دراسة تفاعل الضوء مع المادة؟
أ
بصريات الأشعة (البصريات الهندسية)
ب
المصادر المضيئة
ج
المصادر المستضيئة
د
الضوء
تفسير الإجابة
البصريات الهندسية هي العلم الذي يدرس كيفية تفاعل الضوء مع المادة وسلوكه عند الانعكاس والانكسار.
المصادر التي تبعث الضوء من ذاتها فتبدو مرئية مثل الشمس أو المصباح؟
أ
بصريات الأشعة
ب
المصادر المضيئة
ج
المصادر المستضيئة
د
الضوء
تفسير الإجابة
المصادر المضيئة هي الأجسام التي تبعث ضوءاً من تلقاء نفسها.
المصادر التي تبدو مرئية نتيجة انعكاس الضوء عنها مثل القمر؟
أ
بصريات الأشعة
ب
المصادر المضيئة
ج
المصادر المستضيئة
د
الضوء
تفسير الإجابة
الأجسام المستضيئة هي الأجسام التي لا تنتج ضوءاً بل تعكس الضوء الساقط عليها.
الأجسام التي تعكس الضوء وتمتصه ولكن لا ينفذ منها مثل الكتاب أو الحقيبة؟
أ
الأوساط الشفافة
ب
الأوساط شبه الشفافة
ج
الأوساط المعتمة
د
الضوء
تفسير الإجابة
الأجسام المعتمة هي التي لا تسمح بمرور الضوء من خلالها.
الأوساط التي تنقل الضوء وتعكسه ولكن لا تسمح برؤية الأجسام من خلالها بوضوح؟
أ
الأوساط الشفافة
ب
الأوساط شبه الشفافة
ج
الأوساط المعتمة
د
الضوء
تفسير الإجابة
الأوساط شبه الشفافة تمرر الضوء مع تشتيته، مما يمنع رؤية الأجسام خلفها بوضوح.
الأوساط التي تسمح لمعظم الضوء بالنفاذ خلالها أي يمكن رؤية الأجسام من خلالها بوضوح؟
أ
الأوساط الشفافة
ب
الأوساط شبه الشفافة
ج
الأوساط المعتمة
د
الضوء
تفسير الإجابة
الأوساط الشفافة تمرر معظم الضوء دون تشتيت، مما يسمح برؤية واضحة للأجسام.
العوامل التي تحدد مدى سطوع الضوء هي؟
أ
الأوساط الشفافة وشبه الشفافة والمعتمة
ب
الأوساط شبه الشفافة والضوء
ج
كمية الضوء الناتجة من المصدر والمسافة بين المصدر والعينين والزاوية التي يسقط فيها الضوء على العينين
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
يعتمد سطوع الضوء الملاحظ على شدة المصدر، البعد عنه، وزاوية السقوط.
معدل انبعاث الضوء من المصدر المضيء ويقاس بوحدة اللومن (lm )؟
أ
التدفق الضوئي (P )
ب
الاستضاءة (E )
ج
شدة الإضاءة (I )
د
الضوء
تفسير الإجابة
التدفق الضوئي هو مقياس لمعدل انبعاث الطاقة الضوئية من المصدر ويقاس باللومن.
إضاءة سطح أو معدل اصطدام الضوء بوحدة المساحات للسطح وتقاس بوحدة اللوكس (lx = lm/m2 )؟
أ
التدفق الضوئي (P )
ب
الاستضاءة (E )
ج
شدة الإضاءة (I )
د
الضوء
تفسير الإجابة
الاستضاءة هي كمية الضوء الساقطة على وحدة المساحات وتقاس باللوكس.
التدفق الضوئي الساقط على (1 m2 ) من السطح الداخلي لكرة نصف قطرها (1 m ) وتقاس بوحدة الشمعة (cd )؟
أ
التدفق الضوئي (P )
ب
الاستضاءة (E )
ج
شدة الإضاءة (I )
د
الضوء
تفسير الإجابة
شدة الإضاءة تعبر عن التدفق الضوئي في اتجاه معين لكل وحدة زاوية مجسمة، وتقاس بالكانديلا (الشمعة).
مصدر ضوئي نقطي شدة إضاءته (64 cd ) يقع على ارتفاع (3.0 m ) فوق لوحة. ما مقدار إضاءة اللوحة بوحدة اللوكس؟
أ
5.1 lx
ب
6.1 lx
ج
7.1 lx
د
8.1 lx
تفسير الإجابة
نستخدم القانون $E = \frac{I}{r^2}$. بالتعويض: $E = \frac{64}{3^2} = \frac{64}{9} \approx 7.11 lx$.
تبلغ استضاءة ضوء الشمس المباشر على الأرض حوالي (1 × 105 lx ) وتبلغ شدة الضوء على مسرح في اتجاه معين (5 × 106 cd ). عند أي مسافة من المسرح يشاهد عدد من الجمهور استضاءة مساوية لضوء الشمس؟
أ
1.4 × 10-1 m
ب
7 m
ج
10 m
د
5 × 101 m
تفسير الإجابة
بما أن $E = \frac{I}{r^2}$، فإن $r = \sqrt{\frac{I}{E}} = \sqrt{\frac{5 \times 10^6}{1 \times 10^5}} = \sqrt{50} \approx 7.07 m$.
في الشكل المجاور إذا كان المصباحان يضيئان الحاجز بالتساوي وكانت شدة إضاءة المصباح (
A ) تساوي (
75 cd ) فكم تبلغ شدة إضاءة المصباح (
B )؟
أ
21 cd
ب
23 cd
ج
25 cd
د
27 cd
تفسير الإجابة
تساوي الاستضاءة يعني $\frac{I_A}{r_A^2} = \frac{I_B}{r_B^2}$. بالتعويض: $\frac{75}{5^2} = \frac{I_B}{3^2} \implies \frac{75}{25} = \frac{I_B}{9} \implies 3 = \frac{I_B}{9} \implies I_B = 27 cd$.
كم تبلغ الاستضاءة على سطح يبعد (3.0 m ) أسفل مصباح متوهج قدرته تساوي (150 W ) وتدفقه الضوئي يساوي (2275 lm )؟
أ
1.0 × 101 lx
ب
2.0 × 101 lx
ج
1.0 × 102 lx
د
2.0 × 102 lx
تفسير الإجابة
الاستضاءة تساوي التدفق مقسوماً على مساحة الكرة: $E = \frac{P}{4 \pi r^2} = \frac{2275}{4 \pi (3)^2} = \frac{2275}{113.1} \approx 20.12 lx$ وهو ما يساوي 2.0 × 101 lx .
إن الاستضاءة الناتجة عن مصباح قدرته (60.0 W ) على بُعد (3.0 m ) تساوي (9.35 lx ) فما المقدار الكلي لتدفق الضوء من المصباح؟
أ
8.3 × 1022 lm
ب
7.4 × 1021 lm
ج
1.2 × 102 lm
د
1.1 × 103 lm
تفسير الإجابة
نستخدم قانون التدفق: $P = E \times 4 \pi r^2 = 9.35 \times 4 \pi (3)^2 \approx 1057 lm$ وهو ما يقارب 1.1 × 103 lm .
في الشكل المجاور وُضعت شاشة بين مصباحين يضيئانها بالتساوي. كم يبلغ بُعد المصباح الثاني من الشاشة؟
أ
1.1 m
ب
2.1 m
ج
2.8 m
د
3.2 m
تفسير الإجابة
بتساوي الاستضاءة: $\frac{P_1}{4 \pi r_1^2} = \frac{P_2}{4 \pi r_2^2} \implies \frac{2375}{r_1^2} = \frac{1445}{2.5^2}$. وبحل المعادلة نجد أن $r_1 \approx 3.2 m$.
افترض أن مصباحاً كهربائياً يضيء سطح مكتبك وإضاءته نصف الاستضاءة المطلوبة. فإذا كان المصباح يبعد حالياً (1 m ) فكم ينبغي أن يكون بُعده ليعطي الاستضاءة المطلوبة؟
أ
0.51 m
ب
0.61 m
ج
0.71 m
د
0.81 m
تفسير الإجابة
لمضاعفة الاستضاءة، يجب تقليل المسافة بمقدار مقلوب جذر 2، أي $1 / \sqrt{2} \approx 0.707 m$.
يحتوي عمود إنارة على مصباحين متماثلين يرتفعان عن سطح الأرض مسافة (3.3 m ). إذا أرادت البلدية توفير الطاقة الكهربائية بإزالة أحد المصباحين، حتى نحصل على الاستضاءة نفسها كم يجب أن يكون ارتفاع المصباح المتبقي؟
أ
1.3 m
ب
2.3 m
ج
3.3 m
د
4.3 m
تفسير الإجابة
نصف الاستضاءة الأصلية يعني أن الاستضاءة الناتجة عن مصباح واحد عند ارتفاعه الأصلي هي نصف المطلوب. لجعلها كاملة، نقلل الارتفاع: $r = \frac{3.3}{\sqrt{2}} \approx 2.33 m$.
من البيانات في الشكل المجاور قارن بين الاستضاءة على الحاجز (
B ) والاستضاءة على الحاجز (
A )؟
أ
$E_B = \frac{1}{4} E_A$
ب
$E_B = \frac{1}{2} E_A$
ج
E_B = 2 E_A
د
E_B = 4 E_A
تفسير الإجابة
بما أن بعد الحاجز B هو ضعفي بعد الحاجز A (4m مقابل 2m )، فإن الاستضاءة تقل بمقدار المربع أي أربع مرات.
المسافة التي يقطعها الضوء في السنة؟
أ
السنة الميلادية
ب
السنة الهجرية
ج
السنة الكبيسة
د
السنة الضوئية
تفسير الإجابة
السنة الضوئية هي وحدة قياس مسافة تعبر عن المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة في الفراغ.
ما الخاصية المتعلقة بانتقال الضوء الذي كان للعالم أولي رومر الأسبقية في قياسها؟
أ
زمن انتقال الضوء بين نقطتين
ب
المسافة بين نقطتين
ج
الإزاحة بين نقطتين
د
السنة الميلادية
تفسير الإجابة
استطاع أولي رومر قياس الزمن الذي يستغرقه الضوء للانتقال عبر قطر مدار الأرض حول الشمس.
في العام (1987) لوحظ مستعر أعظم في مجرة مجاورة واعتقد العلماء أن المجرة على بُعد (1.66 × 1021 m ). فكم عدد السنوات التي مرت على انفجار المستعر الأعظم قبل هذه الملاحظة؟
أ
5.53 × 103 y
ب
1.75 × 105 y
ج
5.53 × 1012 y
د
1.74 × 1020 y
تفسير الإجابة
بقسمة المسافة على سرعة الضوء (3 × 108 m/s ) ثم تحويل الناتج من ثوانٍ إلى سنوات.
يستغرق ضوء الشمس نحو (8 min ) ليصل إلى الأرض فكم تبعد الشمس تقريباً؟
أ
2.4 × 109 m
ب
1.4 × 1010 m
ج
1.4 × 108 km
د
2.4 × 109 km
تفسير الإجابة
المسافة = السرعة × الزمن = 3 × 108 m/s × 480 s = 1.44 × 1011 m = 1.44 × 108 km .
ما المسافة التي يقطعها الضوء في الزمن الذي يستغرقه الصوت للانتقال مسافة (1 cm ) في الهواء عند ($20^\circ C$)؟
أ
8.75 × 103 m
ب
8.75 × 105 m
ج
1.05 × 103 m
د
1.05 × 105 m
تفسير الإجابة
زمن انتقال الصوت = $0.01 / 343 \approx 2.91 \times 10^{-5} s$. المسافة للضوء = $3 \times 10^8 \times 2.91 \times 10^{-5} \approx 8.75 \times 10^3 m$.
إذا تم إرسال نبضة ضوء إلى القمر وعادت إلى الأرض خلال (2.562 s ) فاحسب المسافة بين الأرض والقمر؟
أ
3.84 × 106 m
ب
3.84 × 108 m
ج
3.84 × 1010 m
د
3.84 × 1012 m
تفسير الإجابة
المسافة = (السرعة × الزمن) / 2 = (3 × 108 × 2.562 ) / 2 = 3.843 × 108 m .
إذا استغرقت دورة الأرض حول الشمس زمن مقداره (1.0 y ) فاحسب سرعة الأرض في المدار مستخدماً نصف قطر المدار (1.5 × 108 km )؟
أ
1.1 × 105 m/s
ب
1.1 × 105 km/h
ج
2.8 × 108 m/s
د
2.8 × 108 km/h
تفسير الإجابة
السرعة = المحيط / الزمن = ($2 \times \pi \times 1.5 \times 10^8 km$) / (365 × 24 h ) $\approx 1.07 \times 10^5 km/h$.
انحناء الضوء قليلاً عند حافات الأشياء؟
أ
الحيود
ب
التداخل
ج
الانعكاس
د
الانكسار
تفسير الإجابة
الحيود هو خاصية موجية تصف انحناء الموجات حول العوائق.
للضوء طبيعة؟
أ
موجية فقط
ب
جسيمية فقط
ج
موجية جسيمية
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
أثبتت الفيزياء الحديثة أن للضوء سلوكاً مزدوجاً (موجي وجسيمي).
يمكن اعتبار النقاط على مقدمة الموجة الضوئية بأنها مصادر لموجات أصغر؟
أ
مبدأ هيجنز
ب
مبدأ نيوتن
ج
الانعكاس
د
الانكسار
تفسير الإجابة
ينص مبدأ هيجنز على أن كل نقطة في جبهة الموجة تعمل كمصدر لموجات ثانوية.
الضوء مكون من جسيمات كروية تسمى كريات ضوئية؟
أ
مبدأ هيجنز
ب
مبدأ نيوتن
ج
الانعكاس
د
الانكسار
تفسير الإجابة
افترض نيوتن في نظريته الجسيمية أن الضوء يتكون من جسيمات متناهية الصغر.
رتب ألوان الضوء التالية حسب مقدار حيودها حول حافة ورقة من الأكثر حيود إلى الأقل حيود (الأقل انكسار)؟ (أزرق، أخضر، أحمر، بنفسجي، أصفر)
أ
الأحمر > الأصفر > الأخضر > الأزرق > الأحمر البنفسجي
ب
الأحمر < الأصفر < الأخضر < الأزرق < الأحمر البنفسجي
ج
الأحمر > الأصفر = الأخضر > الأزرق = الأحمر البنفسجي
د
الأحمر = الأصفر > الأخضر = الأزرق > الأحمر البنفسجي
تفسير الإجابة
الحيود يتناسب طردياً مع الطول الموجي؛ اللون الأحمر له أكبر طول موجي وبالتالي هو الأكثر حيوداً.
رتب ألوان الضوء التالية حسب ترددها من الأصغر إلى الأكبر؟ (أزرق، أخضر، أحمر، بنفسجي، أصفر)
أ
الأحمر > الأصفر > الأخضر > الأزرق > الأحمر البنفسجي
ب
الأحمر < الأصفر < الأخضر < الأزرق < الأحمر البنفسجي
ج
الأحمر > الأصفر = الأخضر > الأزرق = الأحمر البنفسجي
د
الأحمر = الأصفر > الأخضر = الأزرق > الأحمر البنفسجي
تفسير الإجابة
التردد يزداد من الأحمر إلى البنفسجي (الأحمر هو الأقل تردداً).
طريقة لتكون الألوان بتسليط ألوان ضوئية مختلفة على شاشة بيضاء؟
أ
إضافة اللون
ب
اختزال أشعة الضوء
ج
المواد الملونة
د
الجسم المعتم
تفسير الإجابة
طريقة الجمع أو الإضافة هي خلط الألوان الضوئية الأساسية لإنتاج ألوان أخرى.
طريقة لتكون الألوان بتسليط ضوء بلون معين على جسم ملون؟
أ
إضافة اللون
ب
اختزال أشعة الضوء
ج
المواد الملونة
د
الجسم المعتم
تفسير الإجابة
تنتج ألوان الأجسام عن طريق امتصاص (اختزال) بعض ألوان الضوء الأبيض وعكس البعض الآخر.
مواد تتكون من جزيئات لها القدرة على امتصاص أطوال موجية معينة للضوء وتسمح لأطوال موجية أخرى بالنفاذ من خلالها أو تعكسها؟
أ
إضافة اللون
ب
اختزال أشعة الضوء
ج
المواد الملونة
د
الجسم المعتم
تفسير الإجابة
المواد الملونة (الأصباغ) تعمل على امتصاص أطوال موجية محددة وعكس الباقي.
الجسم الذي إذا تم تعريضه للضوء الأبيض فإنه يظهر بلون الضوء الذي يعكسه ويقوم بامتصاص باقي الألوان؟
أ
إضافة اللون
ب
اختزال أشعة الضوء
ج
المواد الملونة
د
الجسم المعتم
تفسير الإجابة
الأجسام المعتمة الملونة تظهر بلون الطيف الذي تعكسه فقط.
أي من الآتي ليس صحيحاً؟
أ
الأحمر زائد الأخضر ينتج الأصفر
ب
الأحمر زائد الأصفر ينتج الأرجواني
ج
الأزرق زائد الأخضر ينتج السماوي
د
الأزرق زائد الأصفر ينتج الأبيض
تفسير الإجابة
الأرجواني ينتج من خلط الأحمر والأزرق، وليس الأحمر والأصفر.
عند سقوط الضوء الأزرق على الجسم الأحمر فإن الجسم يظهر باللون؟
أ
الأبيض
ب
الأسود
ج
الأزرق
د
الأحمر
تفسير الإجابة
الجسم الأحمر يمتص الضوء الأزرق ولا يعكسه، فيظهر الجسم بلون أسود لعدم وجود ضوء منعكس.
ما اللون الذي ستظهر فيه موزة صفراء عند إضاءتها بالضوء الأبيض؟
أ
الأبيض
ب
الأسود
ج
الأصفر
د
الأحمر
تفسير الإجابة
الضوء الأبيض يحتوي على اللون الأصفر، فتعكسه الموزة وتظهر بلونها الطبيعي.
ما اللون الذي ستظهر فيه موزة صفراء عند إضاءتها بالضوء الأخضر والأحمر؟
أ
الأبيض
ب
الأسود
ج
الأصفر
د
الأحمر
تفسير الإجابة
خلط الضوء الأخضر والأحمر ينتج ضوءاً أصفراً، فتعكسه الموزة الصفراء وتظهر صفراء.
ما اللون الذي ستظهر فيه موزة صفراء عند إضاءتها بالضوء الأزرق؟
أ
الأبيض
ب
الأسود
ج
الأصفر
د
الأحمر
تفسير الإجابة
اللون الأصفر يمتص اللون الأزرق، فتبدو الموزة سوداء.
ما هو المقصود بالعبارة التالية: اللون مطروح من الضوء؟
أ
إضافة الضوء الأخضر والأحمر والأزرق تنتج الضوء الأبيض
ب
الفوسفور المثار الذي يحتوي على إلكترونات في التلفزيون ينتج اللون
ج
يتغير لون الطلاء من خلال طرح ألوان معينة مثل إنتاج الطلاء الأزرق من الأخضر بإزالة اللون الأصفر
د
اللون الذي يظهر فيه الجسم ناتج من امتصاص المادة لأطوال موجية معينة من الضوء وعكس باقي الأطوال الموجية
تفسير الإجابة
قاعدة طرح الألوان تعني أن الصبغات تمتص (تطرح) ألواناً معينة من الضوء الأبيض الساقط عليها.
تُصنع عادة من المعادن المطحونة؟
أ
الأصباغ
ب
الأصباغ الأساسية
ج
الأصباغ الثانوية
د
الضوء الأبيض
تفسير الإجابة
الأصباغ هي مواد ملونة تستخلص غالباً من معادن مسحوقة.
أصباغ لها القدرة على امتصاص لون أساسي واحد وتقوم بعكس اللونين الأساسيين الآخرين؟
أ
الأصباغ
ب
الأصباغ الأساسية
ج
الأصباغ الثانوية
د
الضوء الأبيض
تفسير الإجابة
الصبغة الأساسية هي التي تمتص لوناً واحداً فقط من الألوان الأساسية للضوء.
الأصباغ التي تمتص لونين أساسيين وتعكس لوناً واحداً؟
أ
الأصباغ
ب
الأصباغ الأساسية
ج
الأصباغ الثانوية
د
الضوء الأبيض
تفسير الإجابة
الصبغة الثانوية تمتص لونين أساسيين ضوئيين وتعكس الثالث.
لماذا تمنح الأصباغ الثانوية الأجسام مظهر هذه الألوان؟
أ
لأنها تعكس ألوان الضوء هذه
ب
لأنها تمتص ألوان الضوء هذه
ج
لأنها تعكس ألوان الضوء هذه وتمتص الألوان الأخرى
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
الصبغة تظهر بلون معين لأنها تعكسه فقط وتمتص بقية الطيف.
ما الألوان الأساسية للأصباغ التي يجب أن تمزج لتشكيل اللون الأحمر؟
أ
الأصفر
ب
الأصفر والأرجواني
ج
الأرجواني
د
السماوي
تفسير الإجابة
في نظام خلط الأصباغ، خلط الأصفر مع الأرجواني يعطي اللون الأحمر.
سبب طلاء السطح الداخلي للمناظير والكاميرات باللون الأسود؟
أ
اللون الأسود لا يعكس الضوء وبالتالي لا يحصل تداخل للضوء
ب
حتى يحصل انعكاس للضوء
ج
لأنها تعكس ألوان الضوء هذه وتمتص الألوان الأخرى
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
اللون الأسود يمتص الضوء الساقط عليه، مما يمنع الانعكاسات الداخلية غير المرغوبة التي قد تشوش الصورة.
تحتوي مصابيح الصوديوم على ضوء معظمه أصفر وقليل منه أحمر. إذا تم شراء سيارات شرطة ذات لون أزرق داكن فكيف ستكون تحت هذه المصابيح؟
أ
مرئية بشكل جيد
ب
غير مرئية بشكل جيد
ج
تبدو حمراء
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
اللون الأزرق الداكن يمتص الضوء الأصفر، لذا ستبدو السيارة بلون قريب من الأسود وغير واضحة.
تحتوي مصابيح الصوديوم على ضوء معظمه أصفر. إذا تم شراء سيارات شرطة ذات لون أصفر فكيف ستكون؟
أ
مرئية بشكل جيد
ب
غير مرئية بشكل جيد
ج
تبدو حمراء
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
السيارة الصفراء ستعكس الضوء الأصفر الساقط عليها، فتظهر واضحة جداً.
إذا كان لديك الصبغات: الصفراء والزرقاء الفاتحة والأرجوانية فكيف يمكنك عمل صبغة زرقاء؟
أ
خلط اللونين الأصفر والأرجواني
ب
خلط اللونين الأصفر والأزرق الفاتح
ج
خلط اللونين الأزرق الفاتح والأرجواني
د
خلط الألوان الثلاثة معاً
تفسير الإجابة
في نظام خلط الأصباغ، السماوي (الأزرق الفاتح) مع الأرجواني ينتج اللون الأزرق الداكن.
إنتاج ضوء بنمط يتذبذب في مستوى واحد؟
أ
استقطاب الضوء
ب
محور الاستقطاب
ج
التوهج
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
الاستقطاب هو عملية جعل موجات الضوء تتذبذب في اتجاه واحد فقط.
اتجاه وسط الاستقطاب المتعامد مع الجزيئات الطويلة؟
أ
استقطاب الضوء
ب
محور الاستقطاب
ج
التوهج
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
محور الاستقطاب هو الاتجاه الذي يسمح فيه المرشح بمرور الموجات الضوئية.
ضوء تم استقطابه عن طريق الانعكاس؟
أ
استقطاب الضوء
ب
محور الاستقطاب
ج
التوهج
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
يمكن للضوء أن يستقطب جزئياً عند انعكاسه عن أسطح عازلة مثل الماء أو الزجاج.
لماذا لا يمكن أن تكون الموجات الطولية مستقطبة؟
أ
لأن لها مركبات مستعرضة
ب
لأن ليس لها مركبات مستعرضة
ج
لأنها طولية
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
الاستقطاب خاصية للموجات المستعرضة فقط حيث يكون التذبذب عمودياً على اتجاه الانتشار.
في الشكل المجاور عند شروق الشمس، في أي اتجاه يكون الضوء المنعكس مستقطباً جزئياً؟
أ
في اتجاه موازٍ لسطح البحيرة وموازٍ لاتجاه انتشار الضوء
ب
في اتجاه متعامد مع سطح البحيرة ومتعامد مع اتجاه انتشار الضوء
ج
في اتجاه موازٍ لسطح البحيرة ومتعامد مع اتجاه انتشار الضوء من البحيرة إلى عينيك
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
عند الانعكاس عن الأسطح الأفقية كالماء، يتم استقطاب الضوء في اتجاه أفقي (موازٍ للسطح).
شدة الضوء الصادر من مرشح الاستقطاب الثاني تساوي شدة الضوء المستقطب من المرشح الأول مضروبة في مربع جيب التمام للزاوية؟
أ
قانون مالوس
ب
سرعة الضوء
ج
طول الموجة
د
التردد
تفسير الإجابة
ينص قانون مالوس على العلاقة $I_2 = I_1 \cos^2 \theta$.
في الشكل المجاور، اكتب معادلة شدة الضوء الصادر من المرشح (2) مقارنة بالمرشح (1) عند وجود مرشح محلل بينهما؟
أ
$I_1 = I_2 \cos^2 \theta \cos^2 (90 - \theta)$
ب
$I_2 = I_1 \cos^2 \theta \cos^2 (90 - \theta)$
ج
$I_2 = I_1 \cos^2 \theta$
د
$I_1 = I_2 \cos^2 \theta \cos^2 90$
تفسير الإجابة
يتم تطبيق قانون مالوس مرتين؛ المرة الأولى للزاوية $\theta$ والمرة الثانية لزاوية الفرق بين المحلل والمرشح الثاني.
في الشكل المجاور ضوء غير مستقطب يسقط على مرشحين بينهما زاوية $45^\circ$. ما شدة الضوء الناتج؟
أ
I2 = 4 I1
ب
I2 = 2 I1
ج
I2 = 0.5 I1
د
I2 = 0.25 I1
تفسير الإجابة
بما أن $\theta = 45^\circ$، فإن cos2 (45) = 0.5 . إذاً I2 = 0.5 I1 .
ما تردد ضوء طوله الموجي في الفراغ يساوي (404 nm )؟
أ
7.43 × 1014 Hz
ب
2.48 × 106 Hz
ج
7.43 × 105 Hz
د
2.48 × 1023 Hz
تفسير الإجابة
$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{404 \times 10^{-9}} \approx 7.43 \times 10^{14} Hz$.
سرعة الضوء الأحمر في الماء أقل منها في الفراغ. فإذا دخل الضوء الأحمر في الماء فماذا يحصل لطوله الموجي؟
أ
يقل
ب
يزداد
ج
لا يتغير
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
بما أن التردد ثابت، فإن نقصان السرعة يؤدي حتماً لنقصان الطول الموجي وفق العلاقة $v = f \lambda$.
الفرق في السرعتين المتجهتين لكل من المصدر والمراقب؟
أ
التسارع الزاوي
ب
السرعة النسبية
ج
السرعة الزاوية
د
القوة
تفسير الإجابة
السرعة النسبية هي الفرق المتجهي بين سرعة المصدر وسرعة المراقب.
عند انزياح الضوء نحو الأحمر فكيف يتحرك مصدر الضوء؟
أ
مبتعداً عن كوكب الأرض
ب
مقترباً من كوكب الأرض
ج
لا يتحرك
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
الازياح نحو الأحمر يعني زيادة في الطول الموجي، وهذا يحدث عند الابتعاد.
عند انزياح الضوء نحو الأزرق فكيف يتحرك مصدر الضوء؟
أ
مبتعداً عن كوكب الأرض
ب
مقترباً من كوكب الأرض
ج
لا يتحرك
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
الازياح نحو الأزرق يعني نقصاً في الطول الموجي الملاحظ، وهذا يحدث عند الاقتراب.
إذا كانت مجرة بعيدة تبعث ضوءاً أخضر، فبسبب تمدد الكون وانزياح دوبلر، كيف يلاحظ هذا الضوء؟
أ
باتجاه الأحمر
ب
باتجاه الأزرق
ج
باتجاه الأحمر والأزرق
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
المجرات البعيدة تبتعد عنا، مما يسبب انزياح أطيافها نحو الأطوال الموجية الأكبر (الأحمر).
تتحرك ذرة هيدروجين بسرعة (6.55 × 106 m/s ) مبتعدة، وتبعث ضوءاً بتردد (6.16 × 1014 Hz ). ما التردد الملاحظ؟
أ
8.03 × 1015 Hz
ب
6.03 × 1014 Hz
ج
4.03 × 1013 Hz
د
2.03 × 1012 Hz
تفسير الإجابة
نستخدم معادلة دوبلر للابتعاد: $f_{obs} = f (1 - \frac{v}{c})$. بالتعويض نجد $f_{obs} \approx 6.03 \times 10^{14} Hz$.
تبتعد مجرة بسرعة (5.8 × 106 m/s ) ويظهر ضوؤها بتردد (5.5 × 1014 Hz ). فكم يكون تردد الضوء المنبعث الأصلي؟
أ
6.2 × 1014 Hz
ب
5.6 × 1014 Hz
ج
4.5 × 1014 Hz
د
1.1 × 1013 Hz
تفسير الإجابة
$f = \frac{f_{obs}}{1 - v/c} = \frac{5.5 \times 10^{14}}{1 - 0.0193} \approx 5.6 \times 10^{14} Hz$.
تتحرك ذرة بسرعة (6.55 × 106 m/s ) مبتعدة وتبعث ضوءاً بطول موجي (486 nm ). ما الطول الموجي الملاحظ؟
أ
4.97 × 10-9 m
ب
4.97 × 10-7 m
ج
4.97 × 10-5 m
د
4.97 × 10-3 m
تفسير الإجابة
التغير في الطول الموجي $\Delta \lambda = \lambda \frac{v}{c}$. الطول الملاحظ = $\lambda + \Delta \lambda = 486 + 10.6 = 496.6 nm \approx 4.97 \times 10^{-7} m$.
يجد عالم فلك أن خط طيف الأوكسجين في مجرة هو (525 nm ) بينما في المختبر هو (513 nm ). احسب سرعة تحرك المجرة؟
أ
7 × 106 m/s
ب
1 × 107 m/s
ج
3 × 106 m/s
د
ليس أي مما سبق
تفسير الإجابة
$v = c \frac{\Delta \lambda}{\lambda} = 3 \times 10^8 \times \frac{12}{513} \approx 7 \times 10^6 m/s$.
