بالمر 7 اكبر طول موجي اقل تردد : : R ( 0. ( اقصر طول موجي اكبر تردد : : ب ب ( 7 0. ( R 7 (احب اكبر واقل تردد في متللة با اكبر تردد اقل طول موجي : اقل تردد اكبر طول موجي :4 : D D 4 ( ( ب ب ( R ( R 4 ( ( (احب خط االبعاث االول والثاي لمتللة بالمر خط االبعاث االول : : R ( R خط االبعاث الثاي : 4 : ( ب ب 74 ( 06 احب ال ول الموجي لخ االبعاث الثاي في متللة با ل يف ذرة اليدروجي ( عالمات( 7 0 D م 6. 5 D 5 ( 7 0. ( R : 5 75 (ما المقصود بمتللة طيف ذرة اليدروجي ي مجموعة خطوط الطيف الاتجة م اتقال االلكترو م مدار مرتفع الى مدار مخفض وبعضا مرئي واآلخر غير مرئي. 76 (الكل المجاور يمثل طيف االبعاث الخطي لذرة اليدروجي اجب: أ(ما ام المتللة متللة بالمر ب( كيف تحصل على الخط أ عدما يتقل االلكترو م المدار الى ج(ما طبيعة الطيف في مطقتي ص تمثل الطيف المرئي حيث اما ص : تمثل الطيف فوق البفجي عدما اكبر م 6 د( ما و طول موجة الخط ب وما لو الضوء المبعث بفجي ضع 6 ثم حب الطول الموجي باتخدام المعادلة الابقة ( ما طبيعة الطيف المبعث عد ج( وكيف حصل علي فوق البفجي عدما يتقل االلكترو م المتوى 9 الى المتوى جاد الوحيدي

14 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 77 ص( 0 م خالل دراتك للظارة الكروضوئية وظارة كومتو تالحظ ا الفوتوات تتفاعل مع المواد ( االلكتروات بطرق مختلفة : على ماذا يعتمد التفاعل يعتمد طاقة تردد( الفوتو الاقط اذكر م طرق التفاعل أ( قد يتمك االلكترو م تحرير االلكترو م طح المادة كما في الظارة الكروضوئية. وفي ذ الحالة يختفي الفوتو وتتقل طاقت كاملة إلى االلكترو ب( قد يصطدم الفوتو باإللكترو ويتتت كما في ظارة كومتو حيث يفقد الفوتو جزء م طاقت وتبقى رعت ثابتة. ج( يمك أ يختفي الفوتو وتتقل طاقت لإللكترو فيتقل االلكترو م متوى طاقة معي في الذرة إلى متوى طاقة اعلى كما في االطياف الذرية موذج بور لذرة اليدروجي 78 (موذج رذرفورد لبية الذرة : افترض ل الذرة تتكو م واة موجبة الحة تتركز فيا كتلة الذرة وم الكتروات البة الحة تدور حول الواة في مدارات تب مدارات الكواكب حول الم 79 (ماكل موذج رذرفورد : وفقا لذا الموذج فا االلكترو الذي يدور حول الواة يمتلك تارعا مركزيا ووفقا للظرية الكرومغاطيية فا الحات المتارعة تع موجات كرومغاطيية على حو متمر. لذلك م المتوقع وفقا لذا الموذج أ يكو الطيف المبعث متصال ولي خطيا. ( والحقيقة أ طيف ذرة اليدروجي خطي باء على تجارب بالمر االربعة. كما أ اعاع االلكترو للموجات الكرومغاطيية يعي ا يفقد طاقة على حو متمر لذلك فا صف قطر مدار االلكترو يتاقص تدريجيا الى أ يصطدم بالواة أي أ تطبيق ذا الموذج على الذرة يؤدي الى ايارا. ( والحقيقة تظر العديد م الذرات في الكو متقرة 80 (وضع العالم بور موذج الذري باالعتماد على : موذج رذرفورد ومبدأ التكميم لبالك 8 (بود ( فرضيات موذج بور لذرة اليدروجي ي : ( البود م أ ج باء على اعتماد بور على موذج رذرفورد والبدي رقم ج د باءا على مبدأ التكميم لبالك أ(يتحرك االلكترو حول الواة في مدارات دائرية بتاثير قوة الجذب الكربائية بي االلكترو الالبة والواة الموجبة ب( اك مجموعة محددة م المدارات متويات الطاقة( يمك أ يتواجد فيا االلكترو وتكو طاقت في أي م ذ المدارات ثابتة وال يمك لاللكترو أ يع طاقة طالما بقي في متوى معي. ج( يع االلكترو طاقة إذا اتقل م متوى طاقة عال الى متوى طاقة مخفض وتكو الطاقة المبعثة مكممة على كل فوتوات ( م مبدا بالك ( كما يمك أ يتقل االلكترو م متوى طاقة مخفض الى متوى طاقة عال إذا امتص فوتوا طاقت تاوي فرق الطاقة بي المتويي بالضبط. ويمك حاب طاقة الفوتو ( Δ ط المبعث او الممتص عدما يتقل م متوى الى متوى م العالقة التالية :.6.6 حفظ ب e.v ط.6 e.v ط ط ط ب e.v.4 ط ط.5 e.v ط الفوتو الاقط / المبعث ط بي المداري تد الجول( ط e.v ط e.v اذا كات Δ ط : + فا الذرة تمتص طاقة واتقل االلكترو م مدار مخفض الى مدار اعلى اذا كات Δ ط : فا الذرة تع طاقة واتقل االلكترو م مدار مرتفع الى مدار مخفض د( يمتلك االلكترو الذي يدور حول الواة زخما زاويا ويكو لذا الزخم كم( محدد فالمدارات المموح أ يتواجد فيا االلكترو ي التي يكو فيا الزخم الزاوي لإللكترو م مضاعفات ( خD ز ك ع ق π π جاد الوحيدي

15 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 8 (عالم تدل االارة الالبة في ال اقة تدل على ا يجب تزويد االلكترو بطاقة لتحرير م ارتباط بالذرة دو اعطاء أي طاقة حركية 8 (متوى االتقرار : و ادى متوى للطاقة يمك أ يكو في االلكترو و عدما وتكو طاقة االلكترو عدئذ e v.6 84 (متويات االثارة : ي المتويات التي تعلو المتوى األول أي المتوى... وي المتويات التي يمك أ يتقل اليا االلكترو إذا امتص طاقة تاوي فرق الطاقة بي المتويي 85 (كيف تمك بور م تفير ظارة الطيف الخطي باالعتماد على الفرض الثالث حيث افترض بور أ االعاع المبعث او ب ط الممتص يكو مفصال وذا تردد محدد وياوي الفرق بي المتويي اللذي يتقل بيما االلكترو. ط ط وذا يتفق مع ما تم التوصل الي تجريبيا. 86 (اثبت ا تفير بور لظارة طيف االمتصاص او االبعاث( الخطي يتفق مع ب ط ط الفوتو ط ذ ي عالقة بور الظرية لالطياف الخطية تم التوصل الي بالمر تجريبيا ب ب ط ط للتحويل م e.v الى جول ضرب بحة االلكترو(.6 ب ب ب R وذ ي العالقة التجريبية لبالمر لالطياف الخطية( 87 (م المكالت التي واجت موذج رذرفورد مكلة اتقرار الذرة. اجب ع االئلة التالية : ألماذا ال يمك أ تكو الذرة متقرة وفقا لموذج رذرفورد او لماذا وفقا لموذج ال يتوقع ا يكو طيف االبعاث خطيا وفقا لذا الموذج فا اإللكترو الذي يدور حول الواة يمتلك تارعا مركزيا ووفقا للظرية الكرومغاطيية فا الحات المتارعة تع موجات كرومغاطيية على حو متمر وذا يعي ا يفقد طاقة على حو متمر لذلك فا صف قطر مدار اإللكترو يتاقص تدريجيا إلى أ يصطدم بالواة أي أ تطبيق ذا الموذج على الذرة يؤدي إلى ايارا ب كيف عالج بور ذ المكلة ( مكلة اتقرار الذرة افترض بور أ االلكترو يع طاقة فقط إذا اتقل م متوى طاقة عال الى مخفض اما اذا بقي في متوى طاقة معي فال يمك أ يع طاقة. ويع طاقة اذا اتقل فقط م مدار مرتفع الى مدار مخفض. ( الفرض الثالث والرابع 88 (ما ي اجازات ايجابيات( موذج بور : أ( اتطاع حاب طاقة المدار المموح لاللكترو المتواجد في ( م الفرض الثاي ب( اتطاع حاب صف قطر المدار المموح لإللكترو المتواجد في ( م الفرض الرابع ج( اتطاع حاب الطول الموجي لخطوط طيف االبعاث في ذرة اليدروجي ( م الفرض الثالث د( اتطاع تفير ظارة الطيف الخطي لذرة اليدروجي وااليوات ذات االلكترو الواحد والتي توافقت تائج في تفير الطيف الخطي مع ما تم التوصل الي تجريبيا ع الطيف الخطي للغازات ( م الفرض الثالث ( قدم صورة اولية لبية الذرة جاد الوحيدي

16 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 89 (ما ي المآخذ على موذج بور ( لبيات وعيوب (: أ(لم يتمك م التبؤ باالطوال الموجية الطياف الذرات عديدة االلكتروات ب( لم يتمك م تفير ما لوحظ عد تفحص الطيف الخطي بادوات ذات دقة عالية مجر الكتروي( إذ تبي أ بعض الخطوط تتالف م خطي متقاربي او اكثر ج( تبي ا عد تعريض خطوط الطيف الى مجال مغاطيي فا الخط الواحد يقم الى خطي صفر 90 (لحاب طاقة تحرير فصل( االلكترو ع الذرة ضع وبالتالي ط 9 (عد اتقال االلكترو بي متويي تخدم احد القاوي : { R } ب اذا كات م 7 : R ثابت ريدبيرج R معطاة بالؤال : ط ب ط ط 9 (م رقم مدار االلكترو.6.6 اذا كات R غير معطاة بالؤال ( في ذرة اليدروجي يمك حاب : أ( ب( ج( د( ( و( صف قطر المدار. ق ق ب الطاقة الكلية للمدار. ط.6 الزخم الزاوي. خز ك ع ق π طول موجة دي بروي المصاحبة. المصاحبة π ق طاقة الوضع الكربائية لإللكترو. ط الطاقة الحركية لإللكترو. ق ب : ط ح 0 9 و ك ع 9 أ ق ق طو أ 9 0 صف قطر المدار األولبور( م جاد الوحيدي

17 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 9 (اتق القاو ق ق ب االتقاق : تم االتقاق باءا على امري االول : االلكترو يدور حول الواة بتاثير قوتي متاويتي ومتعاكتي وما : كربائية ق ق ع ق أ ك ق ع ق أ ك مركزية معادلة ( والثاي : م الفرض الرابع لبور : فا ع ق معادلة ( ك π ق وبتعويض قيمة ( ع م المعادلة ( في المعادلة ( جد أ ق π 4 أ ك π 4 ك ق ك تجد ا كل الحدود على اليار ثوابت ما عدا ( ق ق ق ب في وضع االتقرار فا e.v ط 94( اتق القاو.6 تم االتقاق باء على امري : القوة المركزية القوة الكربائية والطاقة الكلية لاللكترو يدور االلكترو حول الواة وبالتالي فو يمتلك طاقة حركية ط ح ك ع ويمتلك طاقة وضع كربائية ط و أ والطاقة الكلية و ح + ط ط ط ع ك ع أ ق ق وحيث ق كربائية قمركزية فا أ ك ق ع ق D أ ح ط ك ع ق طو أ ق أ أ ب ق ق وحيث كل الحدود ثوابت ما عدا ( وبالقمة على حة االلكترو D ط 6 95 (إذا كا الزخم الزاوي اللكترو ذرة اليدروجي في مدار ما االلكترو زاوي خ π π π جول.ث. احب رقم المدار الذي يدور في 5 عد اتخدام تد تذكر ا تحول م الكترو فولت الى جول اتب Δ ب ط ط اقة الفوتو الممتص او المبعث فرق ال اقة بي المداري بالضب تد جاد الوحيدي

18 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب كولوم. كغ وحت (الكترو ذرة اليدروجي في المدار الرابع. اذا علمت ا كتلة االلكترو 9 0 احب : صف ق ر المدار وما ي الكمية المكممة التي اعتمد عليا بور التقاق صف ق ر المدار الكمية ي الزخم الزاوي( أ( ق ق. 4( م ب( الزخم الزاوي لإللكترو ج( رعة االلكترو د( ( و( ز( ح( خ ز خ ز ك ع ق D اقة الوضع الكربائية لإللكترو ال اقة الحركية لإللكترو ط ح π ; ط و 0 9 ط و ال اقة الكلية لإللكترو ماذا تعي االارة الالبة ول الموجة المصاحبة لاللكترو 9 e ق جول.ث ع D ع م/ث جول 8 ك ع جول 0.6 ( 9 0.6( جول او ط ح 0.85 الكترو فولت ط.4 4 ق π اكبر تردد في يف للة با باتخدام العالقة التجريبية اكبر تردد اقل طول موجي : ( R م D ت د 7 0 م 9. D ( ( 0 0. يرتز 9 ( اقة الفوتو المبعث عد اتقال االلكترو الى متوى االتقرار حدد المتللة التي يتمى اليا ول ال يف مرئي ط ط ط ب ط ط للة ليما ال بل فوق البفجي ط e.v ( ط ب( ط ط ج( ال اقة الالزمة لتحرير االلكترو م متوى االتقرار ط ط الفوتو الفوتو ط (امتصت ذرة يدروجي مثارة فوتوا م الضوء إذا كا االلكترو اصال في المتوى الثاي وارتفع الى المتوى الخام. احب طول موجة وتردد الفوتو الممتص ( اذا لم تعطى R ط الفوتو الفوتو ط ط ت د D ط بي المداري e.v.6.6 ( ( الكترو فولت ت د 5 ت د يرتزD D ت د م بي المداري ط ت د 98 ( 0 اتقل الكترو ذرة اليدروجي م متوى ال اقة الثاي الى متوى اقت ( 0.85 الكترو فولت. احب : أ( صف ق ر المدار الثاي لذرة اليدروجي ب( اقة الفوتو الممتص عد اتقال االلكترو بي المتويي الابقي ج( تردد الفوتو الممتص أ( ق ق ب ط (.4.55 الكترو فولت ت د ت د يرتز جاد الوحيدي

19 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب الى متوى الطاقة (.4.e v احب : 99 (اتقل الكترو ذرة اليدروجي م متوى الطاقة (.5.e v او.9 الكترو فولت ل يتقل االلكترو بي ذي المداري لماذا أ(اذا اقط على االلكترو فوتو طاقت 88 صف قطر المدار الذي كا في ب( الزخم الزاوي لإللكترو في المدار الذي اتقل الي ج( طول موجة وتردد الفوتو المبعث باتخدم عالقة بور د( طول موجة دي بروي لإللكترو في المدار الذي كا في ( ال أل حتى يتقل االلكترو بي المداري يجب ا تكو طاقة الفوتو بالضبط فرق الطاقة بي المداري D ط أ( ط بي المداري D ط بي المداري ط ط ب.4.5(.9 e v الفوتو ب(ق قب زاوي ج( خ د( حيث ط.6.5 D.6 الفوتو ط π خD ط زاوي π جول.ث حيث ط.6.4 D ت د D ت د D ت د يرتز.55 ص 0 اعطي الكترو ذرة اليدروجي طاقة مقدارا 00( تدريب الكترو فولت فاتقل للمتوى الرابع اجب عما يلي : أ(اذا اقط على الذرة فوتو طاقت 6 الكترو فولت او 5 الكترو فولت ل يتقل الى المتوى الرابع لماذا تردد الفوتو الممتص ب( اذا عاد االلكترو للمتوى الذي اتقل م ما ام اللة التي يتمي لا االعاع المبعث ج( أ ال ال حتى يتقل االلكترو للمدار الرابع يجب ا يزود بطاقة مقدارا بالضبط.55 ev 5 D ت د يرتز D د ت ب ط الفوتو ت د.6 D.4 D e.v.4 طD ج ط ط ط.55 D 0.85 ط للة طيف بالمر الفوتو بي المداري.6 4 ( م الكل فا π ق او ط D.6.5 D π D π م D 5 0( قط ضوء تردد يرتز على ذرة اليدروجي ل يتطيع قل الكترو م متوى طاقت 4 الكترو فولت الى متوى طاقت 5( الكترو فولت فر اجابتك تدريب حتى يتقل االلكترو يجب ا يتحقق الرط التالي : ط الفوتو ط بي المداري بالضبط 5+ ط الفوتو ت د جول ط بي المداري ط طب.5 (.4.9 الكترو فولت جول وحيث ا ط ط لذلك ل يتقل االلكترو اتب ا الوحدة متماثلة جول مثال( عد المقارة 0( الرم المجاور يمثل مخططا لمتويات الطاقة : تدريب اوال :( ماذا يحدث لإللكترو عدما يتقل بي متويي مختلفي في الطاقة اذا اتقل م متوى ادي لمتوى اعلى يمتص طاقة واذا اتقل م متوى اعلى لمتوى ادى يع طاقة ( ماذا تمثل االارة الالبة في المقدار (.6 الكترو فولت تعي ا يجب تزويد االلكترو بطاقة مقدارا +.6( e.v لتحرير م الذرة دو اكاب طاقة حركية ثايا : احب : ( احب اقصر طول موجي في متللة بالمر باتخدام العالقة التجريبية ( طول موجة دي بروي المصاحبة لاللكترو ( أ 7 7 ثايا : R D ( 0 ( 0 4 م ( : طول موجة الفوتو( ق ب π D جاد الوحيدي

20 ( ت د D ت د اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب 0( بط الكترو ذرة اليدروجي م المدار الرابع باعثا فوتوا يقع ضم للة طيف بالمر فاذا قط ذا الفوتو على باعث خلية كروضوئية فابعث ما الكتروات طاقتا الحركية العظمى ( الكترو فولت احب : أطاقة الفوتو الاقط على باعث الخلية ب اقترا الغل لذا الفلز أ( ط الفوتو ط بي المداري.6.6 ط ط 4.4 ( e.v 6 4 ب( ط ح ط الفوتو Ø e.v 0.55 Ø D Ø.55 D ( 6 عالمات( تدريب 06 الكترو ذرة يدروجي مثارة في المتوى الرابع لل اقة احب : 04 ب( الزخم الزاوي لإللكترو خ ز π جول.ث ج( ول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو π ق 4 D.4 D 0.6 م حيث : ق ق. 4( م 05 ص 04 أ تردد الفوتو بزخم الفوتو اقة فوتو.( الكترو فولت. احب : ط ت د. D الخطي خ تدريب يرتز كغ.م/ث D حيث ت 06( ص 04 في تجربة لدراة الظارة الكروضوئية تم اتخدام الدارة المبية بالكل. اجب عما يلي : أ( كيف تفر ابعاث الكتروات م طح الباعث ب( ما ي العوامل التي تعتمد عليا الطاقة الحركية العظمى لاللكتروات المبعثة ج( عد عك اقطاب البطارية وزيادة فرق الجد تدريجيا لوحظ ا قراءة الميكرواميتر تتاقص حتى تصبح صفر. على ماذا يدل ذلك د( ارم العالقة البياية بي فرق الجد وتيار الخلية ثم حدد على الرم جد القطع م 07( متعيا بموذج بور الذري اجب عما يلي : أ( ل يمك لذرة في متوى االتقرار ا تمتص فوتوا طاقت : اكبر م 6( الكترو فولت اقل م 6( الكترو فولت اذا كات طاقة الفوتو الاقط اكبر م 6( الكترو فولت : عم يمك ال ذ الطاقة تمثل اقل طاقة الزمة للتايي وبالتالي يمك ا يمتص طاقة اكبر ما ط ط ط ط ط ( صفر( 6( + 6 e.v اذا كات طاقة الفوتو الاقط اقل م 6( الكترو فولت : عم يمك حيث يمتص االلكترو الطاقة ويرتفع الى متوى اعلى او قد يترك الذرة ائيا اذا كا موجود في متوى االثارة ط ط ط ط 6( > + 6 e.v ب( ما ي الكمية التي افترض بور اا مكممة لاللكترو وعلى ااا اتق قاو اصاف اقطار المدارات المموحة لاللكترو الزخم الزاوي ج( ما رط اتقال الكترو ذرة اليدروجي الى متوى طاقة اعلى اذا امتص طاقة تاوي فرق الطاقة بي المتويي د( ل يمك لفوتو طول الموجي 600( م قل الكترو م متوى الطاقة 4( e.v الى متوى الطاقة 5( e.v فر فرق الطاقة : ط ط ط 5( 4( 9 e.v جول طاقة الفوتو الاقط : ط ت د 0 جول وحيث ا طاقة الفوتو الاقط فرق الطاقة بي المتويي بالضبط فال يتقل االلكترو ( مبدأ تكميم الطاقة حتى يتقل االلكترو بي مداري يجب ا تكو طاقة الفوتو الاقط تماما فرق الطاقة بي المتويي جاد الوحيدي

21 ع اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب / 08( اصطدم الكترو كتلت ك( رعت ع( بذرة فأصبحت رعت بعد التصادم ع فارتفع احد الكتروات الذرة الى متوى اعلى ثم عاد الى متوا فبعث فوتوا. احب تردد الفوتو المبعث فرق الطاقة الحركية لإللكترو المتحرك اتقلت الى الكترو الذرة. وي تاوي طاقة الفوتو المبعث ط ح ط بي المداري ط الفوتو ك / / ت د ع D ك ( ع ع D تد ( ع ع ك ( ع ت د 09 جيم محو حت ( وكتلت ك( رع م الكو خالل فرق جد Δ المصاحبة للجيم تع ى بالعالقة : ج( اثبت ا ول موجة دي بروى 0 ج D ع ج D ك ( ع ط ح D ك ( ع ك ع ج ج ك D اثبت ا رعة الكترو في مدار يمك ا تع ى بالعالقة : ع π أ 0 أ D مركزية ق كربائية ق ق والثاي : م الفرض الرابع لبور ك ع ق : فا ك ع معادلة ( معادلة ( π ق وبتعويض قيمة ( ك ع م المعادلة ( في الطرف االير للمعادلة ( جد أ ق واجب ؤال صفحة 0 يف الكتاب π ق π أ (ع D ع موجات االلكرتوات وفرضية دي بروي ( رط فرض( دي بروي لموجات الكترو ذرة اليدروجي: يصاحب االلكترو الذي يدور في مار دائري حول الواة موجات بحيث محيط المدار يجب أ يحتوي على عدد صحيح م الموجات المصاحبة لإللكترو ال اذا لم يتحقق ذا الرط القيد( فا الموجات المصاحبة تتداخل تداخال داما وتلغي بعضا ( الكل المجاور(. ويمك التعبير ع الرط رياضيا بالعالقة التالية : رط فرض( دي بروي لموجات الكترو ذرة اليدروجي و : ق ( محيط المدار π مالحظات : عدد الموجات ( الكاملة على محيط المدار المصاحبة لإللكترو رقم المدار ( معادلة دي بروي تربط بي الصفات الجيمية ( ك ع والصفات الموجية ( أ ب جاد الوحيدي

22 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب ( اثبت أ فرض دي بروي لموجات إلكترو ذرة اليدروجي يتفق مع رط بور اللكترو ذرة اليدروجي ثم اذكر ص فرضي بور ودي بروي اذا بدأا برط دي بروي صل الى رط بور ( الزخم الزاوي( : رط دي بروي لموجات االلكترو و π ق... معادلة ومعادلة دي بروي للموجات المصاحبة و ك ع وبتعويض قيمة ( م المعادلة ( في معادلة ( يتج... معادلة π ق ك ع ق ك ع π وذا و رط بور واذا بداا بر بور صل الى ر دي بروي ( ول الموجة المصاحبة رط( فرض دي بروي : يصاحب االلكترو الذي يدور في مار دائري حول الواة موجات بحيث محيط المدار يجب أ يحتوي على عدد صحيح م π ق ك ع وبالضرب التبادلي يتج π ق ك ع ولك ك ع وو المطلوب رط( فرض بور : المدارات المموح أ يتواجد فيا االلكترو ي التي يكو فيا الزخم الزاوي لإللكترو م مضاعفات ( π ق π 4( علل. محي المدار يجب أ يحتوي على عدد صحيح م الموجات. ال غير ذلك فاا تتداخل تداخال داما وتلغي بعضا 5( ما ي العوامل التي يعتمد عليا طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو في ذرة اليدروجي م العالقة : π ق ( π D ق ب π ( D ق ب D تتاب طرديا مع رقم المدار 0 عدد موجات دي بروي الكاملة المصاحبة اللكترو ذرة اليدروجي في المدار الرابع ياوي : ( 6 7( طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو في ذرة اليدروجي : ( ال يتغير بتغير الزخم يزداد بزيادة رقم المدار يقل بقصا الزخم يقل بزيادة رقم المدار 8( الكترو ذرة اليدروجي في متوى طاقة محدد ( وجد أ طول موجة دي بروي المصاحبة ل تاوي ( π4 قب. احب رقم المدار ( االثبات : π ق ( π D ق ب π( ق ب D 9( 008 الكترو ذرة اليدروجي في متوى طاقة الثالث ( ( بي أ طول موجة دي بروي المصاحبة ل تاوي π6 قب ق ب 6 D ق ب π D ق ب π D ق ب ( π D ق π 0( ص 008 الكل المجاور يمثل موجة اللكترو ذرة اليدروجي اوجد لذا االلكترو : أ رقم المدار ( 4 ب ماذا تمثل أ( طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو ج صف قطر المدار د طول الموجة المصاحبة لإللكترو الزخم الزاوي لاللكترو ج( ق ق. 4( م د( π ق م ( خ ز π جول.ث جاد الوحيدي

23 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب ائلة مراجعة فيزياء الكم الؤال االول : أ اكمل الفراغ فيما يلي : ( عد اتقل الكترو م ماالاية الى المدار الثاي فا يف الضوء المبعث يتمي لللة يف... ( عد زيادة دة الضوء في الخلية الكروضوئية فا جد الق ع... والتيار... يفقد الفوتو جزء م اقت في ظارة... 4 خلفية وداء تتخللا خ و ملوة تمثل يف... 5 حب موذج بور المدارت المموح لاللكترو التواجد فيا ي المدارات التي يكو فيا... 6 للحصول على موجات تزيد م قوة التمييز للمجر االلكتروي لجأ الى... 7 اذا كا عدد موجات دي بروي الكاملة المصاحبة إللكترو ذرة اليدروجي ياوي 4( موجات فا اقة االلكترو في مدار بالبة ل اقة المتوى االول تاوي... الؤال الثاي : م خالل دراتك لظارة كومتو. اجب عما يلي : أ( عالم اعتمد في تجربت ( ما و وع التصادم بي الفوتو وااللكترو ( ما ي المكلة المعضلة( التي واجا كومتو ( كيف حل تلك المكلة 4( اثبت كومتو ا التصادم بي الفوتو وااللكترو يحقق مبدئي. ما ما 5( الؤال الثالث : قار بي الظارة الكروضوئية وظارة كومتو واالطياف الخطية لذرة اليدروجي في الجدول التالي الظارة الكروضوئية ظارة كومتو االطياف الخطية فرق الطاقة بي المتويي طاقة الضوء الاقط اكبر او تاوي اقترا الغل اي طاقة ( يختفي( / تقل ط ط ( يختفي( طاقة الفوتو بعد التفاعل مع االلكترو صفر صفر ( يختفي( ( يختفي( رعة الفوتو بعد التفاعل مع االلكترو صفر ثابتة صفر ( علل ما يلي : قط فوتوا على فلزا مختلفا وحرر احدما الكترو ولم يحرر االخر اي الكترو جاد الوحيدي

24 اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب. 4 بإلكترو حر اك فتتت الفوتو بزخم خطي مقدار كغ.م/ث( الؤال الرابع : ( اصطدم فوتو طول موجت 6 (اجتروم احب طول الموجة المصاحبة لإللكترو بعد التصادم اذا كا اكبر ول موجي لالعة الضوئية الاق ة على فلز يؤدي الى ابعاث الكتروات م الفلز ياوي 4000 (اجتروم احب اعلى ( رعة لاللكتروات الم لقة م الفلز عد قو اعة ول موجتا 000 (اجتروم ( في الخلية الكروضوئية الموضحة بالكل اذا كات المافة بي الباعث والجامع ي 0 م( وعد قوط ضوء طول الموجي 60 اومتر( على طح الباعث المصوع م الصوديوم تم عك اقطاب المصدر وجل قراءة الميكرواميتر والفولتميتر فحصلا على التائج الموضحة في الجدول التالي : قراءة الفولتميترفولت( قراءة الميكرواميتر ميكروامبير( 0 95 أ( ب( ج( د( ( و( ز( ح( احب اقل قوة تلزم إليقاف ارع االلكتروات االلكترو كتلة احب الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات 9 0 احب الموجة المصاحبة ألرع االلكتروات احب اقترا الغل للصوديوم الى ماذا تير الرموز ( ص ع أ ب 4 و ( مع ماذا يحدث ل ( أ اذا وصلت ( مع كيف تصل القاط ( 4 معا اليقاف او تقليل رعة حركة الجيماتع( ما وظيفة المفتاح ( ب π الؤال الخام : ( قار بي الفوتو الاقط والمتتت في ظارة كومتو م حيث : طول موجة ورعة وطاقة كل مما ( اثبت ا الطاقة الحركية اللكترو ذرة اليدروجي ياوي صف طاقة الوضع الكربائية في ف المدار ( اتخدم : ق المركزية قالكربائية ( تم اتقاق قاو صف قطر مدار الكترو ذرة اليدروجي اعتمادا على تكميم الزخم الزاوي. اتق القاو : ق ق الؤال الاد : ( قار بي طيف ذرة اليدروجي حب موذج بور وموذج رذرفورد اوجد : ( اتخدم حة وكتلة االلكترو ا احتجت( ( اذا كا الزخم الزاوي إللكترو ذرة اليدروجي و ( أ( ب( ج( صف قطر مدار الزخم الخطي لإللكترو طول موجة دي بروي لإللكترو اذا كات الطاقة الكلية إللكترو ذرة اليدروجي في مدار ما تاوي.4( الكترو فولت فاحب ما يلي : أ( رعة االلكترو في ذا المدار ب( تردد الفوتو المبعث عد اتقال االلكترو الى المدار االول واذكر ام للة الطيف التي يتمي اليا بعد جاح الموذج الجيمي للضوء في تفير ظارتي كومتو والكروضوئية فل عليا ا قبل بالموذج الجيمي للضوء ورفض الموذج الموجي فر اجابتك 4 5( اضافي 06 وفقا لفرضية دي بروي وعد تطبيقا على ذرة اليدروجي اجب عما يلي : عبر رياضيا ع الرط الذي وضع دي بروي لموجات االلكترو. وبي لماذا اترط ذلك أ( ما عدد الموجات الكاملة على محيط مدار متوى االثارة الثالث ب( اثبت ا فرضية دي بروي تتفق وموذج بور الذري ج( جاد الوحيدي

25 طو طح اعداد االتاذ : جاد الوحيدي وم يتق للا يجعل ل مخرجا ويرزق م حيث ال يحتب قواي الفصل واتخداماتا اتخدام للتحويل بي الطول الموجي والتردد ج القاو تد ط تد Φ تد. ط ح ط Φ Δ ط Ι ط ط غير معطاة ت د.. e Ι ت د ك ع تخدم ذ الطريقة اذا كات R Ι.6.6 Ι وعد اتخدام Δ ط ت الكترو فولت الى جول خ زاوي ك ع ق خ خطي ك ع ا د بوحدة الكترو.فولت ال تى تحويل الطاقة م طاقة الفوتو اقترا الغل وتردد العتبة واكبر طول موجي الظارة الكروضوئية / اكبر طاقة حركية لإللكترو لحاب الطاقة الممتصة او المبعثة عد اتقال االلكترو بي مداري ويمك أ يتخدم لحاب التردد والطول الموجي إذا لم تعطى قيمة R لحاب الزخم الزاوي والخطي π كغم.م /ث ق ق ب لحاب صف قطر المدار e.v.6 ط لحاب طاقة المدار محيط المدار π ق خ الخطي خ خطي ك ع المصاحبة فقط لذرة اليدروجي تخدما اذا جاب في الؤال يرة الموجة المصاحبة العالقة التجريبية لحاب طول موجة طيف ذرة اليدروجي برط أ تعطى R { } R ك ع ج ج ف م عد تريع جيم مجو في مجال كربائي متظم اتت بتوفيق الل وفضل احتب ذا العمل واجلد يف ميزا والدي رمح الل وتقبل يف الفردو االعلى ابو اجلوج جاد الوحيدي