الوحيدي يف الفيزياء إعداد األستاذ : جهاد الوحيدي ابو اجلوج ال تغني عن الكتاب املدرسي

Transcript

1 الوحيدي يف الفيزياء والصاعي العلمي الفرعي اوراق عمل في الوحدة الثالثة إعداد األستاذ : ابو اجلوج ال تغي ع الكتاب املدرسي

2 اعداد االستاذ : تكمية الطاقة ذا الفصل يتحدث ع تفاعل الضوء ( الفوتوات ) مع المادة ( االلكتروات ) بمعى ماذا يحدث عدما يسقط الضوء على االلكترو ( تصدر ع األجسام في الطبيعة اشعاعات كرومغاطيسية عدما تكو درجة حرارتا فوق الصفر المطلق ويعتمد اشعاع الجسم على: أ( درجة حرارة الجسم ب( طبيعة السطح ما ي ظرة الفيزياء الكالسيكية لطبيعة اإلشعاع التي جعلتا تواج صعوبة في تفسير ظوار فيزيائية كثيرة مثل ظارة كومتو والظارة الكروضوئية ما و تفسير الفيزياء الكالسيكية لإلشعاع الصادر ع االجسام تعتبر ا اإلشعاع يتألف م موجات كرومغاطيسية يصدر ع االجسام على يئة سيل متصل )مستمر( م الطاقة تيجة اتزازات جسيمات مشحوة داخلا يمك للجسيم المتز ا يبعث او يمتص مقدارا غير محدد م الطاقة )عد تردد اتزازة معي عدما يتغير اتساع اتزازت ). وطاقة اإلشعاع تتاسب طرديا مع : شدة اإلشعاع والتي تتاسب طرديا مع اتساع اتزازات الجسيمات المتزة )الطاقة شدة اإلشعاع اتساع االتزاز ) ) ( )س ص 97 م( ما الفرضية التي وضعا بالك لتفسير اإلشعاع الصادر ع االجسام ال يمك للجسيمات المتزة ا تمتلك مقدارا عشوائيا م الطاقة واما مقادير محددة تعطى بالعالقة )ط تد ) فامتصاص او اشعاع الطاقة عد بالك يكو على شكل كمات مفصلة وليست متصلة تسمى كمات لكل ما طاقة محددة مكماة تتاسب مع تردد اإلشعاع. 4( )س ص 97 م( ما الفرق بي تفسير بالك لإلشعاع الصادر ع االجسام وتفسير الفيزياء الكالسيكية تفترض الفيزياء الكالسيكية ا الجسيمات المتزة يمك ا تمتلك أي مقدار م الطاقة ويمك ا تشع او تمتص أي مقدار م الطاقة ويكو متصال ويأخذ أي قيمة وذا يتعارض مع فرضية بالك والتي تفترض ا الطاقة االشعاعية المبعثة او الممتصة ي وحدات مفصلة محددة وليست متصلة تسمى كمات تساوي عددا صحيحا م مضاعفات الكمية ( تد ). 5( فشلت الظريات الكالسيكية في تفسير بعض الظوار المتعلقة بامتصاص المادة او بعثا لالشعاع وذا أدى إلى والدة الفيزياء الحديثة التي استطاعت تفسيرا. اذكر بعض ذ الظوار التي فشلت الفيزياء الكالسيكية تفسيرا بيما استطاعت فيزياء الكم ( الفيزياء الحديثة ) تفسيرا أ- الظارة الكروضوئية ب- ظارة األطياف الخطية للذرات ج- ظارة كومتو فيزياء الكم ` الموذج الجسيمي للضوء. الفيزياء الكالسيكية ` الموذج الموجي للضوء 6( وضح مبدأ تكمية الطاقة ا الطاقة االشعاعية المبعثة او الممتصة تساوي عددا صحيحا م مضاعفات الكمية ( تد ) د 7( كيف تحسب الوحدة االساسية للطاقة ( طاقة الفوتو او الكمة ( ما و الص الرياضي لقاو تكميم الطاقة ط تد بالجول د ت س - ) حيث : ط : الطاقة الفوتو ( الكمة الواحدة ()جول ) 4- : ثابت بالك )جول. ث( ت : تردد الفوتو او مصدر اإلشعاع )يرتز او ث

3 اعداد االستاذ : 8( ارسم العالقة البياية بي طاقة الفوتو )االشعاع( وتردد م القاو : ط تد الميل 9( عرف االلكترو فولت ( ev ( ي الطاقة الحركية التي يكتسبا الكترو عدما يتسارع عبر فرق جد 9-9- كربائي مقدار )( فولت. وم العالقة : طح ش ج جول 9- ev 0.6 جول 0( سخ جسم حتى توج باللو االحمر اذا كا احد الترددات االشعاعية الصادرة ع )4 0 الواحدة لذا اإلشعاع بوحدة جول والكترو فولت ط ت د جول D ط.66 الكترو فولت جول الكترو فولت ش e الظارة ك الكروضوئية ( الظارة الكروضوئية : ي ظارة ابعاث الكتروات م سطح فلز يتعرض الشعاع كرومغاطيسي عدما يكو تردد اإلشعاع اكبر او يساوي تردد العتبة للفلز. 4 ) يرتز فاحسب طاقة الكمة االلكتروات الضوئية : ي االلكتروات المبعثة م سطح المعد تيجة سقوط الضوء علي. معلومة : الضوء فوق البفسجي تردد عال وبالتالي يحرر الكتروات م اسطح الفلزات ) ) 4( صف مع التفسير ما يحدث لورقتي كشاف كربائي مشحو بشحة سالبة عدما يسقط على قرص ضوء فوق البفسجي تطبق ورقتي الكشاف ال الكشاف فقد شحت بتاثير سقوط االشعة فوق البفسجية على الخارصي مما يدل على فقدا ذا السطح لإللكتروات وتفريغ شحة الكشاف ( حيث يعطي كل فوتو طاقت كاملة إللكترو واحد فقط. وتردد الضوء اكبر م تردد العتبة ) علل : تتكو الخلية الكروضوئية م اتفاخ زجاجي مفرغ م الواء.كي ال تعيق جزيئات الواء حركة االلكتروات الضوئية الباعث : و صفيحة فلزية في الخلية الكروضوئية تبعث ما االلكتروات عد سقوط الضوء عليا الجامع : و صفيحة فلزية في الخلية الكروضوئية تتجمع عليا االلكتروات المبعثة م المبط )5 )6 )

4 )8 اعداد االستاذ : ادرس االشكال التالية لتجربة ليارد ثم اجب ع االسئلة التي تليا : د( أ( بغياب مصدر فرق جد يتصل مع الخلية الكروضوئية اجب عما يلي :. ل احرف مؤشر الميكرواميتر عم. ماذا استتج م ذلك ا مصدر التيار و الكتروات ضوئية وليس بطارية وا االلكتروات تمتلك قدرا كافيا م الطاقة الحركية مكتا م الوصول الى المصعد. عرف التيار الكروضوئي و التيار الاتج ع حركة االلكتروات المبعثة م المبط الى المصعد في الخلية الكروضوئية ب( عد اضافة مصدر فرق جد موجب متغير )أي ا جد المصعد موجبا والمبط سالبا ). اجب عما يلي :. علل : عد وصل فرق الجد الموجب يزداد التيار الكروضوئي. ال فرق الجد الموجب يبذل شغال موجبا على االلكتروات ( )ش ك (- + ش- ج +- ) اقال اليا طاقة حركية ويجذب المزيد ما حو المصعد. يثبت التيار الكروضوئي عد قيمة معية بالرغم م االستمرار في زيادة فرق الجد الموجب. ال االلكتروات الضوئية المتحررة م المبط جميعا وصلت الى المصعد. عرف تيار االشباع : و القيمة العظمى للتيار الكروضوئي الاتج م حركة االلكتروات الضوئية جميعا المتحررة م المبط والواصلة الى المصعد. ج( بوجود مصدر فرق جد سالب )عكسي( متغير )أي ا جد المصعد سالبا والمبط موجبا(. اجب عما يلي :. علل : عد وصل فرق الجد السالب يتاقص التيار الكروضوئي ( عدد االلكتروات الواصلة للمبط (. ال ذا الفرق في الجد يبذل شغال سالبا ( )ش ك ) ش- ج أي يسحب طاقة حركية م االلكتروات ) ويعيق وصول بعض االلكتروات المبعثة الى المصعد ما يسبب تاقص عدد االلكتروات التي تمتلك قدرا كافيا م الطاقة الحركية يمكا م التغلب على قوة التافر مع المصعد السالب. عالم يدل تاقص التيار الكروضوئي تدريجيا مع زيادة فرق الجد العكسي. يدل على ا االلكتروات تبعث ممتلكة طاقات حركية مختلفة اذ كلما زادت الطاقة الحركية لإللكتروات المبعثة احتاجت الى فرق جد عكسي اكبر إليقافا لذا يعدم التيار الكروضوئي عدما يكو فرق الجد العكسي كافيا اليقاف االلكتروات الضوئية التي تمتلك اكبر طاقة حركية. عرف جد القطع و اقل فرق جد كربائي عكسي يلزم لجعل التيار الكروضوئي صفرا. او و فرق الجد العكسي الالزم إليقاف أسرع االلكتروات المتحررة.)ط ح ) عظمى ش ج ق )القيمة المطلقة ) حدد على الرسم البياي التالي ما يلي : مطقة تيار االشباع ( د ). مطقة فرق الجد الموجب ( أ ). مطقة فرق الجد العكسي ( أ و ). جد القطع القطة )و( 4. المطقة التي يبذل فيا شغال سالبا ( أ و ) 5. المطقة التي يقل )تزداد( فيا طاقة حركية لإللكتروات )أ ( 6. القطة التي فصلت فيا البطارية )ا(

5 الفيزياء الكالسيكية الضوء فيزياء الكم تتم بشدة تتم بتردد الضوء ط اعداد االستاذ : 9( اقترا الشغل ( Ф ) : و اقل طاقة يمتلكا فوتو الضوء الساقط تلزم لتحرير الكترو مسطح الفلز م غير اكساب طاقة حركية. 0( تردد العتبة ( ت د. ) : و اقل تردد يمتلك فوتو الضوء الساقط يلزم لتحرير االلكترو م سطح الفلز م غير اكساب طاقة حركية وو صفة مميزة للفلز. Ф ت د. ما ي فرضيات ايشتي لتفسير الظارة الكروضوئية ( افترض ا طاقة الضوء تتركز في حزم مفصلة تسمى كمات او فوتوات وكل فوتو يحمل طاقة مقدارا ) تد ) أ( عد سقوط الضوء على سطح فلز فا الفوتو الواحد يعطي طاقت كاملة الى إلكترو واحد فقط فيتحرر م ارتباط بذرات الفلز ب( Ф( بجزء م ذ الطاقة ويطلق بما تبقى على صورة طاقة حركية عظمى ويختفي الفوتو.)طح عظمى ط (ما ي معادلة ايشتي في الظارة الكروضوئية + Ф ت د ت د. ش+ ح عظمى ط ج ق e للتحويل م الكترو فولت الى جول ضرب بشحة االلكترو اشتغل بالمعادالت عموديا واذا ما زبط اشتغل افقي س س + كe ع عظمى (قار بي تبؤات الفيزياء الكالسيكية وفق الموذج الموجي للضوء والتائج التجريبية لليارد في الظارة الكروضوئية كيف تتعارض التائج التجريبية للظارة الكروضوئية مع ما تبؤات الفيزياء الكالسيكية وفق الموذج الموجي كيف فسرت الفيزياء الكالسيكية التائج التجريبية للظارة الكروضوئية أ( وفقا للفيزياء الكالسيكية فا االلكتروات تمتص الطاقة م الموجات الكرومغاطيسية على حو مستمر. فم المتوقع ا زيادة شدة الضوء الساقط تؤدي الى زيادة معدل امتصاص االلكتروات للطاقة ما يكسبا طاقة حركية اكبر وال عالقة بي تردد الضوء الساقط والطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة. اال ا التجربة )فيزياء الكم ) تبي ا الطاقة الحركية العظمى لاللكتروات تعتمد على تردد الضوء الساقط وال تعتمد على شدت. ب( وفقا للفيزياء الكالسيكية فم المتوقع ا يحتاج االلكترو الى بعض الوقت المتصاص الطاقة الكافية ليتحرر م الفلز خاصة عد سقوط ضوء خافت )شدت قليلة(. اال ا التجربة )فيزياء الكم ) اثبتت ا االلكتروات تبعث فور سقوط الضوء على الفلز. ج( وفقا للفيزياء الكالسيكية فم المتوقع عد سقوط ضوء ذي شدة عالية على فلز ا تحرر م الكتروات بغض الظر ع تردد الضوء الساقط علي. اال ا التجربة )فيزياء الكم ) تبي ا ال تتحرر الكتروات م الفلز اذا كا تردد الضوء الساقط اقل م تردد العتبة لذا الفلز مما بلغت شدة الضوء

6 )4 اعداد االستاذ : كيف فسرت فيزياء الكم ( ايشتي( التائج التجريبية للظارة الكروضوئية وفق معادلة ايشتي : ط Ø + )ط ح (عظمى أ( زيادة شدة الضوء الساقط على سطح الفلز ( مع بقاء تردد ثابتا ) فا عدد الفوتوات الساقطة في الثاية على وحدة المساحة يزداد وحيث ا كل فوتو يعطي طاقت كاملة اللكترو واحد فقط ليتحرر فا عدد االلكتروات الضوئية المتحررة في الثاية يزداد فيزداد التيار الكروضوئي ويزداد تيار االشباع. اال ا الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات ال تتغير بسبب عدم تغير جد القطع عد ثبات تردد الضوء. اما زيادة تردد الضوء الساقط على سطح الفلز مع بقاء شدت ثابتة فا طاقة الفوتو الواحد تزداد )ط ت د ) فتزداد الطاقة الحركية العظمى لاللكتروات الضوئية فيزداد جد القطع. اال ا العدد الكلي لاللكتروات المتحررة ال يتغير ال عدد الفوتوات لم يتغير فال يتغير تيار االشباع. ب( فسر ايشتي االبعاث الفوري لإللكتروات با اذا كات طاقة الفوتو الساقط اكبر م اقترا الشغل للفلز )ط الفوتو > Ø ) فا االلكترو يتحرر ويبعث ممتلكا طاقة حركية فور سقوط الفوتو. ج( وفق معادلة ايشتي فا اقل طاقة يمتلكا فوتو تلزم لتحرير الكترو م سطح الفلز يجب ا تساوي اقترا الشغل للفلز وبالتالي ل تتحرر الكتروات م سطح الفلز اذا كا تردد الضوء الساقط اقل م تردد العتبة للفلز. صف ما يحدث عدما يسقط فوتو على فلز أ( إذا كات طاقة الفوتو ( تردد ) < اقترا الشغل ( تردد العتبة ) ال يتحرر أي الكترو وال يمتص االلكترو أي جزء م طاقة الفوتو ب( إذا كات طاقة الفوتو ( تردد ) اقترا الشغل ( تردد العتبة ) يتحرر الكترو م سطح الفلز وال يمتلك طاقة حركية ويمتص طاقة الفوتو كاملة. ج( إذا كات طاقة الفوتو ( تردد ) > اقترا الشغل ( تردد العتبة ) يتحرر االلكترو م سطح الفلز ويمتلك طاقة حركية ويمتص طاقة الفوتو كاملة قار بي الفيزياء الكالسيكية وفيزياء الكم ( تفسير ايشتي( للظارة الكروضوئية م حيث : أ( تأثير شدة الضوء على الطاقة الحركية لإللكتروات حسب الكالسيكية فزيادة شدة الضوء تزيد الطاقة الحركية لإللكتروات اما حسب فيزياء الكم فا طاقة الحركة ال تتاثر ب( تأثير تردد الضوء على الطاقة الحركية لإللكتروات حسب الكالسيكية فا الطاقة الحركية ال تتاثر واما حسب فيزياء الكم فاا تزداد مع زيادة التردد ج( الوقت الذي يحتاج االلكترو حتى يتحرر بعد سقوط الضوء علي حسب الكالسيكية فا االلكترو يحتاج لبعض الوقت حتى يتحرر اما حسب فيزياء الكم فا االبعاث فوري لإللكتروات د( تردد العتبة ( شرط تحرر االلكترو ) حسب الكالسيكية يتحرر الكتروات بغض الظر ع تردد الضوء الساقط فال يوجد تردد عتبة اما حسب فيزياء الكم فاك تردد عتبة يلزم لتحرر االلكتروات. )5 )6 7( كيف فسر ايشتي تفاوت الطاقة الحركية لإللكتروات الضوئية) سرعتا ) المبعثة عد سقوط ضوء معي على فلز حيث ا معظم حجم الذرة فراغ وعد سقوط الضوء فا بعض الفوتوات يصطدم بذرات السطح الخارجي وبعضا االخر يصل الى الذرات االعمق داخل السطح وحيث ا الفوتوات تحمل القدر فس م الطاقة )ط ت د ) واقترا الشغل متساو لذرات السطح جميعا فا االلكتروات المتحررة م ذرات السطح الخارجية جميعا تتحرر ممتلكة الطاقة الحركية )ط ح عظمى ) فسا وفق معادلة ايشتي. اما االلكتروات االخرى التي تتحرر م داخل السطح فإا تصطدم بالذرات التي تقع في طريق خروجا فاقدة جزءا م طاقتا الحركية ويعتمد الجزء المفقود م الطاقة الحركية على العمق الذي تتحرر م االلكتروات. باختصار :تتفاوت االلكتروات المتحررة في طاقتا الحركية )سرعتا( تبعا الختالف موقعا بالسبة لسطح الفلز 8( ما الخاصيتا اللتا جعلتا الظارة الكروضوئية معضلة )مشكلة( بالسبة للفيزياء الكالسيكية أ( يجب ا يكو تردد الضوء الساقط اكبر م تردد العتبة حتى يبعث الكتروات ب( تزداد الطاقة الحركية لإللكتروات المبعثة بازدياد تردد الضوء الساقط وليس بزيادة شدة الضوء

7 )9 ح عظمى ط اعداد االستاذ : ما ي العوامل التي تعتمد عليا الطاقة الحركية العظمى لاللكتروات الضوئية او جد القطع حسب العالقة : ش e ج ط Ф فالعوامل ي : تردد الفوتو )طاقة الفوتو( أ( اقترا الشغل ب( موقع االلكترو بالسبة لسطح الفلز ج( ارسم العالقة بي تردد الضوء الساقط والطاقة الحركية العظمى لإللكتروات وحدد كال م :الميل وقطة التقاطع مع محور 0( الصادات والسيات الميل الميل ش. :)طول موجة العتبة (اكرب طول موجي يلزم لتحرير االلكرتوات او حتى مير تيار ت د. : ( تردد العتبة (اقل تردد يلزم لتحرير االلكرتوات شريفة عملت تبولة زيادة شدة الضوء D زيادة عدد ( الفوتوات وم ثم عدد االلكتروات المتحررة ) D زيادة التيار ( وتبقى طاقة الفوتو وااللكترو وجد القطع ثابتة ) تاتا طردت جاد زيادة تردد الضوء D زيادة طاقة ( الفوتوات وم ثم طاقة االلكتروات المتحررة ) D زيادة جد القطع المطلق ( ويبقى التيار وعدد الفوتوات وااللكتروات ثابتة( عد زيادة عدد المصابيح تزداد شدة الضوء ( وضح مع التفسير ماذا يحدث لشدة التيار وجد القطع وعدد االلكتروات والفوتوات عد: أ( زيادة تردد الضوء : زيادة التردد تؤدي لزيادة طاقة الفوتو الساقط وبالتالي زيادة الطاقة الحركية لإللكترو المتحرر وبالتالي زيادة جد D شدة التيار ال تتغير ال زيادة تردد الضوء تؤدي لزيادة طاقة االلكتروات وليس عددا ب( خفض شدة الضوء ( تقليل عدد المصابيح المتماثلة( : جد القطع ال يتغير ال خفض شدة الضوء يخفض عدد االلكتروات وليس طاقتا اما التيار يقل ال عدد الفوتوات وااللكتروات يقل. ( علل ما يلي : أ( عد زيادة شدة الضوء يزداد التيار في الظارة الكروضوئية. ال عدد الفوتوات وعدد االلكتروات تزداد فيزداد التيار ب( ال يمارس الفلز الظارة الكروضوئية عدما يسقط 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 اعداد االستاذ : ( ماذا قصد بقولا ا اقترا الشغل للصوديوم.46 الكترو.فولت أي ا اقل طاقة تلزم لتحرير الكترو م سطح الفلز و.46 الكترو.فولت 5 4( ماذا قصد بقولا ا تردد العتبة لفلز ما يرتز )5 يرتز اقل تردد للضوء الساقط يلزم لتحرير االلكترو م سطح الفلز ص 0 يمثل الشكل المجاور العالقة بي جد القطع وتردد الضوء الساقط في الخلية الكروضوئية ميل ذ العالقة يمثل : ( ثابت بالك شحة االلكترو ثابت بالك ثابت بالك شحة االلكترو اقترا الشغل شحة االلكترو ) 6( فسر ما يحدث لورقتي كشاف كربائي يسقط على قرص ضوء فوق البفسجي ماسب عدما يكو الكشاف : أ( غير مشحو : الضوء يحرر الكتروات فيصبح الكشاف موجب فتفرج الورقتا. ب( مشحو بشحة سالبة : تتحرر الكتروات وتطلق م السطح مبتعدة ع الكشاف وقرص فتطبق الورقتا. ج( مشحو بشحة موجبة : تتحرر الكتروات فيصبح القرص موجب اكثر فتبقى الورقتي مفرجتي. 7( حسب الظرية الجسيمية للضوء)الكم( والموجية )الكالسيكية( ماذا يحدث لكل م : التيار ( عدد االلكتروات( وجد القطع )الطاقة الحركية لإللكتروات (عد زيادة التردد وشدة الضوء فإ الظرية الجسيمية/الكم الظرية الموجية/الكالسيكية عد زيادة تردد الضوء جد القطع )طاقة االلكتروات( التيار ( عدد االلكتروات( يزداد ال يؤثر ال يؤثر ال يتغير شدة الضوء جد القطع )طاقة االلكتروات( التيار ( عدد االلكتروات( ال يؤثر يزداد يزداد يزداد خ الزخم الخطي الزخم الخطي خ ك ع مالحظة : استخدم س 0 م/ث جول.ث شe كولوم كe 9 0 كغ 0- اجستروم 0 )8 فوتو تردد 4 0 ت د D س ط تد يرتز احسب طول موجت وطاقت او D م س ت د جول متر 9( في تجربة لدراسة الظارة الكروضوئية استخدمت ثالث اشعاعات ( س ص ع ) اذا كات المحيات البياية تمثل العالقة بي التيار الكربائي وفرق الجد. قار بيا م حيث تردد وشدة الضوء تردد الضوء : س ص > ع شدة الضوء : س > ص > ع

9 ت د اعداد االستاذ : 40( تعرضت سطوح ثالث فلزات ( س ص ع ) لضوء طول موجت 00 م فكات العالقة بي الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المبعثة وتردد الضوء الساقط كما في الشكل. معتمدا على الشكل اجب عما يلي : أ( لماذا تكو المحيات متوازية ال الميل لا متساوي ثابت بالك 5 ب( جد تردد العتبة للفلز )س( يرتز 9-9- ج( جد اقترا الشغل للفلز )ص( جول 5 D تد 0 يرتز ماذا يحدث للطاقة الحركية العظمى إللكتروات الفلز )ع( عد : د( زيادة تردد الضوء تزداد. زيادة شدة الضوء ال تتغير. أي م الفلزات يمارس الظارة الكروضوئية. ولماذا إذا كا تردد الضوء الساقط عليا : ( ال احد ال تردد الضوء اقل م تردد العتبة يرتز. )س ص( ال تردد الضوء اكبر او يساوي تردد العتبة 5 0 يرتز. 5 0 يرتز جميعا ال تردد الضوء اكبر م تردد العتبة لا جميعا. 8 اوال حسب تردد الضوء وقار بتردد العتبة : س د ت D 0 0 و( اي م الفلزات الثالث يستطيع بعث الكتروات م سطح بطاقة حركية ولماذا س : 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 7- Ø - أ- ب- 4 (مستعيا بمعادلة ايشتي الكروضوئية وبياات الشكل بي : ا ميل الخط المستقيم يمثل ثابت بالك أ( ما يمثل تقاطع الخط مع محور الطاقة الحركية ب( ص س الميل ط ح د ت ط. ح عظمى د ت ت د. ط ح عظمى الميل ( تد وحيث ا : ط ح عظمى ( تد E الميل ( ثابت بالك ) - تد. ) - تد. ) ص س الميل ح ط د ت 0 ص 0 د. ت - ص ت د. D ص - تد. 5 4( ش 0 في تجربة للظارة الكروضوئية اسقط ضوء تردد 0 يرتز على باعث الخلية وعد تمثيل العالقة بي الجد والتيار حصلا على المحى ( ) كما في الشكل. معتمدا علي اجب عما يلي : أ( جد جد القطع فولت ب( عد تكرار التجربة استخدما ضوء اخر فحصلا على المحى ( ). قار بي المحيي م حيث تردد الضوء وشدت لما فس التردد وشدة ضوء االول اكبر م الثاي ج( احسب اقترا الشغل لمادة الفلز ش e ج ط Ø شD e ج ت د Ø Ø 0.4 Ø D Ø D جول D

10 أ( اعداد االستاذ : 4 ش( 06 مستعيا بالقيم المثبتة على الشكل اجب عما يلي : أ( احسب الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المطلقة بوحدة الجول 5 ب( احسب تردد العتبة اذا كا تردد الضوء الساقط ) 0 (يرتز ج( كيف يمك زيادة تيار الخلية الكروضوئية بزيادة شدة الضوء د( كيف يمك زيادة فرق جد القطع بزيادة تردد الضوء ط ح شe ج 9- ب( ط ح ط Ø 0.6 D D ت د ت د جول د ت D ت د D 5 0. ط( ط ح شe ج ( يمثل الرسم البياي العالقة بي الجد الكربائي والتيار المار في الخلية الكروضوئية عد سقوط ضوء م مصباح كربائي مستعيا بالقيم المثبتة على الرسم اجب عما يلي : أ( ما قيمة تيار االشباع 400 ملي امبير ب( كم كات قيمة التيار عد فصل البطارية ( 00 ملي امبير ) ج( كم تغير التيار عد استخدام الجد الموجب ( ملي امبير( لماذا ثبت التيار عد قيمة معية بالرغم م زيادة الجد الموجب م ( 4-( د( فولت شرح سابقا ما قيمة اقل فرق جد بي طرفي الخلية الكروضوئية عدما يصل التيار الى ( قيمت العظمى ( فولت ) و( لماذا اعدم التيار عد استخدام جد عكسي مقدار )-( فولت ورد سابقا ( - فولت( ز( فرق جد القطع للفلز ح( ماذا يحدث لتيار االشباع وجد القطع :ك اذا زاد تردد الضوء الساقط ال يتغير التيار ويزداد جد القطع. المصابيح المماثلة للمصباح المستخدم اصال تزداد شدة الضوء وبالتالي يزداد التيار وال يتغير اذا زدا عدد. جد القطع اذا زاد الطول الموجي الساقط يقل التردد وبالتالي ال يتغير التيار ويقل جد القطع. م سطح الفلز بالجول الكترو فولت ط( الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المبعثة ي( احسب السرعة العظمى لإللكتروات الضوئية 9- ك( طاقة الفوتو الساقط على مبط الخلية إذا علمت أ اقترا الشغل الكروضوئي للفلز. 0 جول جول الكترو فولت ( بالقسمة على شحة االلكترو ) ط ح ي( ك ع D ع D ع 9-0. ك( ط ح ط Ø D 9-9- ط - 0. D ط جول

11 تد. اعداد االستاذ : 45( الشكل المجاور يمثل العالقة البياية بي تردد الضوء الساقط والطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة في خلية كروضوئية. اعتمادا على الشكل اجب عما يلي : أ( ماذا تمثل كل م القطتي ( أ ب ) ( تردد العتبة اقترا الشغل ) ب( ماذا يمثل ميل الخط المستقيم ( ثابت بالك ) 7- ج( اذا سقط ضوء طول الموجي ) 0 (م على باعث الخلية السابقة فل يتمك م تحرير الكتروات ما فسر اجابتك اوال حسب تردد الضوء وقار بتردد العتبة : س د ت 0 D 0 د ت D تد 0 يرتز يتحرر الكتروات بطاقة حركية ال تردد الضوء الساقط اكبر م تردد العتبة. 5 د( اذا سقط ضوء تردد يرتز على باعث الخلية السابقة فل يتمك م تحرير الكتروات ما فسر اجابتك ال ال تردد الضوء الساقط اقل م تردد العتبة 7- ( احسب جد القطع واقترا الشغل اذا سقط ضوء طول الموجي ) 0 (م على باعث الخلية السابقة Ø جول شe ج ط Ø شD D ج فولت تقريبا ) م فاحسب زخم الفوتو الساقط ( يحل الحقا ) 9- ج ت د Ø 0.6 D ج e D ج و( اذا كا طول الموجة المصاحبة لإللكترو الضوئي ) ك ع D ع ع D ط ح ط Ø D ك ع ت د Ø D م/ث ) 0 ( 9 D خ فوتو ت د. أ( س كغ.م/ث 46 (سقط ضوء طول موجت 00 اومتر ( م ) على سطح الصوديوم وكا اكبر طول موجي يلزم لتحرير االلكتروات م سطح 7- الصوديوم )5 0 ) متر احسب : ب( اقل تردد يلزم لتحرير االلكتروات م السطح ج( اقترا الشغل د( الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة ( فرق جد القطع ( اإليقاف ) ب( Ø ت د ج( ط ح ط Ø تد - Ø د( ط ح شe س يرتز جول جول 0 ج D ج -.65 فولت Ø ج 0.64D (اذا كا اكبر طول موجي لالشعة الضوئية الساقطة على فلز يؤدي الى ابعاث الكتروات م الفلز يساوي ) 4000 (اجستروم احسب اعلى سرعة لاللكتروات المطلقة م الفلز عد سقوط اشعة طول موجتا ) 000 (اجستروم اخترب فسك

12 عD ع أ( اعداد االستاذ : ب(. د( س ت د م 48 (استخدمت اشعة فوق البفسجية لتحرير الكتروات م سطح الرصاص الذي اقترا شغل. الكترو.فولت إذا كات الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة إلكترو.فولت فاحسب : أ( تردد العتبة للرصاص ب( اكبر طول موجي يلزم ليمر التيار ( طول موجة العتبة ( ج( تردد الضوء د( فرق جد القطع ( اكبر سرعة لإللكتروات المتحررة Ø تد. D د. ت D ت د يرتز ج( ط ح ط Ø D ط. D ط 5. الكترو فولت 4-9- D ط ت د D ت د D ت د 0. ط ح شe 5 يرتز 9-9- ج 0.6 D ج D ج - فولت.6 0 م/ث Dع 9 ط ح ( ك e ع 0.6 D 49 (في الخلية الكروضوئية الموضحة بالشكل اذا كات المسافة بي الباعث والجامع ي )0 سم( وعد سقوط ضوء طول الموجي )60 اومتر( على سطح الباعث المصوع م الصوديوم المصدر وسجل قراءة الميكرواميتر والفولتميتر فحصلا على التائج تم عكس اقطاب الموضحة في الجدول التالي : قراءة الفولتميتر)فولت( قراءة الميكرواميتر )ميكروامبير( كتلة االلكترو 9 0 كغ أ( ب( ج( د( ( احسب اقل قوة تلزم إليقاف اسرع االلكتروات احسب الطاقة الحركية العظمى لإللكتروات احسب الموجة المصاحبة ألسرع االلكتروات احسب اقترا الشغل للصوديوم الى ماذا تشير الرموز ( س ص ع أ( أ( 50 (سقط ضوء طول موجت ) 546 (اجستروم على سطح فلز حساس فتطلق م الكتروات ضوئية عدا كا جد القطع للفلز حيئذ )- 0.8( فولت وعدما سقط ضوء طول موجت ) 849 (اجستروم اصبح جد القطع )- 4.6 (فولت. احسب : أ- ثابت بالك ب- اقترا الشغل ش e ج ط Ø شD Ø ج ت د e ج شD e س Ø Ø Ø 8 D Ø - 0 D Ø D D وبحل المعادلتي يتج D جول.ث 6- ب(عوض في احدى المعادلتي قيمة )(يتج : D Ø 8 0 جول

13 ت د (س) ت د (س) )س( صØ ام اعداد االستاذ : اسئلة مراجعة 7 فاذا كات 5 (سقطت حزمتا ضوئيتا بترددي مختلفي )تد ت د ) على سطحي فلزيي مختلفي )س ص( بحيث Ø س > الطاقة الحركية لإللكتروات المبعثة مما متساوية. فأي الحزمتي لا تردد اكبر فسر اجابتك حيث ا العالقة طردية بي تردد الضوء واقترا الشغل عد Ø + ط ح D حسب معادلة ايشتي : ط Ø + ط ح D ت د ثبات الطاقة الحركية فا )تد س(< ت د 5 (يوضح الشكل العالقة بي تردد الضوء الساقط على فلزي مختلفي )س ص( والطاقة الحركية العظمى لاللكتروات المبعثة. اجب عما يلي : أ( اي الفلزي طول موجة العتبة ل اكبر فسر اجابتك. س ال حسب العالقة س ت د فا العالقة عكسية بي التردد والطول الموجي وحيث ا )تد ) ص > فا )س( ل اكبر طول موجي ب( اذا سقط ضوء ل فس التردد على الفلزي وابعث الكتروات مما فاي الفلزي يبعث م الكتروات تمتلك طاقة حركية اكبر فسر اجابتك س ال حسب معادلة ايشتي)ط ح ) ع ت د - Ø وحيث ا )تد ) ص > والعالقة عكسية بي الطاقة الحركية واقترا الشغل عد ثبات تردد الضوء لذلك الكتروات )س( تملك طاقة حركية اكبر ج( فسر : يتساوى ميل المحيي للفلزي. ال الميل ثابت بالك 5 (ادخل ايشتي مفوما على الفوتوات يرتبط باألجسام المادية. ما ذا المفوم الزخم الخطي حيث افترض ا الفوتو يحمل زخما خطيا :خ الفوتو ظارة كومتو الزخم الخطي لالجسام مثل االلكترو حسب الفيزياء الكالسيكية للفوتو حسب فيزياء الكم خ الفوتو خ e ك ع 54 ص م( صف ظارة كومتو وكيف فسر مالحظات الحظ ا عد سقوط اشعة سيية ذات تردد عال على الكربو )الجرافيت( يؤدي الى اطالق الكترو يمتلك طاقة حركية وظور اشعة سيية متشتتة ذات طاقة اقل

14 55 اعداد االستاذ : )س( ص م( كيف فسر كومتو ظور االشعة السيية المتشتتة عدما يحدث تصادم بي فوتو مع الكترو حر وساك فسر ذلك با األشعة السيية تتألف م فوتوات كل ما يحمل طاقة وزخما خطيا وعدما يصطدم الفوتو بإلكترو حر ساك يحدث بيما تصادم تام المروة كالذي يحدث بي االجسام ويتج ع ذلك فوتو جديد متشتت باتجا ويطلق االلكترو باتجا معي حيث تبقى طاقة وزخم الظام )فوتو الكترو( محفوظي اثاء التصادم. 56 (علل : اعتبر كومتو االلكترو حر وساك. ال طاقة فوتو االشعة السيية عالية جدا بالمقارة مع اقترا الشغل للدف 57 (علل : وع التصادم بي الفوتو وااللكترو تام المروة. ال يتحقق مبدئي حفظ الطاقة والزخم الخطي. / ط الفوتو ط الفوتو + طح الكترو / تد ت د + ط ح س اشتغل بالمعادالت عموديا واذا ما زبط اشتغل افقي / خ س خ س / + ط س + ط ح ح بالجول 58 (قار بي الفوتو الساقط والمتشتت في ظارة كومتو م حيث السرعة التردد الطاقة الطول الموجي الزخم. الزخم السرعة الطاقة التردد الطول الموجي اكبر حيث خ اكبر اكبر الفوتو الساقط ثابتة ال تتغير اكبر الفوتو المتشتت 59 (ماذا أكدت تجربة كومتو او ما ي تائج تجارب كومتو أ( اثبتت ا الضوء يسلك سلوك الجسيمات المادية كما افترض ايشتي.حيث خ ب( الزخم الخطي محفوظ في تصادمات الفوتو مع المادة )االلكترو ) ج( الطاقة محفوظة في تصادمات الفوتو مع المادة )االلكترو ) 60 (ما اوج االختالف بي الظارة الكروضوئية وظارة كومتو الظارة الكروضوئية ماسب / تردد اكبر او يساوي تردد العتبة الضوء الساقط يختفي الفوتو )سرعت صفر( سرعة الضوء بعد التفاعل يفقد كل طاقت ويختفي الفوتو ط ط 0 ط التغير في طاقة الفوتو ط Φ ط التغير في طاقة االلكترو ح عظمى 4 6 (احسب زخم فوتو تردد 6 0 يرتز خ كغ.م/ث 6 (احسب طاقة فوتو زخم س ت د ظارة كومتو اشعة سيية / طاقت عالية جدا بالسبة ل Φ سرعت ال تتغير / تبقى ثابتة / يفقد جزء م طاقت ويتشتت ط ط ط / طح ط ط كغ. م / ث ط ت د جول او : ط ت د س خ 0 س م ت د جول س خ س اتفق كومتو وايشتي على ما يلي :. للفوتو طبيعة جسيمية. للفوتو زخم خطي

15 اعداد االستاذ : 6 (ما طول موجة فوتو طاقت )4( الكترو فولت ال تسى حتول م الكرتو فولت اىل جول ت د D 5 D ت د 0 يرتز س ت د 7-0 م 4-9- ط ت د D (اصطدم فوتو طول موجت 6 اجستروم بالكترو حر ساك فتشتت الفوتو بطول موجي 0 اجستروم. احسب الطاقة 0- الحركية لإللكترو بعد التصادم ( اجستروم 0 م( / ط ط + ط ح الكترو D تد / D ح + ط ت د س س / + ط + ط D ح 6-6- ح 0.D ط ح ح D ط 6-0. جول حل مثال صفحة بالكتاب. 65 (اصطدم فوتو طول موجت) 6 (اجستروم بإلكترو حر ساك فتشتت الفوتو احسب طول الموجة المصاحبة لإللكترو بعد التصادم واجب 4- بزخم خطي مقدار ) كغ.م/ث( االطياف الذرية للغازات الطيف المرئي : م 66 (طيف االمتصاص المتصل :وو طيف متصل م الموجات ( قوس قزح ) يمك الحصول على طيف االمتصاص المتصل : االشعاع الحراري الذي تبعث االجسام الساخة مثل فتيل التغست وو طيف مرئي. 67 (طيف االبعاث الخطي :و ظور خطوط ملوة مفصلة على خلفية سوداء ويكو لذ الخطوط اطوال موجية محددة ولكل عصر طيف ابعاث خاص ب فال يمك أ جد لعصري الطيف فس ويمك الحصول على طيف االبعاث الخطي : م االشعاع المبعث ع الغازات ذات الضغط المخفض في اابيب التفريغ الكربائي 68 (طيف االمتصاص الخطي : و صفة مميزة للعصر ويظر على شكل خطوط سوداء تتخلل الطيف المتصل للضوء االبيض في الماطق التي تقابل خطوط طيف االبعاث للغاز فس يمك الحصول على طيف االمتصاص الخطي :بعد مرور اشعاع متصل مثل اإلشعاع الصادر ع الشمس عبر غاز عصر مخفض الضغط ثم تحليل 69 (يعد الطيف الخطي) االمتصاص او االبعاث ) صفة مميزة للعصر.علل. ال لكل عصر طيف امتصاص وابعاث خاص ب فال يمك أ جد لعصري الطيف فس

16 اعداد االستاذ : 70 (متسلسالت طيف االبعاث الخطي لليدروجي ي متسلسالت : ليما بالمر باش براكيت فود خالل العالقة التجريبية التالية : وتم التوصل اليا م ابتدائي ائي عالقة جتريبية R ائي : المستوى الائي الذي اتقل الي ابتدائي : المستوى االبتدائي الذي اتقل م - 7 : R ثابت رايدبيرج م 7 (ما ي ام متسلسالت ذرة اليدروجي وخصائصا اسم المتسلسلة ائي وع االشعة/الطيف ليما فوق البفسجية بالمر مرئية باش براكيت فود 5 4 تحت الحمراء مالحظة : اكبر طول موجي )اقل تردد وطاقة(يحدث عدما يتقل االلكترو م المدار الذي يلي مدار المتسلسلة مباشرة اقل طول موجي )اكبر تردد وطاقة(يحدث عدما يتقل االلكترو م ماالاية الى مدار المتسلسلة 7 (احسب اكبر طول موجي لطيف متسلسلة بالمر ثم احسب اكبر زخم للطيف المرئي في ذرة اليدروجي D خ D R اكبر طول موجي اقل تردد : : طيف فوق البفسجي يعي سلسلة طيف ليما 7-0 D اكبر زخم اقصر طول موجي اكبر تردد : : R 7 (احسب اكبر واقل تردد طيف فوق البفسجي يبعث م ذرة اليدروجي 7 0. R اكبر تردد اقل طول موجي : : ت د D س D D R اقل تردد اكبر طول موجي : 4 : ت د س D D (احسب خط الطيفي االول والثاي لمتسلسلة بالمر 4 R R خط الطيف االول : : خط الطيف الثاي : 4 : لي بالك بشير بركب فورد 75 ش( 06 احسب الطول الموجي لخط االبعاث الثاي في متسلسلة باش لطيف ذرة اليدروجي ( عالمات( 7-0 D م 6. 5 D R :

17 اعداد االستاذ : 76 (ما المقصود بمتسلسالت طيف ذرة اليدروجي ي مجموعة خطوط الطيف الاتجة م اتقال االلكترو م مدار مرتفع الى مدار مخفض وبعضا مرئي واآلخر غير مرئي. 77 (الشكل المجاور يمثل طيف االبعاث الخطي لذرة اليدروجي اجب: أ(ما اسم المتسلسلة متسلسلة بالمر ب( كيف تحصل على خط الطيف االول عدما يتقل االلكترو م المدار الى ج(ما و طول موجة الخط )ب( وما لو الضوء المبعث بفسجي ضع 6. ثم حسب الطول الموجي باستخدام المعادلة السابقة د( احسب الخط الطيفي السابع عد )ج( عدما يتقل االلكترو م المستوى D.8 0 م 8 م D R : 9 78 ص( 0 م خالل دراستك للظارة الكروضوئية وظارة كومتو تالحظ ا الفوتوات تتفاعل مع المواد ( االلكتروات ) بطرق مختلفة : -على ماذا يعتمد التفاعل يعتمد على طاقة )تردد( الفوتو الساقط -اذكر م طرق التفاعل أ( قد يتمك الفوتو م تحرير االلكترو م سطح المادة كما في الظارة الكروضوئية. وفي ذ الحالة يختفي الفوتو وتتقل طاقت كاملة إلى االلكترو ب( قد يصطدم الفوتو باإللكترو ويتشتت كما في ظارة كومتو حيث يفقد الفوتو جزء م طاقت وتبقى سرعت ثابتة. ج( يمك أ يختفي الفوتو وتتقل طاقت كاملة لإللكترو فيتقل االلكترو م مستوى طاقة معي في الذرة إلى مستوى طاقة اعلى كما في االطياف الذرية موذج بور لذرة اليدروجي 79 (وضع العالم بور الموذج الذري لذرة اليدروجي باالعتماد على : أ( موذج رذرفورد ب( مفوم الزخم الزاوي ج( تكمية الطاقة ( استد الى ا الضوء يسلك سلوك الجسيمات لتفسير االطياف الذرية ) 80 (وضح العبارة التالية : موذج بور لذرة اليدروجي يربط بي فيزياء الكم والفيزياء الكالسيكية. ال استفاد م موذج رذرفورد والزخم الزاوي في الفيزياء الكالسيكية وتكميم الطاقة في فيزياء الكم في باء موذج 8 (مستويات الطاقة : يوجد االلكترو في مدارات محددة وكل مدار ل مقدار محدد م الطاقة يختلف ع غير م المدارات 8 (مستوى االستقرار :و ادى مستوى للطاقة يمك أ يكو في االلكترو و عدما وتكو طاقة االلكترو عدئذ.6 e v 8 (مستويات االثارة :ي المستويات التي تعلو مستوى االستقرار وي المستويات التي يتقل اليا االلكترو إذا امتص مقدارا محددا م الطاقة تساوي فرق الطاقة بي المستويي

18 خD اعداد االستاذ : 84 (بود ( فروض ) موذج بور لذرة اليدروجي ي : أ( يتحرك االلكترو حول الواة في مدارات دائرية بتاثير قوة الجذب الكربائية بي االلكترو السالب والواة الموجبة ب( يوجد االلكترو في مدارات محددة مستقرا وكل مدار ل مقدار محدد م الطاقة يختلف ع غير م المدارات وتسمى ذ المدارات مستويات الطاقة وال يمك للذرة أ تشع او تمتص طاقة طالما بقي االلكترو في مستوى طاقة معي. ج( يبعث اشعاع م الذرة عدما يتقل االلكترو م مستوى طاقة عال الى مستوى طاقة مخفض وتكو الطاقة االشعاعية المبعثة مكماة على شكل فوتوات طاقت تساوي فرق الطاقة بي المستويي اللذي اتقل بيما. وال يتقل االلكترو م مستوى طاقة مخفض الى مستوى طاقة عال اال إذا امتص فوتوا طاقت تساوي فرق الطاقة بي المستويي بالضبط. ويمك حساب طاقة الفوتو المبعث او الممتص) Δ ط (عدما يتقل م مستوى الى مستوى م العالقة التالية : ط ط ط ابتدائي ط ائي الفوتو الممتص) د( e.v ).6 ابتدائي )الجول(.6 ) ط المبعث ) المدارات المسموح أ يتواجد فيا ز ك ع ق ائي بي المداري تد االلكترو ي التي يكو فيا الزخم الزاوي لإللكترو م مضاعفات ( ) π π 85 (عالم تدل االشارة السالبة في الطاقة تدل على ا يجب تزويد االلكترو بكمية م الطاقة تساوي طاقة المدار الذي يوجد في ليتحرر م الذرة دو اكساب أي طاقة حركية 86 (طاقة التاي ( التحرير( : ي كمية الطاقة التي يجب تزويدا لإللكترو ليتحرر م الذرة ويترك الذرة ائيا دو اكساب أي طاقة حركية وتساوي طاقة المدار الذي يوجد في االلكترو.فمثال طاقة التاي للمدار االول ( +.6 )ev وطاقة تاي المدار الثاي ( +.4 )ev 87 (طاقة االثارة : ي كمية الطاقة المحددة التي يجب تزويدا لإللكترو حتى يرتفع م مستوى طاقة الى مستوى طاقة اعلى بحيث يبقى مرتبطا في الذرة وتساوي فرق الطاقة بي المستويي 88 (اثبت ا تفسير بور لظارة طيف )االمتصاص او االبعاث( الخطي يتفق مع تم التوصل الي بالمر تجريبيا ط الفوتو ط ط ائي ابتدائي س ط ط الائي االبتدائي.6 الائي.6 س االبتدائي ذ ي العالقة الظرية لبور لالطياف الخطية )للتحويل م e.v الى جول ضرب بشحة االلكترو( حفظ ط -.6 e.v ط -.4 e.v ط -.5 e.v ط e.v ط e.v االبتدائي.6 س 9- الائي 0.6 ( وذ ي العالقة التجريبية لالطياف الخطية( االبتدائي الائي R االبتدائي 7+ الائي

19 اعداد االستاذ : 89 (عد اتقال االلكترو بي مستويي ستخدم احد القاوي : ابتدائي R ائي اذا كات - م 7 R معطاة بالسؤال: : R ثابت ريدبيرج اذا كات R غير معطاة بالسؤال االبتدائي في ذرة اليدروجي يمك حساب : ط ط الائي االبتدائي ط 90 (م رقم مدار االلكترو ( ) أ( صف قطر المدار. ب( ج( الطاقة الكلية للمدار. الزخم الزاوي. الائي خز ق ق ب ط ك ع د( طول موجة دي بروي المصاحبة. ( طاقة الوضع الكربائية لإللكترو و(الطاقة الحركية لإللكترو..6 ق π المصاحبة π و ط ق ش ط ح ك ع e أ 9 (اشتق القاو ق ق ب االشتقاق : تم االشتقاق باءا على امري االمر االول : االلكترو يدور حول الواة بتاثير قوتي متساويتي ومتعاكستي وما : ق ق مركزية ق ش ق كربائية ش أ ق ع ك ق ش ع ق أ... ك ق ) ( واالمر الثاي : م الفرض الرابع لبور : فا ع ) (... ك π ق وبتعويض قيمة ( ع ) م المعادلة ( ) في المعادلة ( ) جد ش أ ش - ق π 4 أ ك π 4 ك ق ق ك تجد ا كل الحدود على اليسار ثوابت ما عدا ( ) ق ب في وضع االستقرار فا 9 أ 9 0 ( ثابت كولوم ) ق ب : صف قطر المدار - األول)بور( م لحساب الطاقة الالزمة لتحرير االلكترو م الذرة ضع وبالتالي ط صفر طو

20 اعداد االستاذ : ط 9 (اشتق القاو ) e.v(.6 تم االشتقاق باء على امري : القوة المركزية القوة الكربائية الطاقة الميكايكية الكلية لإللكترو يدور االلكترو حول الواة وبالتالي فو يمتلك طاقة حركية ط ح ش ويمتلك طاقة وضع كربائية ط و - أ ق والطاقة الميكايكية الكلية ط م ط ح + ط و ك ع - أ ع ق وحيث ق كربائية ق أ فا مركزية ش ق ك ع ع ك ق D ط ك ع أ ح ش ق أ ش - أ ش - أ ق ش ب ق ق وحيث كل الحدود ثوابت ما عدا ( ) وبالقسمة على شحة االلكترو D ط مالحظة : العدد الصحيح في قيمة الزخم الزاوي تدل على رقم المدار. 6 - طو أ( ب( ج( د( 4-9 (إذا كا الزخم الزاوي اللكترو ذرة اليدروجي في مدار ما جول.ث. فجد ما يلي : رقم المدار الذي يدور في االلكترو أ( صف قطر المدار ب( طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو في ذا المدار ج( طاقة المستوى في ذرة اليدروجي عدما يكو االلكترو في ذا المدار د( زاوي خ D π اتب 5 π D 4- π - ق ب م ق 5 المصاحبة π الكترو فولت ق المصاحبة π ط عد استخدام Δ ط تد تذكر ا تحول ط م الكترو فولت الى جول طاقة الفوتو الممتص او المبعث فرق الطاقة بي المداري بالضبط. ط تد ط ط ط - - الفوتو ط الفوتو 94 (الى أي متسلسالت طيف ذرة اليدروجي يتمي الخط الطيفي ذو الطول الموجي االقصر يقع ضم سلسلة طيف ليما عدما يتقل االلكترو م ماالاية الى المدار االول. 95 (امتصت ذرة يدروجي مثارة فوتوا م الضوء إذا كا االلكترو اصال في المستوى الثاي وارتفع الى المستوى الخامس. احسب طول موجة وتردد الفوتو الممتص ( اذا لم تعطى ) R ط ط ت د D بي المداري (0.54 ) (.4 ).86 الكترو فولت ط 5 ط ت د 5 D ت د يرتز D س ت د م

21 اعداد االستاذ : 96 (في الشكل المجاور الذي يمثل بعضا م خطوط طيف ذرة اليدروجي اجب عما يلي : أ( احسب الطول الموجي االقصر في متسلسلة بالمر واي خط طيف يمثل ب( احسب الطول الموجي االكبر في الخطوط جميعا واي خط طيف يمثل ج( احسب التردد االكبر في الخطوط جميعا واي خط طيف يمثل د( احسب التردد االكبر في اطياف ذرة اليدروجي وألي سلسلة يتمي : أ( اقصر طول موجي في بالمر يعي اكبر تردد ويعي اكبر مسافة بي المدارات لذلك يمثلا خط الطيف رقم )6( : 0. R 5 الائي االبتدائي 7-0 م. D 7 5 : ب( اكبر طول موجي يعي اقل تردد ويعي اقل مسافة بي المدارات لذلك يمثلا خط الطيف رقم : )7( 0. R 4 الائي االبتدائي 7-0 م 7. D 7 4 ج( اكبر تردد يعي اكبر مسافة بي المدارات لذلك يمثلا خط الطيف رقم )( : 0. R : 4 ت د D س الائي االبتدائي 7-0 م 5. D ) 0 ( 0 ) 0 يرتز 5 5 ( R د( ت د D اكبر تردد في ذرة اليدروجي يعي اكبر مسافة بي المدارات وذا يعي ا يتقل االلكترو م ماالاية الى المدار االول ضم سلسلة ليما : 0. : س الائي االبتدائي 7-0 م, D 7 5 7, 8 ( 0 ) ( 0 ) 0. يرتز ب( ط ط ج( الفوتو الفوتو 0 اتقل الكترو ذرة اليدروجي م مستوى الطاقة الثاي الى مستوى طاقت ( ) الكترو فولت. احسب : أ( صف قطر المدار الثاي لذرة اليدروجي ب( طاقة الفوتو الممتص عد اتقال االلكترو بي المستويي السابقي ج( تردد الفوتو الممتص - أ( ق ق ب ط بي المداري ت د D ev ط ت د يرتز D ت د ش(

22 اعداد االستاذ : 9-98 (الكترو ذرة اليدروجي في المدار الرابع. اذا علمت ا كتلة االلكترو 9 0 كغ وشحت احسب : أ( صف قطر المدار وما ي الكمية المكماة التي اعتمد عليا بور الشتقاق صف قطر المدار - - ق ق. )4( م والكمية المكماة ي الزخم الزاوي ب( الزخم الزاوي لإللكترو خ ز π ج( سرعة االلكترو خ ز ك ع ق D د( ( و( ز( كولوم ; طاقة الوضع الكربائية لإللكترو ط و الطاقة الحركية لإللكترو او ط ح ط ح ش 9 e ق جول.ث ع D ع 0 5 م/ث جول 9 ( 0 9.6)( ) ط و جول 8- ك ع جول الطاقة الكلية لإللكترو ماذا تعي االشارة السالبة طول الموجة المصاحبة لاللكترو الكترو فولت ط π ق 4 D D م ط( اكبر تردد في طيف سلسلة باش ( يحل الحقا ) اكبر تردد : 0. R : الائي االبتدائي س 7-0 م D ت د ( 0 ) ( 0 ) 0. يرتز 9 9. D ح( طاقة الفوتو المبعث عد اتقال االلكترو الى مستوى االستقرار حدد المتسلسلة التي يتمى اليا ول الطيف مرئي e.v.75 0,85, ط ط ط - ط ب D ط ط ط( اقل طاقة تلزم لتحرير الكترو ذرة اليدروجي م مستوى االستقرار )الطاقة التأي(.6.6 ط ط ط 99 ص( 0 اعطي الكترو ذرة اليدروجي طاقة مقدارا.55 الكترو فولت فاتقل للمستوى الرابع اجب عما يلي : تدريب ال يخلو م الخباثة أ(اذا اسقط على الذرة فوتو طاقت 6 الكترو فولت او 5 الكترو فولت ل يتقل الى المستوى الرابع لماذا ب( تردد الفوتو الممتص ج( اذا عاد االلكترو للمستوى الذي اتقل م ما اسم السلسة التي يتمي لا االشعاع المبعث ليما ال 5.6 D ط ط ج- ط ط.4- D e.v.4- ط D e.v.6 ).6- ( 0 أ- ال ال حتى يتقل االلكترو للمدار الرابع يجب ا يزود بطاقة مقدارا بالضبط.55 ev 4-9- ب- ط الفوتو ت د D د ت D ت د يرتز D بالمر

23 ط أ( ط اعداد االستاذ : ) الى مستوى الطاقة (.4- ) e. v احسب : اتقل الكترو ذرة اليدروجي م مستوى الطاقة (.5- e. v )00 او.9 الكترو فولت ل يتقل االلكترو بي ذي المداري لماذا أ(اذا اسقط 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 باستخدم 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 الفوتو بي المداري D بي المداري ط e v.9 ط ط.4.5 الائي االبتدائي - ب(ق قب زاوي ج( خ د( حيث ط D D π زاوي خD π ط الفوتو ط ت د D جول.ث حيث ط D D ت د D ت د يرتز الفوتو 5 0( سقط ضوء تردد )0.5 0 ) يرتز على ذرة اليدروجي ل يستطيع قل الكترو م مستوى طاقت )- 4 ) الكترو فولت الى مستوى طاقت )- 5( الكترو فولت فسر اجابتك تدريب حتى يتقل االلكترو يجب ا يتحقق الشرط التالي : ط الفوتو ط بي المداري بالضبط ط ت د جول ط بي المداري ط (.5 ) (.4 ).9 الكترو فولت جول وحيث ا ط الفوتو ط بي المداري لذلك ل يتقل االلكترو اتب ا الوحدة متماثلة )جول مثال( عد المقارة 0( لكي تصل الذرة المثارة )غير المستقرة( الى حالة االستقرار على االلكترو ا يعود م مستوى االثارة الى مستوى االستقرار وقد تكو عودة االلكترو مرة واحدة او على مراحل وفي كل مرة يتقل فيا االلكترو م مستوى طاقة الى مستوى طاقة ادي يبعث فوتوا فرق الطاقة بي ذي المستويي بالضبط وتظر ذ الفوتوات بعد تحليلا بالمطياف على يئة خطوط تقع ضم طيف االبعاث الخطي لذرة اليدروجي. )0 )04 المطياف : جاز يستخدم لتحليل االطياف الكرومغاطيسية. ص 04 طاقة فوتو ).( الكترو فولت. احسب : تدريب أ- تردد الفوتو ب-زخم الفوتو ط ت د. D الخطي خ ت د يرتز D ت د كغ.م/ث D حيث س ت )05 ش 06 الكترو ذرة يدروجي مثارة في المستوى الرابع للطاقة احسب : أ(الزخم الزاوي لإللكترو خ ز ( 6 عالمات( تدريب π جول.ث م ب( طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو π ق 4 D D 0.6 م حيث : ق ق. )4( م

24 اعداد االستاذ : 06( ص 04 في تجربة لدراسة الظارة الكروضوئية تم استخدام الدارة المبية بالشكل. اجب عما يلي : أ( كيف تفسر ابعاث الكتروات م سطح الباعث ب( ما ي العوامل التي تعتمد عليا الطاقة الحركية العظمى لاللكتروات المبعثة ج( عد عكس اقطاب البطارية وزيادة فرق الجد تدريجيا لوحظ ا قراءة الميكرواميتر تتاقص حتى تصبح صفر. على ماذا يدل ذلك د( ارسم العالقة البياية بي فرق الجد وتيار الخلية ثم حدد على الرسم جد القطع ثايا : احسب : ( احسب اقصر طول موجي في متسلسلة بالمر باستخدام العالقة التجريبية ( طول موجة دي بروي المصاحبة لاللكترو ( أ ) اوال : ( اذا اتقل م مستوى ادي لمستوى اعلى يمتص طاقة واذا اتقل م مستوى اعلى لمستوى ادى يشع طاقة ( تعي ا يجب تزويد االلكترو بطاقة مقدارا )+.6( e.v لتحرير م الذرة دو اكساب طاقة حركية ( اك ثالث احتماالت : ا يتقل مباشرة م المدار الثالث الى المدار االول ط ط ثايا : ) الفوتو الفوتو ط ط ط بي المداري e.v ط ط ا يتقل بمرحلتي : م المدار الثالث الى المدار الثاي ثم االول e.v e.v م ( : طول موجة الفوتو( D 4 0. ط ط ط ط االبتدائي الفوتو الفوتو الائي R ( م الشكل فا او ط D.6.5 D.6 π π ق D ق ب π D π م D تدريب يمثل مخططا لمستويات الطاقة : الرسم المجاور 07( اوال : ماذا يحدث لإللكترو عدما يتقل بي مستويي مختلفي في الطاقة ( ماذا تمثل االشارة السالبة في المقدار ( -.6 ) الكترو فولت ( اذا عاد االلكترو الى المستوى االول فاحسب قيم الطاقة للفوتوات التي يمك ا تبعث م ( الذرة

25 اعداد االستاذ : 08( بط الكترو ذرة اليدروجي م المدار الرابع باعثا فوتوا يقع ضم سلسلة طيف بالمر فاذا سقط ذا الفوتو على باعث خلية كروضوئية فابعث ما الكتروات طاقتا الحركية العظمى )( الكترو فولت احسب : أ-طاقة الفوتو الساقط على باعث الخلية ب- اقترا الشغل لذا الفلز الفوتو أ( ط ط ب( ط ح ط بي المداري e.v.55 ) ( e.v 0.55 Ø D Ø.55 4 ط ط الفوتو Ø D مستعيا بموذج بور الذري اجب عما يلي : أ( ما ي الكمية التي افترض بور اا مكممة لاللكترو وعلى اساسا اشتق قاو اصاف اقطار المدارات المسموحة لاللكترو الزخم الزاوي ب( ما شرط اتقال الكترو ذرة اليدروجي الى مستوى طاقة اعلى اذا امتص طاقة تساوي فرق الطاقة بي المستويي بالضبط ج( ل يمك لفوتو طول الموجي )600( م قل الكترو م مستوى الطاقة )- 4( e.v الى مستوى الطاقة )- 5( e.v فسر 9-9- (,5 ) (,4 ) 9 e.v جول ط فرق الطاقة : ط ط 9- طاقة الفوتو الساقط : ط ت د 0 جول وحيث ا طاقة الفوتو الساقط فرق الطاقة بي المستويي بالضبط فال يتقل االلكترو ( مبدأ تكميم الطاقة ) حتى يتقل االلكترو بي مداري يجب ا تكو طاقة الفوتو الساقط تماما فرق الطاقة بي المستويي )09 أ( ل يمك : لذرة في مستوى االستقرار ا تمتص فوتوا طاقت اكبر م ) 6( الكترو فولت مثل )5( الكترو فولت مثال عم يمك ال ذ الطاقة تمثل اقل طاقة الزمة لتايي الكترو ذرة اليدروجي م مستوى االستقرار وبالتالي يمك ا يمتص طاقة اكبر ما ط ( صفر( - ) 6-( + 6 e.v ط ط ب( ج( لذرة في مستوى االستقرار ا تمتص فوتوا طاقت اقل م ) 6( الكترو فولت عم يمك حيث يمتص االلكترو الطاقة ويرتفع الى مستوى اعلى او قد يترك الذرة ائيا اذا كا موجود في مستوى االثارة ط ط ط ط )- 6( > + 6 e.v ولتوضيح اكثر اذا اتقل االلكترو م المدار االول )مستوى االستقرار( الى الثاي فا يمتص طاقة مقدارا ( الكترو فولت > + 6 e.v لذرة اليدروجي ا تبعث فوتوا طاقت )5( الكترو فولت فسر اجابتك.ال ال طاقة مستوى االستقرار -.6 الكترو فولت واكبر طاقة للفوتو يمك الحصول عليا تكو عدما يتقل الكترو ذرة اليدروجي م الالاية ( ط 0 (الى مستوى االستقرار وتساوي (.6( الكترو فولت )0 د( ا تكو طاقة احد مستويات ذرة اليدروجي مساوية )-( الكترو فولت فسر اجابتك. ال يمك ال قيم الطاقة مكماة وتحسب م العالقة : ط D.6 D.7 # عدد صحيح.6 - D

26 و( ) كربائية ق اعداد االستاذ : اثبت ا سرعة الكترو في مدار في ذرة اليدروجي يمك ا تعطى بالعالقة : ع π شأ أ D مركزية ق ش ق ك ع ق معادلة ( وبتعويض قيمة ( ك ع ) م المعادلة )( في الطرف االيسر للمعادلة )( جد ام اسئلة م الفرض الرابع لبور : فا ك ع أ معادلة ( ) π ق ش ) ق πشأ (ع D ع π ق 4 - مراجعة 7 ( بماذا يتفق موذج بور مع مبدأ بالك في تكمية الطاقة موذج بالك يفترض ا الطاقة تبعث او تمتص م جسم تكو بمقادير محددة وكذلك موذج بور يفترض ا الطاقة التي تبعث او تمتص م ذرة اليدروجي تكو بمقادير محددة. ( الى أي متسلسالت طيف ذرة اليدروجي يتمي الخط الطيفي ذو الطول الموجي االقصر ليما )4 أي المدارات الممكة لذرة اليدروجي تكو في سرعة االلكترو اكبر ما يمك وضح اجابتك م الفرض الرابع لبور : ك ع ق ع π π ك ق ق π ك ب π ك ق ب E العالقة عكسية بي سرعة االلكترو ورقم المدار لذلك فا اكبر سرعة لاللكترو عدما يكو في المدار االول الطبيعة املزدوجة لإلشعاع و املادة 5( اذكر ظارتي جح الموذج الموجي)الفيزياء الكالسيكية( ولم يجح الموذج الجسيمي )فيزياء الكم( في تفسيرا أ- التداخل ب- الحيود )س 9 ص 4 ف( اعط مثاال على السلوك الموجي للمادة واخر على السلوك الجسيمي لا مثال على السلوك الموجي للمادة : الموجات المصاحبة اللكترو ذرة اليدروجي اثاء دورا حول الواة مثال على السلوك الجسيمي للمادة : تفاعل االلكترو مع الفوتو في ظارة كومتو )س ص 70 و( احدى الفرضيات الممة في فيزياء الكم ( الطبيعة المزدوجة لكل م اإلشعاع والمادة ) : أ( بي ما تعي ذ العبارة أي ا كل مما يسلك سلوكا موجيا او سلوكا جسيميا. ب( اذكر دليال عمليا يدعم سلوك اإلشعاع بوصف جسيما واخر يدعم سلوك المادة بوصفا موجة دليال عمليا يدعم سلوك اإلشعاع بوصف جسيما )فوتو(: عما يتفاعل الفوتو مع المادة )االلكترو( كما في الظارة الكروضوئية وكومتو واالطياف الخطية دليال عمليا يدعم سلوك المادة بوصفا موجة : تسلك المادة )االلكتروات( كموجة عد فاذا م رقيقة معدية حيث تشكل مطا م الحيود )6 )

27 اعداد االستاذ : 8( )س ص م(للضوء طبيعة مزدوجة ( موجية جسيمية ). وضح ذلك ما الذي دعا العلماء الى افتراض ذ الطبيعة أي ا الضوء يسلك احياا سلوك الموجات)وم خواصا التردد والطول الموجي( واحياا يسلك سلوك الجسيمات )مثل تصادم الفوتو مع االلكترو في ظارة كومتو وغير ).) فس فرع )أ( في السؤال السابق( والسبب الفتراض ذ الطبيعة و التباي في سلوك الضوء عد تفاعل مع المادة حيث وجد ا يسلك احياا سلوكا موجيا مثل التداخل والحيود واحياا اخرى يسلك سلوكا جسيميا مثل الظارة الكروضوئية وظارة كومتو وظارة االطياف الذرية لذرة اليدروجي. وكلتاما مالزمتا للضوء 9( فرضية دي بروي : بما ا للفوتوات خواص موجية وجسيمية فم المحتمل ا يكو الشكال المادة جميعا خواص موجية كما لا خواص جسيمية. 0( عرف موجات دي بروي او موجات المادة : ي الموجات المصاحبة لألجسام اثاء حركتا. ( علل : موجات دي بروي او موجات المادة ليست موجات كرومغاطيسية او ميكايكية. ال لا خواص ترتبط بخواص الجسم الذي تالزم في الحركة لذلك ال ستخدم مثال العالقة )س ( ت د. معادلة دي بروي المصاحبة خ خ : الزخم للفوتو او الجسيم المادي )كغم. م / ث( للفوتو خ e ك ع المصاحبة خ : طول الموجة المصاحبة للجسيم ( طول موجة دي بروي ) )م( االجسام حسب كتلتا وعا مجرية )صغيرة جدا( مثل : االلكترو جارية )كبيرة( مثل : رصاصة الموجات المصاحبة تظر يمك قياس طولا الموجي عمليا طول موجة دي بروي كبيرة موجاتا المصاحبة ال تظر ال يمك قياس طولا الموجي عمليا طول موجة دي بروي صغيرة ( فسر : الطبيعة الموجية للجسيمات ال يمك قياسا )ال تظر بوضوح( في عالم االجسام الكبيرة ( الجارية ). ال كتلتا كبيرة وبالتالي طول موجة دي بروي صغيرة جدا بالمقارة برتبة االطوال الموجية للموجات الكرومغاطيسية علما با طول الموجة المصاحبة يتاسب عكسيا مع كتلة الجسيم. ( علل : يمك قياس الطول الموجي المصاحب )مالحظة الطبيعة الموجية( للجسيمات الذرية او الدقائق الصغيرة ( المجرية مثل االلكترو (بيما ال يمك مالحظتا في االجسام الكبيرة ( الجارية ) ال الطول الموجي للموجات المصاحبة يتاسب عكسيا مع كتلة الجسيم. وفي االجسام المجرية ( الدقائق الصغيرة ) تكو الكتلة صغيرة جدا وبالتالي يكو طول الموجة المصاحبة كبيرا وم رتبة االطوال الموجية للموجات الكرومغاطيسية فيمك قياس ومالحظت. اما في االجسام الجارية فا الكتلة كبيرة وبالتالي يكو طول موجي المصاحبة صغير جدا بالمقارة برتبة االطوال الموجية للموجات الكرومغاطيسية يصعب مالحظت

28 )4 اعداد االستاذ : ما ي التائج التجريبية التي ايدت فرضية دي بروي حيود : حزمة م االلكتروات أ( اليوتروات ب( ذرات اليدروجي. ج( 5( ما طول موجة دي بروي إللكترو طاقت الحركية )4( الكترو فولت ط ح ك ع D ع 6 D ع 0. م/ث ك ع م ( كيف فسر دي بروي وجود االلكتروات على ابعاد محددة م الواة او شرط دي بروي لموجات الكترو ذرة اليدروجي يصاحب االلكترو الذي يدور في مسار دائري حول الواة موجات مادية وحتى يكو االلكترو مستقرا في مدار ما يجب ا يكو طول محيط المدار مساويا عددا صحيحة م الطول الموجي المصاحب لإللكترو كي يحدث بي الموجات تداخل باء ق ( محيط المدار ) π 7( علل. محيط المدار يجب أ يحتوي على عدد صحيح م الموجات.ال ذلك ضروري لحدوث تداخل باء بي الموجات المصاحبة لإللكترو وحيث ا الطول الموجي المصاحب يتاسب عكسيا مع سرعة االلكترو فا يجب ا تكو سرعة االلكترو محدودة واال حدث تداخل دام بحيث تلغي الموجات المصاحبة بعضا البعض ويتالشى المدار تبعا لذلك. )8 مالحظات : أ- عدد الموجات ( الكاملة على محيط المدار ) المصاحبة لإللكترو رقم المدار ( ) ب-معادلة دي بروي تربط بي الصفات الجسيمية ( ك ع ) والصفات الموجية ( ) 9( اثبت أ فرض دي بروي لموجات إلكترو ذرة اليدروجي يتفق مع شرط بور اللكترو ذرة اليدروجي ثم اذكر ص فرضي بور ودي بروي اذا بدأا بشرط دي بروي سصل الى شرط بور ( الزخم الزاوي( : شرط 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 خ الزاوي وذا و شرط بور )شرط( فرض دي بروي : يصاحب االلكترو الذي يدور في مسار دائري حول الواة موجات مادية بحيث محيط المدار يجب أ يحتوي على عدد صحيح م الموجات المصاحبة

29 )0 اعداد االستاذ : اثبت أ فرض بور لموجات إلكترو ذرة اليدروجي يتفق مع شرط دي بروي اللكترو ذرة اليدروجي اذا بداا بشرط بور سصل الى شرط دي بروي ( طول الموجة المصاحبة ) ك ع ق π شرط بور وبالضرب التبادلي فا : π ق ك ع ولك وو المطلوب ك ع )شرط( فرض بور :المدارات المسموح أ يتواجد فيا االلكترو ي التي يكو فيا الزخم الزاوي لإللكترو م مضاعفات ( ) π ق π ( 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 تتاسب طرديا مع رقم المدار ش 0 عدد موجات دي بروي الكاملة المصاحبة اللكترو ذرة اليدروجي في المدار الرابع يساوي : ) ) ( ( طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو في ذرة اليدروجي : ( ال يتغير بتغير الزخم يزداد بزيادة رقم المدار يقل بقصا الزخم يقل بزيادة رقم المدار ) 4( ص 008 الشكل المجاور يمثل موجة اللكترو ذرة اليدروجي اوجد لذا االلكترو : أ- رقم المدار ( 4 ) ب- ماذا تمثل )أ()طول موجة دي بروي المصاحبة لإللكترو( د- طول الموجة المصاحبة لإللكترو ج- صف قطر المدار - الزخم الزاوي لاللكترو - - ج( ق ق. )4( م - - د( π ق D D 0.6 م ( خ ز π جول.ث 5( الكترو ذرة اليدروجي في مستوى طاقة محدد ( ) وجد أ طول موجة دي بروي المصاحبة ل تساوي ( π4 قب ). احسب رقم المدار ( ) االثبات : π ق ( π D ق ب ) π( ق ب ) D 6( ش 008 الكترو ذرة اليدروجي في مستوى طاقة الثالث بي أ طول موجة دي بروي المصاحبة ل تساوي )π6 قب ) ق 6 ب D ق ب π D ق ب π D ق ب ) ( π D ق π - اذا كا محيط مدار الكترو ذرة اليدروجي ( π ) م احسب طاقة مدار اذكر تطبيق عملي واحد لموجة دي بروي ( الخصائص الموجية لإللكتروات ) المجر االلكتروي )7 )8 9( ما و مبدأ عمل المجر االلكتروي الموجات المصاحبة إللكتروات تسرع عبر فرق جد كربائي وتسلط على العية المراد رؤية تفاصيلا

30 )40 اعداد االستاذ : م دراسة قوة التمييز )رؤية التفاصيل الدقيقة للجسم( للمجر االلكتروي ستتج ما يلي : أ( )س 4 ص م( قدرة المجر االلكتروي على التمييز تعتمد عكسيا على طول الموجة المصاحبة لإللكترو المستخدمة في المجر ب( يمك رؤية تفاصيل الجسم التي تزيد ابعادا على الطول الموجي المستخدم )اي لزيادة قوة التمييز : ل <( ج( يمك التحكم بقدرة المجر على التمييز كما يلي : حيث ا الطول الموجي المصاحب لإللكتروات يتاسب عكسيا مع سرعتا ( ك ع ) فا يمك زيادة سرعة االلكتروات باستخدام فرق جد كربائي وم ثم الحصول على اطوال موجية قصيرة جدا تاسب تفاصيل الجسم. )للحصول على طول موجي مصاحب لإللكترو قصير زيد سرعة االلكترو ) 4( ص 07 الشكل المجاور يمثل العالقة بي تردد الضوء الساقط على باعث خلية كروضوئية والطاقة الحركية العظمى لإللكتروات المتحررة. اجب عما يلي : أ( ما مقدار كل م )س ص( ب( كيف يمك زيادة شدة التيار في الخلية الكروضوئية - 4( لديك ثالث موجات مصاحبة لإللكتروات )س ص ع ) والطول الموجي لكل ما على الترتيب : ) ) م. اجب عما يلي : أ(رتب الموجات المصاحبة تازليا م حيث امكاية مالحظتا. س ع ص ب( اذا استخدمت الموجات المصاحبة السابقة في مجر الكتروي لرؤية عية معية. أي ما يمك ا تعطي قوة تمييز ورؤية العية بوضوح اكبر ثم رتبا تازليا حسب قوة التمييز ص ص ع س 0- ج( اذا كات ابعاد العية )4 0 م( فأي الموجات المصاحبة السابقة يمكا ا تظر التفاصيل الدقيقة للعية لماذا ص تزداد قوة تمييز االشياء اذا كا الطول الموجي اقل م ابعاد الجسم.) يأ لزيادة قوة التمييز : ل <( 4( )ص 07 ) اذا علمت ا الزخم الزاوي اللكترو ذرة 4- اليدروجي في مستوى ما يساوي (.5 0 ) كغم.م /ث. احسب : ( 5 عالمات ) أ( رقم المستوى الذي يتواجد في االلكترو ب( صف قطر المدار الذي يتواجد في االلكترو 7-44( اذا سقط فوتو زخم الخطي ). 0 ) كغ.م/ث 5 على فلز تردد عتبت )0.5 0 ) يرتز. فل يمارس ذا الفلز الظارة الكروضوئية

31 اعداد االستاذ : ام اسئلة الفصل السابع 6 ب 5 د 4 ب ج أ ب الفقرة رمز االجابة اذا كا اقل طول موجي لفوتو في احدى متسلسالت طيف ذرة اليدروجي يساوي ( 9 R H ) فاجب عما يلي : أ( حدد المتسلسلة التي يتمي اليا ذا الفوتو ب( احسب طاقة الفوتو ج( احسب اكبر طول موجي لفوتو يتمي الى ذ السلسلة أ( اقل طول موجي يقابل اكبر تردد واكبر تردد يعي اكبر مسافة بي المدارات واكبر مسافة تكو عدما يتقل االلكترو م ماالاية الى مدار محدد. R H R H R H الائي االبتدائي D 9 R H R H D ب( ط الفوتو سلسلة باش جول.5 e.v ط ط ج( اكبر طول موجي لباش اقل تردد اقل مسافة بي المدار الثالث ومدار اخر م 6 R H 9 D R H R H R H الائي االبتدائي : 4 بي لماذا جحت الظرية الجسيمية في تفسير وجود تردد عتبة للفلزات في الظارة الكروضوئية في حي لم تجح الظرية الموجية تفترض الظرية الجسيمية ا طاقة الضوء تتركز في حزم مفصلة تسمى فوتوات. وعد سقوط الضوء على سطح فلز فا كل فوتو يتفاعل مع الكترو واحد فقط بحيث يمتص االلكترو طاقة الفوتو كاملة فاإللكترو يتحرر اذا كات طاقة الفوتو اكبر او تساوي اقترا الشغل ( تد Ø ) وبما ا )( ثابت فا اك تردد ادى للضوء يتمك م تحرير الكتروات م سطح الفلز وو ما يطلق علي تردد العتبة للفلز. اما الظرية الموجية )الكالسيكية( في تفترض ا الضوء سيل متصل م الطاقة التي تعتمد على شدة الضوء وعد سقوط ضوء على سطح فلز فا الكتروات السطح تمتص طاقة الضوء وتتحرر بصرف الظر ع تردد. )46 )45 47( اذا كا اقترا الشغل لفلز يساوي ( Ø ) ل يمك لفوتوي طاقة كل مما ( Ø( تحرير الكترو واحد م سطح الفلز وضح اجابتك. ال ال كل فوتو يعطي طاقت كاملة اللكترو واحد فقط وحيث ا طاقة الفوتو اقل م اقترا الشغل فل يتحرر اي الكترو مما كا عدد الفوتوات الساقطة

32 اعداد االستاذ : اخترب فسك السؤال االول : أ- اكمل الفراغ فيما يلي : ( عد اتقل الكترو م ماالاية الى المدار الثاي فا طيف الضوء المبعث يتمي لسلسلة طيف... ( عد زيادة شدة الضوء في الخلية الكروضوئية فا جد القطع... والتيار... - يفقد الفوتو جزء م طاقت في ظارة خلفية سوداء تتخللا خطوط ملوة تمثل طيف حسب موذج بور المدارت المسموح لاللكترو التواجد فيا ي المدارات التي يكو فيا للحصول على موجات تزيد م قوة التمييز للمجر االلكتروي لجأ الى اذا كا عدد موجات دي بروي الكاملة المصاحبة إللكترو ذرة اليدروجي يساوي )4( موجات فا طاقة االلكترو في مدار بالسبة لطاقة المستوى االول تساوي... السؤال الثاي : م خالل دراستك لظارة كومتو. اجب عما يلي : أ( ما و وع التصادم بي الفوتو وااللكترو ( اثبت كومتو ا التصادم بي الفوتو وااللكترو يحقق مبدئي م مبادئ الحفظ في التصادم. ما ما ( السؤال الثالث : قار بي الظارة الكروضوئية وظارة كومتو واالطياف الخطية لذرة اليدروجي في الجدول التالي محلول الظارة الكروضوئية ظارة كومتو االطياف الذرية الخطية ) فرق الطاقة بي المستويي ط <<Ø طاقة الضوء الساقط اكبر او تساوي اقترا الشغل ( يختفي( ( يختفي( طاقة الفوتو بعد التفاعل مع االلكترو صفر / تقل ط ط صفر ( يختفي( ( يختفي( سرعة الفوتو بعد التفاعل مع االلكترو صفر ال تتغير صفر ( علل ما يلي :سقط فوتوا على فلزا مختلفا وحرر احدما الكترو ولم يحرر االخر اي الكترو. السؤال الخامس : ( قار بي الفوتو الساقط والمتشتت في ظارة كومتو م حيث : طول موجة وسرعة وزخم كل مما ( اثبت ا الطاقة الحركية اللكترو ذرة اليدروجي يساوي صف طاقة الوضع الكربائية في فس المدار )ق المركزية ق الكربائية ) ) تم اشتقاق قاو صف قطر مدار الكترو ذرة اليدروجي اعتمادا على تكميم الزخم الزاوي. اشتق القاو : ق ق

33 اعداد االستاذ : السؤال السادس : ) اوجد : ( استخدم شحة وكتلة االلكترو ا احتجت( π ( 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 تساوي )-.4( الكترو فولت فاحسب ما يلي : أ( سرعة االلكترو في ذا المدار ب( تردد الفوتو المبعث عد اتقال االلكترو الى المدار االول واذكر اسم سلسلة الطيف التي يتمي اليا ( بعد جاح الموذج الجسيمي للضوء في تفسير ظارتي كومتو والكروضوئية فل عليا ا قبل بالموذج الجسيمي للضوء ورفض الموذج الموجي فسر اجابتك 4( اضافي ش 06 وفقا لفرضية دي بروي وعد تطبيقا على ذرة اليدروجي اجب عما يلي : أ( عبر رياضيا ع الشرط الذي وضع دي بروي لموجات االلكترو. وبي لماذا اشترط ذلك ب( ما عدد الموجات الكاملة على محيط مدار مستوى االثارة الثالث ج( اثبت ا فرضية دي بروي تتفق وموذج بور الذري 5 5( ش 07 في تجربة لدراسة الظارة الكروضوئية اسقط ضوء ردد ) 0 ) يرتز على باعث الخلية وعد تمثيل العالقة البياية بي الجد الكربائي والتيار الكربائي اعطيت كما في الرسم البياي المجاور. معتمدا على الرسم البياي ومستعيا بتفسير ايشتاي للظارة الكروضوئية اجب عما يلي : ( 5 عالمات ) أ( كيف تفسر ظور محيي في الرسم البياي بسبب اختالف شدة الضوء ب( احسب اقترا الشغل للفلز ج( لماذا تكو عملية امتصاص الطاقة ليست مستمرة ال كل فوتو يعطي طاقت كاملة اللكترو واحد فقط د( ما سبب تفاوت الطاقة الحركية لاللكتروات المتحررة بسبب اختالف موقعا ع سطح الفلز ش 07 عرف جد القطع )االيقاف( عالمتي ش 07 يبي الشكل المجاور الموجات المصاحبة اللكترو في احد مدارات ذرة اليدروجي. معتمدا على الشكل احسب : ( 8 عالمات ) أ( الزخم الزاوي لاللكترو. ب( صف قطر ذا المدار. ج( طول موجة دي بروي المصاحبة لاللكترو. د( طاقة االلكترو. )6 )7 الفوتو خ الفوتو حيث لك س ت د الفوتو # e ت د س خ e e المصاحبة

34 ط ح () ط و ط ح اعداد االستاذ : قواي الفصل واستخداماتا القاو س تد بالجول ط تد س د.. ت Φ تد. عظمى e ط فوتو - Φ ش طΔ استخدام للتحويل بي الطول الموجي والتردد ك ع e ج ت ط ط.6.6 وعد استخدام Δ ط ت خ زاوي ك ع ق خ خطي e ك ع د د ستخدم ذ الطريقة اذا كات R غير معطاة الكترو.فولت يجب ا تكو بوحدة جول طاقة الفوتو اقترا الشغل وتردد العتبة واكبر طول موجي الظارة الكروضوئية / اكبر طاقة حركية لإللكترو لحساب الطاقة الممتصة او المبعثة عد اتقال االلكترو بي مداري ويمك أ يستخدم لحساب التردد والطول الموجي إذا لم تعطى قيمة R لحساب الزخم الزاوي والخطي π خخطي للفوتو )كغم.م /ث( المصاحبة ق ق ب لحساب صف قطر المدار e.v.6 ط لحساب طاقة المدار محيط المدار π ق المصاحبة خ الخطي R خ خطي ك ع ك ع. - ش- فقط لذرة اليدروجي ج ج ف م او استخدام معادالت الحركة لحساب سرعة الجسيم المشحو اتت بتوفيق الل وفضل ستخدما اذا جاب في السؤال سيرة الموجة المصاحبة العالقة التجريبية لحساب طول موجة طيف ذرة اليدروجي بشرط أ تعطى R عد تسريع جسيم مشحو في مجال كربائي متظم احتسب ذا العمل واجلد يف ميزا والدي رمح الل وتقبل يف الفردوس االعلى ابو اجلوج

35 اعداد االستاذ : الوحيدي في الفيزياء العلمي الفرعي والصاعي اوراق عمل في الفيزياء الووية إعداد األستاذ : ال تغي ع الكتاب املدرسي

36 اعداد االستاذ : البية الووية وبعض خصائص الواةوخصائصا تتالف وى الذرات م : بروتوات ويوتروات العدد الذري Z عدد البروتوات عدد االلكتروات العدد الكتليA عدد البروتوات + عدد اليوتروات اليوكليوات ي البروتوات واليوتروات معا في الواة ) ) ) )4 A ZX) A عدد البروتوات العدد الذري ( Z ) Z N عدد البروتوات + عدد اليوتروات عدد اليوكليوات العدد الكتلي ( العدد الكتلي العدد الذري A N Z + - A معلومات عامة : أ( ظائر العصر :ي ذرات فس العصر تتساوى في العدد الذري )Z عدد البروتوات ) وتختلف في العدد الكتلي A ( عدد اليوتروات N( او عدد اليوكليوات )5 ب( مثال على الظائر : ظائر الكربو C - 6C - 6 C - 6 C 4 6 ج( د( تتفاوت الظائر في سبة وجودا في الطبيعة يمك الحصول على الظائر بشكل طبيعي او صاعيا الجسيم البروتو اليوترو االلكترو الكتلة )و. ك. ذ( الكتلة ( كغ ) C م الجدول الحظ ا كتلة البروتو كتلة اليوترو وحدة الكتل الذرية ( و. ك. ذ ) : ي وحدة قياس الكتل الووية 6C ( و( ز( ح( كتلة و. ك. ذ. و. ك. ذ كغ كتلة كغ 5-0. A بعض خصائص الواة : صف قطر الواة : حجم الواة : ح ق ق. ق. م π ق 4 الواة )6 o o الكتلة التقريبية للواة : ك الواة تقريبية كبروتو ال ك بروتو كبروتو A ك يوترو A o ك o مجموع مكوات الواة كبروتو ك واة + Z N كيوترو o كثافة الواة : ث ح )7 كثافة األوية متساوية تمتاز معظم وى العاصر با : ( كتلتا ثابتة تقريبا كثافتا ثابتة تقريبا حجما ثابت تقريبا كثافتا متغيرة )

37 حD حD 8 8 ( )8 اعداد االستاذ : اذا كا العدد الكتلي للواة 8 X أمثال العدد الكتلي للواة Y فا السبة بي كثافة الواة )X( الى كثافة الواة )Y( ي : ) 8 5 9U 6C قار بي الواتي ام م حيث : الكثافة الكتلة الحجم متساويتا تقريبا في الكثافة وكتلة اليورايوم وحجم اكبر م الكربو ال الحجم والكتلة يتاسبا مع العدد الكتلي )9 ( و( ز( ح( 7 0 (لديك عصر االلميوم Al اوجد : أ( عدد اليوكليوات 7 عدد البروتوات ب( عدد اليوتروات 7 4 ج( ش الجسم ش e.6 0 مقدار شحة الواة د( صف قطر الواة ق الواة ق. D A ق كولوم م و.ك.ذ الواة 5- حجم الواة ح الواة π ق π 0.6( ) 4 الكتلة التقريبية لواة االلميوم ك الواة تقريبية ك يوترو A كثافة واة االلميوم ث (إذا كا العدد الكتلي لواة عصر ما ك واة ح A الواة ح وكتلة البروتو )ك ب (اثبت ا حجم الواة يعتمد فقط على العدد الكتلي A A π ق. حجم الواة يتاسب طرديا مع العدد الكتلي D ح )A ق. ( π 4 الواة π ق 4 الواة 4 (علل : كثافة وى العاصر جميعا ثابتة تقريبا ال مكوات الواة فسا للعاصر جميعا. π ح 4 (اثبت أ كثافة وى العاصر جميعا ثابتة تقريبا π ق. A لك ك واة ك بروتو D A ث 4 واة واة ق ك واة ح ك بروتو A A. ق π 4 ك بروتو π 4 ق. مقدار ثابت الحظ ا كثافة الواة ثابتة وال تعتمد على العدد الذري او الكتلي (احسب كثافة واة اليليوم He الواة ث ك واة ح 56 وواة الحديد 6F A ك بروتو A. ق π 4 7 0,67 5 0, π 4 ماذا تستتج كغ / م (احسب العدد الكتلي لعصر اذا علمت ا صف قطر وات )4.8 0 (م 5-5- ق ق. A D 4 A D A D A

38 )س( س اعداد االستاذ : ام اسئلة مراجعة 8 ص 4 م( : الظائر ي الوى )ب ج( الا متساوية في العدد الذري ومختلفة في عدد اليوتروات 6 7 ()س ص( واتا اذا علمت ا العدد الكتلي للواة )س( يساوي ثالثة امثال العدد الكتلي للواة )ص( فجد سبة : كثافة الواة )س( الى كثافة الواة )ص( أ( قطر الواة )س( الى قطر الواة )ص( ب( حجم الواة )س( الى حجم الواة )ص( ج( A ص A أ( ب( س ث كثافة األوية متساوية وبالتالي فا : ث ص قطر س قطر ص ج( ح س ح ص استقرار الواة 8 (ما ي العوامل التي تلعب دورا مما في استقرار األوية القوة الووية ( وعدد ماسب م اليوتروات ) أ( طاقة الربط الووية لكل يوكليو) وذا العامل االم في استقرار الواة( ب( اوال : القوة الووية (علل : تحافظ الواة على تماسكا بالرغم م وجود قوة تافر كربائية بي بروتواتا. ال كل يوكليوي متجاوري يتجاذبا بقوة ووية بغض الظر ع شحة أي مما. 9 (القوة الووية : ي قوة تجاذب ذات مدى قصير جدا تربط مكوات اليوكليوات في الواة 0 (خصائص القوة الووية) تعريفا ) : ج( قوة تجاذب بي اليوكليوات د( ال تعتمد على شحة اليوكليو )في تجذب بروتو & بروتو بروتو & يوترو يوترو & يوترو ) 5- ( مقدارا كبير بي يوكليوي متجاوري وتكو اكبر ما يمك عدما يكو البعد بيما ).4 0 (م تقريبا و( قصيرة المدى : اي تشأ بي اليوكليوات المتجاورة وتصبح قوة التافر الكربائية بي بروتوي في واة اكبر م 5-5- قوة التجاذب الووية اذا زاد البعد بيما الى اربعة اضعاف المقدار ).4 0 (م أي اصبح اكبر م )5.6 0 (م (وضح ذ العبارة : تمتاز القوة الووية بكبر مقدارا وقصر مداا في حال كا اليوكليوي متجاوري. أ( حيث تكو القوة الووية اكبر ما يمك عدما تكو المسافة بي اليوكليوات م ( ب( وتصبح قوة التافر الكربائية بي بروتوي في واة اكبر م القوة الووية اذا زاد البعد بيما الى اربعة اضعاف ذا المقدار

39 اعداد االستاذ : (فسر : يشكل عدد اليوتروات في الواة عامال مما في استقرارا. ال اليوتروات متعادلة كربائيا فتتأثر بالقوة الووية فقط 4 (تعتمد القوة الووية على كل م : أ( عدد ماسب م اليوتروات ب( المسافة بي اليوكليوات )قصيرة المدى( 5 (طاق االستقرار : ي الحزمة الضيقة التي تشمل الوى المستقرة 6 (محى االستقرار : و محى العالقة البياية بي عدد اليوتروات وعدد البروتوات للوى التي عددا الذري اقل م )8( بدف دراسة مدى استقرار الوى والوى المستقرة موضحة بقاط في حزمة ضيقة Z N o الوى المستقرة الخفيفة :ي الوى التي يكو فيا ( Z 0 ) حيث اذا كا : 0 N ) Z N( فا الوى مستقرة وتقع على الخط 5B او مثل Z N o > او Z > N Z مثل Na فا الوى غير مستقرة وال تقع على الخط )N ) Z الوى المتوسطة المستقرة: ) 8 < Z < 0 ( ي الوى التي يقع عددا الذري ضم المدى o 75 o فسر الوى المتوسطة مستقرة او تعد واة Asم الوى المستقرة. ال وجود عدد كبير م البروتوات فيا يزيد م قوى التافر الكربائية بي بروتواتا بشكل كبير اال ا عدد اليوتروات فيا يفوق دائما عدد البروتوات لذلك تبقى قوى التجاذب الووية سائدة على قوى التافر الكربائية. Z > N o دائما الوى الثقيلة : o ذات 8 Z فاا غير مستقرة. 4 7 (تعد واة الثوريوم 90Th م الوى غير المستقرة. او فسر الوى الثقيلة ذات Z 8 غير مستقرة. ال عدما يكو العدد الذري )8( او يزيد علي كما في واة الثوريوم حيث العدد الذري )90( فا حجم الواة يصبح كبيرا وتتباعد اليوكليوات ع بعضا اكثر فتتعاظم قوى التافر الكربائية بي البروتوات عدئذ ال تستطيع القوى الووية ا تتغلب على قوى التافر الكربائية او تجاريا مما بلغ عدد اليوتروات. 8 (فسر : الحظ احراف طاق االستقرار حو االعلى او اليسار مع زيادة العدد الذري في محى االستقرار. ال المتوسطة والمستقرة التي يقع عددا الذري ضم المدى )0>Z>8( فا عدد يوترواتا يفوق عدد البروتوات فيا ولذلك تبقى قوى الجذب الووية سائدة على قوى التافر الكربائية في ذ الوى مما يجعل ميل طاق االستقرار اكبر م )( فيحرف الطاق حو االعلى او اليسار. 9 (تلعب القوى الووية دورا بارزا في استقرار اوية العاصر. اجب عما يلي : أ( وضح دور ذ القوى في استقرار الواة. او علل.تحافظ الوى على تماسك مكواتا في حيز صغير جدا بالرغم م وجود قوة تافر بي بروتواتا. عد تقارب البروتوات يشأ بي يوكليوات الواة قوى تجاذب ووية بغض الظر ع شحتا والتي تعاكس قوى التافر الكربائية بي البروتوات فقط ولذلك فاا تعمل على المحافظة على استقرار الواة وبالتالي تبقى الواة متماسكة. ب( فسر سبب وجود اوية غير مستقرة رغم وجود القوى الووية. عدما يتوفر عدد ماسب م اليوتروات في الواة فا قوى التجاذب الووية تتغلب على قوى التافر الكربائية. وعدم توفر ذا العدد الماسب م اليوتروات في بعض االوية يجعل قوى التافر الكربائية تتغلب على القوى الووية مما يؤدي الى ا تكو ذ االوية غير مستقرة

40 ثايا اعداد االستاذ : 0 (ما وع القوى بي : أ- اختر اإلجابة الصحيحة : أ( ( بروتو وبروتو ) : تجاذب ووي وتافر كربائي ب- ( بروتو ويوترو ) :تجاذب ووي 6 (واة غير مستقرة ( X ) تصبح مستقرة عد : ( إضافة يوتروي إضافة 4 يوتروات إزالة يوتروي إزالة 4 يوتروات ) (العاصر التي لا عدد كتلي قريب م الرقم ( 60 ) ي : ( االكثر اشعاعا االقل استقرارا االقل ترابطا االكثر استقرارا ) ص( 008 لتصبح الوى غير المستقرة اكثر استقرار فإا تتحول الى وى ذات : ( كتلة اقل وطاقة ربط اعلى كتلة اكبر وطاقة ربط اقل كتلة اكبر وطاقة ربط اعلى كتلة اقل وطاقة ربط اقل ) 4 ش( 0 عدد اليوتروات في الوى غير المستقرة يكو : ( اكبر م عدد البروتوات للوى الخفيفة اقل م عدد البروتوات للوى الخفيفة اكبر م عدد البروتوات للوى الثقيلة اقل م عدد البروتوات للوى الثقيلة ) 5 (القوة التي تشأ بي بروتو ويوترو داخل الواة ي : ( تجاذب ووي فقط تجاذب كربائي فقط تجاذب ووي وتجاذب كربائي تافر ووي وتجاذب كربائي ) : طاقة الربط الووية 6 (معادلة ايشتي في تكافؤ الطاقة- الكتلة: ب( ج( ط ك ط ك س ك ط ط ك س كتلة مقدارا 9.5 يمك تحويل المادة ( الكتلة ) الى طاقة والعكس حسب المعادلة : لحساب الطاقة بوحدة )و.ك.ذ ) لحساب الطاقة بوحدة(جول( لحساب الطاقة بوحدة ( اذا كات الكتلة بوحدة ( و.ك.ذ ) إذا كات الكتلة بوحدة ( كغ غم ) ) Me.v او e.v اذا كات الكتلة بوحدة ( و.ك.ذ ) e ش للتحويل م جول الى e.v( ) و. ك. ذ تكافئ طاقة مقدارا 9.5 مليو الكترو فولت 7 (بي ا كتلة مقدارا وحدة كتل ذرية ( و ك ذ ) تكافئ طاقة مقدارا )9.5( مليو الكترو فولت ط Δ ك س ( 0.66 ) ( 0 ) جول الكترو فولت 9.5 مليو الكترو فولت 8 (احسب الطاقة المكافئة لكتلة البروتو بوحدة مليو الكترو فولت علما با كتلة البروتو ).007( و. ك. ذ ط ك مليو الكترو فولت 9 (طاقة الربط الووية : ي الطاقة الخارجية التي يجب تزود با الواة لفصل مكواتا ع بعضا ائيا 40 (م معادلة ايشتي لتكافؤ )الكتلة الطاقة ) يمك حساب طاقة الربط كما يلي : ط الربط ك مجموع كتل مكوات الواة حرة - كتلة الواة Z( ك N + p ك ) n ك- الواة طاقة الربط للواة طاقة الربط لكل يوكليو A

41 ط اعداد االستاذ : 4 (كلما كات طاقة الربط لكل يوكليو اكبر كات الواة اكثر استقرارا. اظر الرسم البياي المجاور 4 (ايما اثقل كتلة واة اليورايوم ام كتلة مكواتا لماذا مكواتا ال فرق الكتلة تحول لطاقة ربط ووية 4 (علل : كتلة مكوات واة عصر اكبر م كتلة واة العصر فس. ال فرق الكتلة تحول الى طاقة ربط ووية تربط مكوات الواة 44 (علل : الوى متوسطة العدد الكتلي ( 50 A 80 ) ي االكثر استقرارا. ال طاقة الربط الووية لكل يوكليو ي االكبر. 45 (اكثر الوى استقرارا ي الواة المتوسطة وخاصة واة الحديد. 46 (الوى الخفيفة ( A> 50 ) فا طاقة الربط لكل يوكليو فيا تكو اقل بالسبة الى الوى المتوسطة لذلك يمكا االدماج لتكوي وى كتلتا اقرب الى كتلة واة الحديد لتصبح اكثر استقرارا ويصاحب ذلك تحرر قدر م الطاقة 47 (الوى الثقيلة )A< 80 ) فا طاقة الربط الووية لكل يوكليو فيا تكو اقل بالسبة الى الوى المتوسطة لذلك يمكا االشطار لتكوي واتي اكثر استقرارا كتلة كل مما اقرب الى واة الحديد مع تحرر قدر م الطاقة. 48 (علل الوى الخفيفة التي عددا الكتلي ( A> 50 ) تميل لالدماج. لتكوي وى كتلتا اقرب الى كتلة واة الحديد لتصبح اكثر استقرارا ويصاحب ذلك تحرر قدر م الطاقة 49 (علل الوى الخفيفة التي عددا الكتلي )A< 80 الحديد مع تحرر قدر م الطاقة. ) تميل لالشطار. لتكوي واتي اكثر استقرارا كتلة كل مما اقرب الى واة 50 (يمثل المحى البياي المجاور العالقة بي طاقة الربط لكل يوكليو والعدد الكتلي لمجموعة م العاصر )R-W-X-Y-Z(. اعتمادا على المحى اجب عما يلي : أي ذ العاصر االكثر استقرار لماذا Y ال ل اعلى معدل أ( طاقة ربط ووية ب( أي العصري )W-X( اكثر استقرارا X ج( أي العصري )R-Z( اكثر استقرارا R أي ذ العاصر اكثر قابلية لالشطار الووي W د( أي ذ العاصر اكثر قابلية لالدماج الووي Z ( الربط لكل يوكليو mev طالربط A و( احسب طاقة الربط لواة العصر X

42 )س( ( 56 اعداد االستاذ : ك ك- D F e ك p ك + p n ك n ب( تحول الى طاقة ربط ووية و.ك.ذ ك 0.55 و.ك.ذ ج( ط ك mev د( ط طاقة الربط لكل يوكليو طاقة الربط للواة 9.5 / mev يوكليو 5 (لديك عصر الحديد 6Fe احسب (: كب.008 و.ك.ذ ك.009 و.ك.ذ ك Fe و.ك.ذ ) أ( صف قطر واة الحديد فرق الكتلة بي الواة ومكواتا اي ذب ذا الفرق ب( الطاقة المكافئة لفرق الكتلة ج( طاقة الربط الووية بوحدة e.v( ) د( طاقة الربط الووية / يوكليو ( D A ق الواة ق الواة ق. أ( (لديك واة الليثيوم Li اذا كات طاقة الربط لكل يوكليو جول/يوكليو. احسب ما يلي : 7-5- ( كب.007 و.ك.ذ ك.0087 و.ك.ذ ق.. 0 م و.ك.ذ 0.66 كغ ) حجم واة الليثيوم أ( ب( احسب الطاقة الالزمة لفصل مكوات الواة كتلة واة الليثيوم ج( الكتلة التقريبية لواة الليثيوم د( π ق π )ق. π )8 0.( π )A 0.( ) م الواة ح أ( - - ط الربط A ط الربط لكل يوكليو جول ب( - كLi ) س ك ) p ك + p n ك n ط ج( ( ك- ) Li 0.66 ( 0 ) (.09 + ك- ) Li ك- D Li ك Li و.ك.ذ و.ك.ذ ك التقريبية للواة A ك p د( A (بي حسابيا ايما اكثر استقرار واة الحديد 6Fe( ) ام واة الليثيوم ( Li ) لماذا ط Fe ك 9.5 ( ) mev طاقة الربط لكل يوكليو لواة الحديد ك ط Li طاقة الربط للواة / mev9.8 يوكليو 9.5 mev ) ( 9.5 طاقة الربط لكل يوكليو لواة الحديد A طاقة الربط للواة / mev يوكليو A 54 وحيث ا طاقة الربط لكل يوكليو لواة الحديد ي االكبر E واة الحديد ي االكثر استقرارا وفق طاقة الربط الووية لكل يوكليو ص 48 م (رتب تصاعديا وى العاصر االتية : 6Fe 9U 8Pb )االستقرار( م محى )طاقة الربط لكل يوكليو العدد الكتلي( جد ا التاسب عكسي بي طاقة الربط لكل يوكليو والعدد الكتلي للوى الثقيلة كما ا الوى المتوسطة تكو لا اعلى طاقة ربط لكل يوكليو وعلي يكو ترتيب االوية Fe ثم 8Pb ثم 9U:

43 )س( اعداد االستاذ : 55 (اذا كات الطاقة التي يجب ا تزود با واة عصر البريليوم 4Be لفصل مكواتا ي )998.0 ) mev احسب صف قطر واة البريليوم علما با : ( كب.007 و.ك.ذ ك.0087 و.ك.ذ ك Be و.ك.ذ ) 56 ش( 04 في الجدول التالي طاقة الربط الووية لثالث اوية. اعتمادا على البياات في الجدول اجب عما يلي : أ- اي األوية الثالث اكثر استقرارا لماذا لتحديد ايا اكثر استقرارا حسب معدل طاقة الربط لكل واة وقار ايا اعلى طاقة الربط لكل يوكليو طاقة الربط للواة A / mev يوكليو / mev يوكليو / mev يوكليو X Y Z 8 9 و الواة االكثر استقرارا ال طاقة الربط لكل يوكليو لا ي االكبر. لذلك فا X mev - كX 9.5 ) ب- احسب كتلة الواة )X( ط ك 9.5 ) p ك + p n ك n mev ك 9 ) X ( كX كD X 57 (احسب طاقة الربط الووية لكل يوكليو في واة الليثيوم مكواتا يساوي )0.068( و.ك.ذ ط الربط ك mev طاقة الربط لكل يوكليو طاقة الربط للواة A الواة طاقة الربط) mev ( و.ك.ذ 9 4Z Y 4 X 8 8 Li اذا علمت ا فرق الكتلة بي كتلة واة الليثيوم ومجموع كتل / mev يوكليو 58 ش( 06 احسب مقدار الطاقة بوحدة الكترو فولت التي يجب ا تزود با واة عصر البريليوم با : )كب.007 و.ك.ذ ك.0087 و.ك.ذ ك Be و.ك.ذ ) 6 ط ك 9.5 )p ك + p n ك n ك- ev ) Fe mev 9.5 ) ( 9 4Be لفصل مكواتا علما ص 4 48 م( : ( س ص ) واتا ثقيلتا لما العدد الكتلي فس اذا علمت ا الواة )س( تمتلك طاقة ربط ووية اكبر م الواة )ص( فاي الواتي اكثر استقرار. حسب العالقة طاقة الربط لكل يوكليو الواة )س( ال لا اكبر طاقة ربط لكل يوكليو طاقة الربط للواة A فا االكثر استقرارا ي

44 اعداد االستاذ : الشاط االشعاعي 60 (اضمحالل الواة : ي عملية تحول وى غير مستقرة الى وى مستقرة ذات كتلة اقل وطاقة ربط اعلى ويصاحب ذا التحول ابعاث اشعاع α) ) γ 6 (الشاط االشعاعي : و عملية االبعاث التلقائي لإلشعاع مالوى غير مستقرة. 6 (اواع اإلشعاع المبعث م وى العاصر المشعة في ظارة الشاط االشعاعي : أ( اشعة الفا (α ) ب( اشعة بيتا( ) β ج( اشعة غاما ) γ ) 6 (في جميع أواع االضمحاللت والتفاعالت الووية فا يتحقق اربعة مبادئي حفظ وي : أ( مبدأ حفظ العدد الكتلي) z A للمتفاعالت Azللواتج ) : أي ا مجموع االعداد الكتلية للوى المتفاعلة او المضمحلة يساوي مجموع االعداد الكتلية للوى الاتجة ع التفاعل او االضمحالل ب( مبدأ حفظ الشحة او العدد الذري) z Z للمتفاعالت z Z للواتج( : أي ا مجموع االعداد الذرية للوى المتفاعلة او المضمحلة يساوي مجموع االعداد الذرية للوى الاتجة ع التفاعل او االضمحالل ج( مبدأ حفظ الطاقة الكتلة )ط ك(:أي ا مجموع الطاقة والكتلة للوى المتفاعلة او المضمحلة يساوي مجموع الطاقة والكتلة للوى الاتجة ع التفاعل او االضمحالل / د( مبدأ حفظ الزخم )z خ z خ ) :أي ا مجموع الزخم الخطي للوى المتفاعلة او المضمحلة يساوي مجموع الزخم الخطي للوى الاتجة ع التفاعل او االضمحالل. 64 (قار بي االشعة الووية وج المقارة طبيعتا السرعة دقائق ألفا ( α ) جسيمات 4 )واة يليوم ) He قليلة دقائق بيتا ( ) جسيمات )الكتروات او بوزترو( عالية اشعة غاما ( γ ) اشعة كرومغاطيسية )فوتوات( تساوي سرعة الضوء الكتلة شحتا الفاذ / االختراق كبيرة + ( واة يليوم ) قليلة تساوي كتلة االلكترو واقل م الفا + )بوزترو( او - ( الكترو ) كبيرة ال كتلة لا ال يوجد كبيرة جدا القدرة على التأيي كبيرة سبيا متوسطة مخفضة جدا تاثير المجال الكربائي فيا تتحرك مع المجال تتحرك عكس المجال ال تتاثر تاثير المجال المغاطيسي في تحرف باتجا تحرف باالتجا المعاكس ال تتاثر

45 ب( اعداد االستاذ : بسبب كبر 65 (علل : تمتاز دقائق الفا بأعلى قدرة على التأيي واقل قدرة على االختراق. عد مرورا كتلتا وكبر شحتا مما يجعل احتمال تصادما مع ذرات المادة كبيرا على الفاذ في المادة وعلي تفقد دقائق الفا معظم طاقتا في التاي فتكو قدرتا ضعيفة. اذ ال تكاد تخترق صفحة م الورق 66 (فسر ما يلي : أ( حيما يتعرض جسم االسا الشعة (α ) γ م المواد المشعة الموجودة في الطبيعة فا اضرار االشعة تعزى الى دقائق بيتا واشعة غاما اما جسيمات الفا فال تشكل أي خطورة. ال جسيمات الفا اقل قدرة على االختراق حيث ال تستطيع اختراق طبقة الجلد الخارجي فال تتمك م الوصول لالعضاء الداخلية أما بيتا وغاما فقدرتا على االختراق اكبر فيزداد خطرا ماذا لو اصبح مصدر اإلشعاع داخل الجسم مثال ع طريق تاول طعام ملوث باالشعة او استشاق واء ملوث. أي اإلشعاعات الثالث األكثر خطورة فسر اجابتك ألفا ال الخطر الحقيقي لالشعة يكم في قدرتا على التايي واشعة الفا لا اكبر قدرة على التايي في االخطر A A 4 4 ZX Z Y + He اضمحالل ألفا اوال : او (α 67 (اضمحالل الفا : و تحول واة غير مستقرة الى واة اكثر استقرارا مطلقة جسيمات الفا 68 (اكتب معادلة ووية تمثل اضمحالل الفا بالرموز ) 4 He 69 (ما ي التغيرات التي تطرا على الوى التي تبعث دقائق الفا : يقص العدد الذري Z بمقدار أ( يقص العدد الكتلي A بمقدار 4 ب( ) 70 (يصاحب ذا االبعاث فرق في الكتلة يظر على شكل طاقة حركية للواتج. ثايا :اضمحالل بيتا( 7 (اضمحالل بيتا : و تحول واة غير مستقرة الى واة مستقرة مطلقة جسيمات بيتا A ZX Z+ A Y + 0 e + ῡ A ZX Z A Y e + ʋ 7 (علل : دقائق بيتا قدرتا على التأيي قليلة وفاذيتا عالية. بسبب صغر شحتا وكتلتا مما يجعل احتمال تصادما مع ذرات المادة قليال وبالتالي تفقد بيتا جزء قليل م طاقتا في التأيي وبالتالي فاذيتا عالية. 7 (بيتا السالبة ( االلكترو( يطلق معا ضديد االتريو )ῡ( وبيتا الموجبة ( البوزترو( يطلق معا االتريو )ʋ ) 74 (فسر بالمعادلة ابعاث جسيم بيتا السالبة ( االلكترو السالب( م الواة مع اا ال تحتوي على الكتروات او اكتب معادلة تحلل اليوترو حيث يتحلل احد يوتروات)الواة االصلية X( الى بروتو والكترو وبسبب صغر كتلة االلكترو ووفق فرضية دي بروي يكو الطول الموجي المصاحب لاللكترو كبيرا بالمقارة بأبعاد الواة فتبعث الواة خارجا بيما يبقى البروتو ذو الكتلة الكبيرة داخلا ῡ. 0n H + 0 e

46 اعداد االستاذ : 75 (ما ي التغيرات التي تطرأ على الواة اتي تبعث بيتا السالبة )اضمحالل بيتا السالبة ( أ( العدد الكتلي ال يتغير ب( عدد اليوتروات يقل بمقدار ج( العدد الذري يزداد بمقدار 76 (علل : في اضمحالل بيتا السالبة يزداد عدد البروتوات بمقدار واحد. او عدد اليوتروات يقل بمقدار. ال اليوترو يتحلل الى بروتو والكترو. 77 (فسر بالمعادلة ابعاث جسيم بيتا الموجبة ( البوزترو الكترو موجب ) او اكتب معادلة تحلل البروتو حيث يتحلل احد بروتوات)الواة االصلية X( الى يوترو وبوزترو وبسبب صغر كتلة البوزترو ووفق فرضية دي بروي يكو الطول الموجي المصاحب للبوزترو كبيرا بالمقارة بأبعاد الواة فتبعث الواة خارجا بيما يبقى اليوترو ذو الكتلة الكبيرة داخلا H 0 n e + ʋ 78 (ما ي التغيرات التي تطرأ على الواة التي تبعث بيتا الموجبة )اضمحالل بيتا الموجبة ( العدد الكتلي ال يتغير أ( عدد اليوتروات يزداد بمقدار ب( العدد الذري يقل بمقدار ج( 79 (علل : في اضمحالل بيتا الموجبة يقل عدد البروتوات بمقدار واحد. او عدد اليوتروات يزداد بمقدار. ال البروتو يتحلل الى يوترو وبوزترو. ) v اقترح وجود 80 (عرف اليوتريو ( ضديد اليوتريو ( جسيم ووي صغير ممل الكتلة وغير مشحو يرمز ل بالرمز ( ليتحقق مبدأ حفظ )الطاقة-الكتلة( والزخم الخطي في اضمحالل بيتا. 8 (فسر : تبعث دقائق بيتا السالبة او الموجبة م الواة بالرغم م اا ليست م مكوات الواة. بسبب تحلل البروتو الى يوترو وبوزترو او تحلل اليوترو الى بروتو وبوزترو. وفي الحالتي يكو الطول الموجي المصاحب ( لإللكترو او البوزترو( كبيرا بالمقارة بابعاد الواة فيخرج ويبقى ذو الكتلة الكبيرة ( البروتو او اليوترو ) اليوتريو جسيم ووي يتج ع عملية : ش( ب-تحلل اليوترو الى بروتو والكترو أ- تحلل البروتو الى يوترو وبوزترو د- خروج بوزترو م الواة ج- خروج الكترو م الواة (ا ابعاث البوزترو في التفاعل الووي التالي اتج ع تحلل :ʋ 7N 6 C e بروتو داخل واة N بروتو داخل واة 6C يوترو داخل واة 7N يوترو داخل واة 6C ثالثا :اضمحالل غاما ) γ ) 84 (اضمحالل غاما : تحول واة غير مستقرة ( لديا طاقة زائدة ) الى واة مستقرة بابعاث اشعة غاما. 85 (كيف تفسر ابعاث اشعة غاما عدما تبعث واة جسيم الفا او بيتا فا الواة الاتجة تكو غالبا مثارة غير مستقرة المتالكا طاقة زائدة ولكي تستقر الواة تتخلص م ذ الطاقة الزائدة باعثة اشعة غاما. 86 (علل : اشعة غاما قدرتا على التاي مخفضة وفاذيتا عالية. الا عديمة الكتلة والشحة وبالتالي يكو احتمال تصادما مع ذرات المادة ضعيف فال تفقد جزء كبير م طاقتا في التاي وفاذيتا عالية. 87 (ال يحدث أي تغيير على العدد الذري والكتلي للواة الباعثة الشعة غاما

47 اعداد االستاذ : 88 ش( 008 يمثل الشكل المجاور اشعاع واة البورو لجسيم بيتا بطريقتي الى واة الكربو معتمدا على الشكل اجب عما يلي: أ-اكتب معادلة موزوة الشعاع ذرة البورو وتحولا مباشرة لواة الكربو بالطريقة االولى ب-فسر ابعاث اشعة غاما بالطريقة الثاية ج-ما مقدار طاقة كل م ( جسيم بيتا واشعة غاما ) في الطريقة الثاية الحل :- مقدار الطاقة.4 مليو الكترو فولت والمعادلة ي : 5B 6 C + 0 e + ῡ أ- 5B 6 C * + 0 e + ῡ 6C * 6 C+ γ ب- تكو الواة التي تبعث باشعة بيتا غير مستقرة ( لا طاقة زائدة ) فتبعث لتتخلص م الطاقة الزائدة لتصل لمستوى االستقرار. ج-طاقة بيتا مليو الكترو فولت طاقة غاما 4.4 مليو الكترو فولت 89 (يمثل الشكل اضمحالل واة السيزيوم. اجب ع االسئلة االتية : أ( ما وع االشعاعات المبعثة والمشار اليا بالرقم )( والرقم )( )( بيتا السالبة )( بيتا السالبة ب( احسب طاقة الفوتو المبعث المشار اليا بالرقم )( ط mev ج( اكتب معادلة ووية موزوة تمثل اضمحالل واة Cs الى واة * Ba 7 s 7 Ba * + e + ῡ 55C (اكمل المعادالت الووية التالية موزوة مستخدما الرموز الفيزيائية الصحيحة وحدد وع التفاعل الووي )االضمحالل(: 4( 4 H) He (+ 0 e + ʋ) 4 4 6C 7 N ( 0 e + ῡ ) 5Mn Fe ( 0 e + ῡ ) 56 6Fe * 56 6Fe +... ( γ ) 8 Th +... ( He 9U 90 7 Al + 0 n... 9U. Al 4 ) 8 + γ ( Al 4 8 Po +... (4 He 84 4 ) 8 * ) Pb 8Ti ( He مساعدة : اعتبر عدد لجسيمات الفا وبيتا )س ص (( e

48 )س( اعداد االستاذ : اإلشعاع الووي الطبيعي اإلشعاع الووي الطبيعي : اإلشعاع الذي تبعث الوى غير المستقرة عدما تضمحل االشعاعات ي الفا وبيتا وغاما تلقائيا في الطبيعة وذ )9 سالسل االضمحالل االشعاعي الطبيعي : ي مجموعة التحوالت المتتالية التلقائية التي تبدأ بواة ظير مشع لعصر ثقيل وتتي بواة ظير مستقر لعصر اخر ويصاحب كل تحول ابعاث دقائق الفا او بيتا او غاما. )9 9 (اواع سالسل االضمحالل : 8 أ( سلسلة اليورايوم التي تبدأ بظير اليورايوم 9U 5 ب( سلسلة الثوريوم التي تبدأ بظير اليورايوم 9U ج( سلسلة االكتييوم التي تبدأ بظير الثوريوم 90Th 94 (تشترك سالسل االضمحالل بما يلي : تبدأ باسم العصر االطول عمرا فيا أ( تبدأ بظير مشع ب( تتي جميعا بواة احد ظائر الرصاص المشع ج( د( ص 57 م( يوضح الشكل احدى سالسل االضمحالل االشعاعي الطبيعي. اجب عما يلي : ما اسم ذ السلسلة سلسلة اليورايوم أ( 4 أي ظائر الرصاص الاتجة االتية مستقر 8Pb( ب( ال 06 ) ولماذا 8Pb 06 8Pb 0 8Pb السلسلة تتي بظير رصاص مستقر كم عدد كل م دقائق الفا ودقائق بيتا السالبة المبعثة ج( 8 تيجة اضمحالل واة اليورايوم )9U ) الى واة 8 بولويوم 84Po( ) ) 5 ( دقائق الفا )( دقائق بيتا السالبة اكتب معادلة ووية موزوة تعبر ع االضمحالالت المذكورة في الفرع السابق Po + 5 He 9U e + ῡ ( ما العدد الكتلي والذري للواة الاتجة م سلسلة 6 تحوالت تبدأ بواة الراديوم ( 88Ra ) تبعث فيا )5( دقائق الفا و )( دقائق بيتا السالبة 6 A 4 88Ra Z Y +5 He + 0 e+ ῡ 06 8Tl 06 A D Z D 8 وم السلسة تكو الواة الاتجة : 0 + A Z

49 س 4 س 4 ص س 4 اعداد االستاذ : ش( 04 تضمحل واة الراديوم 88Ra ضم سلسلة تحوالت الى واة 84Po 6 88 Ra 4 التحوالت ῡص + e 0 ص + Heس Po احسب عدد دقائق الفا وبيتا الاتجة ع ذ D ص D س الى واة 86Rn 0 كم عدد جسيمات بيتا والفا المبعثة م سلسلة تحوالت تضمحل خاللا واة 90Th 4 90 Th 86Rn + Heس + 0 ص e ῡص ص D ص + D س 4 a 8 بعد سلسلة تحوالت وابعاث )4( جسيمات الفا وجسيم بيتا. اوجد قيمة )a,b( 05 تحولت واة bx الى واة 84Y 97 ص( 4 98 ش( b 8 a X 84Y He + ص 0 e ῡص a b 4 99 (تبدأ سلسلة اضمحالل الثوريوم بواة 90Th ما العدد الكتلي والعدد الذري للواة الاتجة بعد سلسلة تحوالت ابعث فيا) ( جسيمات الفا ص Th Y + He وجسيمي بيتا + 0 e + ῡ س 4 ص + D ص 90 س + 6 D س 86 00( تمر واة غير مستقرة بعدة اضمحالالت اشعاعية فجد العدد الكتلي للواة الاتجة يقل بثما وحدات ع الواة االصلية بيما العدد الذري كما و فما عدد جسيمات الفا وبيتا المبعثة A Z X A 8 ZY + Heس 4 0 ص+ e ῡص+ D A A س Z + Z ص D ص 4 0 8Pb ( أي الوى التالية تتج عدما تضمحل واة البولويوم 84Po باعثة دقيقة الفا : 8Pb 8Pb ابعاث الفا يؤدي الى قصا العدد الذري بمقدار )( وقصا العدد الكتلي بمقدار )4( لذلك تكو الواة : 8Pb ( تمر واة اليورايوم ( 9U ) في الطبيعة بسلسلة اضمحالالت فاذا كات اول خمسة اضمحالالت على الترتيب لا : + - )α ) α β α β. جد العدد الذري والعدد الكتلي للواة الاتجة في اية ذ االضمحالالت العدد الذري 88 العدد الكتلي كما يلي : 5 X + He 9U 90X 90 9 Y + e+ ῡ 7 Z + He 9Y 7 89Z 7 90W R W e + 4 He + ῡ 5 A 9U z X + 4 He+ 0 e+ ῡ A D 88 Z D او طريقة اسل : + A Z

50 كA اعداد االستاذ : 06 الى 8Pb 8 0( اكتب معادلة ووية موزوة تمثل اضمحالل 9U االستقرار طاقة الربط لكل يوكليو الكثافة الحجم. ثم قار بي الواة االصلية والاتجة م حيث : مدى 8 9 U 06 8Pb He e+ 6 ῡ االستقرار اكثر استقرار طاقة الربط/ يوكليو اعلى الكثافة متساوية الحجم اكبر U Pb أ( ب( ج( مثلت احدى سالسل االضمحالل االشعاعي كالتالي : ما اسم السلسلة المبية ) سلسلة اليورايوم( احسب عدد جسيمات الفا وبيتا المبعثة م االضمحالل رقم ( ) ( 7 ألفا 4 بيتا ) الكتلة التقريبية لواة العصر Pb بوحدة ( و.ك.ذ ) علما با كتلة البروتو.008 و.ك.ذ التقريبية (ك p ) )04 05( ص 04 يمثل الشكل المجاور العالقة البياية بي عدد اليوتروات وعدد البروتوات الوية ذرات مختلفة باالعتماد على الرسم البياي اجب عما يلي : أ( اذكر رمز واة مستقرة ( ص ) ب( اذكر رمز واة يمك ا تبعث بدقائق ألفا )س( ج( اذكر رمز واة يمك ا تبعث بدقائق بيتا )ع( د(اذكر رمز واة يمك ا تبعث بدقائق بوزترو )س( أ( ب( ج( د( ( قار بي دقائق الفا واشعة جاما م حيث : طبيعتا الفا : واة يليوم غاما : فوتوات ( امواج كرومغاطيسية( شحتا الفا موجبة غاما ليس لا شحة قدرتا على التأيي الفا اعلى الحجم الفا اعلى احتمال تصادما مع ذرات المادة التي تخترقا الفا اعلى )

51 اعداد االستاذ : )07 أ( اإلشعاع الووي الصاعي تمك العلماء م اتاج وى مشعة. اجب ع االسئلة التالية : التفاعالت الووية : ي العمليات التي يتم فيا احداث تغيير في مكوات واة ما ع طريق قذفا بجسيمات صغيرة. وفي يتم تحويل الواة المستقرة الى واة مشعة غير مستقرة. ويمك تمثيل بشكل عام كما يلي : : b الجسيم الاتج * (C.N) : الواة المركبة a + X (C.N) * Y + b : X الواة الدف a : القذيفة Y : الواة الاتجة ب( ج( كيف تمك العلماء م اتاج اوية مشعة) احداث التفاعل الووي( الحداث تفاعل ووي بي واة وجسيم يتم تسريع الجسيم )القذيفة( باستخدام المسارعات الووية تكسب القذيفة طاقة حركية كافية تمكا م اختراق الواة واحداث التحوالت الووية. ما ي التغيرات التي تطرأ على الواة الدف عد التحاما بقذيفة في أي تفاعل ووي تمتص الواة الدف القذيفة فتتشكل واة مركبة تكو في حالة اثارة وعدم استقرار ثم ما تلبث الواة الجديدة ا تضمحل في فترة زمية قصيرة جدا الواة المركبة : ي حالة اتقالية مؤقتة تتحلل سريعا في التفاعل الووي. عرف اإلشعاع الووي الصاعي و اإلشعاع الاتج ع الواة المركبة ما ي امية التفاعالت الووية الصاعية أ( تحويل عصر معي الى عصر اخر ب( اتاج ظائر مشعة ما ي مبادئ الحفظ التي يخضع لا اتاج الوى المشعة المبادئ االربعة للحفظ السابقة الذكر. )08 )09 )0 ) )5 ( اذكر امثلة على القذائف التي تستخدم في التفاعالت الووية أ( البروتو )H ) 4 ب( دقائق الفا ( He ) ج( الديتيريوم ( H ) ( ما و افضل القذائف الووية التاج الظائر المشعة لماذا اليوترو ال متعادل كربائيا فال يتفاعل مع الواة تجاذبا او تافرا. 4( امثلة على التفاعالت الووية التي تتج اشعاعات ووية صاعية : 7 8 H + Li 4Be * 7 4Be + 0 n 4 4 * 4 0n + 7 N 7 N 6 C + H في التفاعل الووي االتي : 4 4 * + 7 N 7 N 4 6 C + H ما وع االشعاع الاتج اشعاع ووي صاعي أ( ب( ما القذيفة المستخدمة اليوترو )0n ) 4 * حدد الواة المركبة في التفاعل ( 7N ) ج( اي الواتج يمتلك طاقة حركية اكبر ما يمك حسب مبدأ حفظ الزخم االقل كتلة وو د( ما مبادئ حفظ الكميات الفيزيائية التي يجب ا تتحقق في ذا التفاعل 4 مبادئ وردت سابقا ( ) 0n جسيم البروتو )H

52 .. )6 اعداد االستاذ : اذكر تطبيقات واستخدامات االشعة الووية والظائر المشعة في المجال الطبي التعقب : للكشف ع وجود االسدادات في االوعية الدموية او غيابا ع طريق تعقب اإلشعاع في جسم المريض العالج باالشعاع : ويستخدم اإلشعاع الووي في قتل الخاليا السرطاية ذات االقسامات السريعة فعدما يتركز الورم في مطقة محددة م الجسم يتم القضاء علي بتوجي حزمة ضيقة عالية التركيز م اشعة غاما حو السيج السرطاي وم االشعة المستخدمة في العالج السرطاي : أ( اشعة غاما ب( االشعة السيية ج( البروتوات د( اليوتروات ما ي امية عملية التعقب في االوعية الدموية في المجال الطبي للكشف ع وجود االسدادات في االوعية الدموية 7( او غيابا ) 7C يتم توجي اشعة غاما عالية التركيز المبعثة م ظير الكوبالت المشع 8( ما ي امية ظير الكوبالت المشع )o 60 حو السيج السرطاي في مطقة الورم وقتل الخاليا السرطاية ذات االقسامات السريعة. ما ي االمور التي يجب مراعاتا عد العالج باإلشعاع 9( تحديد وع اإلشعاع. تحديد طاقة اإلشعاع. تحديد العضو المعرض لإلشعاع. تحديد زم التعرض لإلشعاع 4. حدد مع بيا السبب االشعة الووية االكثر خطورة على االسا عد التعرض لا : 0( م مصدر خارج جسم االسا ( ) : اشعة غاما تعد االخطر لقدرتا على الفاذ. م مصدر داخل جسم االسا ( كأ يتاول الشخص طعاما ملوثا باالشعاع ) : تكو دقائق الفا اكثر خطورة. م غيرا اذ يتج م عملية التاي التي تحدثا الفا تفاعالت كيميائية تؤدي الى اتالف خاليا الجسم وتحويل الخاليا السليمة التي تعرضت الى خاليا سرطاية وحدوث طفرات وتغيرات في المادة الوراثية قد تؤدي الى والدة اطفال مشوي. علل : تكم خطورة اإلشعاع بقدرت على التأيي. او يسبب اإلشعاع سرطاات. او تسبب االشعاعات اطفال ( )الجواب في الفقرة السابقة ) مشوي. تطبيقات التفاعالت الووية ( وضح المقصود باالشطار الووي وما شرط حدوث و تفاعل ووي يحدث في اقسام واة ثقيلة قابلة لالشطار عد الصاعي قذفا بيوترو بطئ الى واتي متوسطتي الكتلة ويصاحب ذلك قص في الكتلة يتحول الى طاقة وفق معادلة ايشتي في تكافؤ الطاقة والكتلة. 8 5 ( قار بي U و U م حيث الكثافة والقابلية لالشطار وحجم الواة وسبة وجود اليورايوم 5 قابلة لالشطار وحجما اقل اما اليورايوم 8 غير قابل لالشطار وحجما اكبر.والكثافة متساوية وسبة وجود 8 اكبر بكثير م ( علل : ال يستخدم U في المفاعل الووي. أل غير قابل لالشطار

53 )5 اعداد االستاذ : 5 يمثل الشكل العلوي احد الواتج المحتملة الشطار 9U تمع الشكل ثم اجب عما يلي : 5 9U n 9 Kr + 5 U * 4 Ba 0 n أ( اكتب معادلة ووية موزوة تمثل تفاعل االشطار ما ي تائج االشطار الووي يبعث : ب( عدد م اليوتروات السريعة ( يوتروات ). واتي متوسطتي مستقرتي. طاقة ائلة.. 5 ) 9U( التفاعل الووي المتسلسل : و تتابع اشطار الوى الثقيلة مثل اليورايوم ) 6 تيجة قذفا بيوتروات تبعث م وى يورايوم اشطرت سابقا أ( ب( ما ما شرطي حدوث التفاعل المتسلسل توفر الحد االدى م كتلة الوقود الووي الدامة التفاعل المتسلسل مع تسرب اليوتروات خارج كتلة اليورايوم اذكر تطبيق في الحياة العملية على االشطار الووي)المتسلسل( المفاعل الووي )7 )8 9( عرف المقصود بالمفاعل الووي و ظام يعمل على توفير الظروف الماسبة الستمرار تفاعل االشطار الووي والسيطرة علي 5 كتلة اليورايوم U الالزم لمع تسرب اليوتروات خارج كتلة اليورايوم عرف الكتلة الحرجة ي الحد االدى م 0( وإدامة حدوث التفاعل المتسلسل. ما ي اجزاء مفاعل الماء المضغوط ( قلب المفاعل ويحتوي على : أ( 9 5. مادة الوقود الووي )يورايوم 9U بلوتويوم 94Pu ) : تحضر بصورة اقراص توضع فوق بعضا البعض داخل اابيب طويلة مشكلة ما يعرف بحزم الوقود الووي. قضبا التحكم :قضبا م الكاديوم تتحكم في سرعة التفاعل المتسلسل. المواد المدئة لليوتروات :مثل الغرافيت والماء الثقيل )O D( والماء العادي )O H(. المبادل الحراري ب( الدرع الواقي ج( المولدات الكربائية د( المكثف ( ابراج التبريد و(

54 اعداد االستاذ : ( المواد المدئة )عملية التدئة( :ي مواد ذات اعداد كتلية صغيرة توضع في طريق اليوتروات السريعة الاتجة م تفاعالت االشطار لتصطدم با اليوتروات وتقل سرعتا فتصبح قادرة على احداث تفاعل اشطار جديد. ( عملية التحكم : يتم فيا ادخال عدد ماسب م قضبا الكاديوم بي اابيب حزم الوقود الووي فتمتص بعض اليوتروات مما يؤدي الى ابطاء عملية االشطار وابقائا ضم المعدل المطلوب. 4( اشرح كيف يتم الحصول على الطاقة الكربائية م المفاعل الووي يبدا تشغيل المفاعل برفع قضبا التحكم ببطئ م قلب المفاعل باستخدام عفات كربائية - عدا يبدأ التفاعل المتسلسل ثم تظر الطاقة المتحررة م تفاعالت االشطار على شكل طاقة حرارية تعمل على تسخي الماء واتاج البخار الالزم إلدارة العفات المتصلة بمولدات الطاقة الكربائية. كيف تضبط كل م االمور التالية في المفاعل الووي : أ( مع تسرب اليوتروات بتوفير الكتلة الحرجة م الوقود الووي ب( التحكم بسرعة التفاعل المتسلسل ادخال عدد ماسب م قضبا الكاديوم في قلب المفاعل ج( ابطاء سرعة اليوتروات الاتجة م تفاعالت االشطار ع طريق مواد ذات كتل صغيرة كالغرافيت والماء العادي )O ) H والماء الثقيل )O ) D توضع في طريق اليوتروات السريعة الاتجة م تفاعالت االشطار لتصطدم با اليوتروات وتقل سرعتا فتصبح قادرة على احداث تفاعل اشطار جديد. تكم خطورة التعامل مع المفاعل الووي بفقدا السيطرة علي او افجار لذا يجب مراعاة امور قبل اشاء المفاعل ما : اختيار اماك ائية بعيدة ع التجمعات السكية أ( ا تكو قريبة م مصادر وافرة للميا ب( وجود يئات دولية وظيفتا : ج( تضبط باء المفاعالت وتشغيلا. تتم برقابة سالمة تصريف فايات المواد المشعة عد استبدال وقود المفاعل. تتم بفحص الحاويات المستخدمة في قل الوقود الووي باستمرار. فسر ما يلي : تصع قضبا التحكم المستخدمة في المفاعل الووي م الكاديوم. الا ذات كفاءة عالية في امتصاص اليوتروات أ( يستخدم الماء الثقيل والغرافيت في المفاعل الووي. ليقوم بعملية التدئة لليوتروات )تبطئ سرعة اليوتروات( ب( يحيط الدرع الواقي بكل م قلب المفاعل الووي والمبادل الحراري. للوقاية م التسرب االشعاعي ج( تستخدم مولدات كربائية في المفاعل الووي. لتحويل الطاقة الحرارية والحركية لبخار الماء الى طاقة كربائية. د( تستخدم المكثف في المفاعل الووي. يعمل على تحويل بخار الماء الفائض الى ماء. ( تستخدم ابراج التبريد في المفاعل الووي. تعمل على تزويد المكثف والمبادل الحراري بالماء الالزم. و( يجب مع تسرب اليوتروات خارج كتلة اليورايوم. إلدامة التفاعل المتسلسل ويتم ذلك باستخدام الكتلة الحرجة ز( لليورايوم ستخدم الكتلة الحرجة لمع تسرب اليوتروات وإدامة التفاعل المتسلسل ح( م االمور الواجب مراعاتا قبل اشاء المفاعل الووي ضرورة اشراف يئات دولية لتضبط باء المفاعالت ط( وتشغيلا ورقابة... وفحص... )5 )6 )

55 )8 اعداد االستاذ : م خالل دراستك لالدماج الووي اجب عما يلي : أ( عرف االدماج الووي :ي عملية اتحاد واتي خفيفتي لتكوي واة جديدة كتلتا اقل م مجموع كتلتيما. والقص في الكتلة يظر على شكل طاقة عالية جدا ب( اذكر مثال على تفاعل االدماج التفاعالت الحاصلة في باط الشمس والجوم ج( عرف دورة بروتو بروتو : يشكل اليدروجي )البروتو ()H ) معظم كتلة الجوم لذا تستمد بعض الجوم وما الشمس طاقتا م سلسلة تفاعالت ادماج يكو اتجا الائي تجمع اربعة بروتوات لتشكيل واة اليليوم كما في التفاعل التالي : 4 H H 4 e + e ʋ د( ( و( ز( ح( ط( عرف التفاعل الووي الحراري و تفاعل االدماج الووية حيث يتم رفع درجة حرارة الوى الداخلة في تفاعل االدماج تحت ضغط ائل حيث تزيد درجة الحرارة م سرعة الوى فتزداد طاقتا الحركية وتمكا م االقتراب م بعضا والتغلب على قوة التافر الكربائية فيتم االدماج الووي. علل : يجب أ تكو سرعة الوى الداخلة في التفاعل االدماجي كبيرة كي يحدث التفاعل. فس الفرع السابق علل :إلحداث االدماج الووي ال بد م رفع درجة حرارة الوى الداخلة في التفاعل فس الفرع السابق ما ي شروط حدوث تفاعل االدماج الووي. درجات حرارة عالية. ضغط ائل علل : يصعب حاليا اجراء تفاعالت االدماج الووي في المختبرات العلمية. الا تحتاج الى درجات حرارة عالية وضغط ائل. علل : يسعى العلماء التاج الطاقة على سطح االرض م دمج ظيري اليدروجي. ال الطاقة لكل يوكليو الاتجة م تفاعالت االدماج لظائر اليدروجي اضعاف الطاقة لكل يوكليو الاتجة م تفاعالت االشطار. وحيث تكو مجموع كتل الوى الداخلة في التفاعل اكبر م مجموع كتل الوى والجسيمات الخارجة م التفاعل. 4 He + 0 n اعط فائدة واحدة لكل م : H + H أ( ب( ج( د( ( و( ز( ح( ط( طاقة الربط الووية: تفكيك او ربط مكوات الواة طاقة الربط الووية: تحدد أي األوية اكثر استقرارا المدئات : ابطاء سرعة اليوتروات الكتلة الحرجة : إدامة حدوث التفاعالت المتسلسلة داخل المفاعل المسارعات الووية : تسريع الجسيم )القذيفة( واكسابا طاقة حركية كافية تمكا م اختراق الواة واحداث التحوالت الووية الجرافيت في المفاعل الووي : ابطاء سرعة اليوتروات قضبا التحكم )الكاديوم ) : امتصاص اليوتروات للتحكم في سرعة التفاعل المتسلسل اليورايوم : 5 وقود المفاعل الووي اليوترو البطيء : قذيفة تستخدم الشطار الوى الثقيلة مثل اليورايوم 5 في التفاعل االشطاري )

56 )40 اعداد االستاذ : اكمل الجدول التالي الذي يمثل مقارة بي التفاعل االشطار واالدماج : التفاعل االشطار التفاعل االدماج وى خفيفة مثل اليدروجي في الشمس. بلوتويوم u ظائر اليدروجي : الديتيريوم والتريتيوم على االرض خفيفة الوقود المستخدم وى ثقيلة مثل 5 يورايوم 9U طبيعة الوى المتفاعلة. ثقيلة شرط حدوث التفاعل اطالق الجسيمات. الحاجة الى طاقة حرارية. الطاقة الاتجة واة ثقيلة قابلة لالشطار وبوترو بطئ يطلق يوتروات ال يحتاج كبيرة جدا توكفر درجة حرارة عالية جدا + ضغط عالي ج يطلق جسيمات يحتاج اضعاف الطاقة الاتجة ع االشطار رقم الفقرة ام اسئلة الفصل الثام رمز االجابة ج د ب د ج د ب ام اسئلة الوحدة الثالثة 4( يوضح الشكل المجاور التمثيل البياي للعالقة بي عدد اليوكليوات وطاقة الربط الووي لكل يوكليو وتشير االرقام ) ) الى ثالثة ظائر : أ( وضح المقصود بالظائر ب( رتب تازليا ذ الظائر وفق الطاقة الالزمة لفصل يوكليو واحد م واة كل ما 9 4( تضمحل واة اوزميوم 76Os عبر ثاللث مراحل كما في الشكل لكي تصل الى حالة االستقرار. تامل الشكل ثم اجب عما يلي : أ( جد العدد الذري والكتلي للواة الاتجة المستقرة وفق المعادلة التالية : 76Os.... Ir + 0 e + ῡ ب( ما الطاقة التي يجب ا تبعثا واة ( Os ) في مرحلة واحدة حتى تستقر ( ط ) mev