حل أسئلة المراجعة

10. التأثير الكهروضوئي. لماذا يكون الضوء ذو الشدة العالية والتردد المنخفض غير قادر على تحرير إلكترونات من فلز، في حين يكون الضوء ذو الشدة المنخفضة والتردد العالي قادراً على ذلك؟ فسر إجابتك.

ترتبط الطاقة مباشرة مع التردد، ليس للضوء ذي التردد المنخفض طاقة كافية لتحرير إلكترون، بينما الضوء ذو التردد العالي يستطيع تحقيق ذلك.

11. تردد إشعاع الجسم الساخن وطاقته. كيف يتغير تردد الإشعاع المقابل لأعلى شدة عندما ترتفع درجة حرارة الجسم؟ وكيف تتغير الكمية الكلية للطاقة المنبعثة؟

إن كلاً من تردد قمة الشدة والطاقة الكلية المنبعثة تزداد، وتزداد قمة الشدة بدلالة T بينما تزداد الطاقة الكلية بدلالة ⁴ T.

12. التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون. سلط عامل أشعة X على هدف، فانطلق إلكترون من الهدف دون أن ينبعث أي إشعاع آخر، وضح إذا كان هذا الحدث ناتجاً عن التأثير الكهروضوئي أم عن تأثير كومبتون.

إنه ناتج عن التأثير الكهروضوئي، وهو عبارة عن التقاط فوتون بواسطة إلكترون في المادة وانتقال طاقة الفوتون إلى الإلكترون.

13. التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون. ميز بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون.

تأثير كومبتون عبارة عن تشتت الفوتون بوسطة المادة، منتجاً فوتوناً له طاقة وزخم أقل، التأثير الكهروضوئي عبارة عن انبعاث الإلكترونات من الفلز عندما يسقط عليه إشعاع ذو طاقة كافية.

14. التأثير الكهروضوئي. اصطدم ضوء أخضر 532nm =λ بفلز ما، فحرر إلكترونات منه، إذا تم إيقاف هذه الإلكترونات باستخدام فرق جهد 1.4 v، فما مقدار دالة الشغل للفلز بوحدة eV؟

0.89 eV

15. طاقة فوتون. تنبعث فوتونات طولها الموجي 650 nm من مؤشر ليزر، ما مقدار طاقة هذه الفوتونات بوحدة eV؟

1.9 eV

16. التأثير الكهروضوئي. امتصت أشعة X وحررت إلكتروناً، إذا كان الطول الموجي لأشعة X هو 0.02 nm تقريباً، فقدر طاقة الإلكترون بوحدة eV.

6 × 10⁴ eV

17. تأثير كومبتون. أسقطت أشعة X على عظم، فاصطدمت بإلكترون فيه وتشتت، كيف تقارن بين الطول الموجي لأشعة X المشتتة والطول الموجي لأشعة X الساقطة؟

أشعة X المشتتة لها طول موجة أكبر من الأشعة الساقطة.

18. التفكير الناقد. تخيل أن تصادم كرتي بلياردو يمثل التفاعل الذي يحدث بين فوتون وإلكترون خلال تأثير كومبتون، افترض أن بروتوناً - كتلته أكبر كثيراً من كتلة الإلكترون، وضع بدلاً من الإلكترون فهل تكون الطاقة التي يكتسبها البرتون نتيجة التصادم مساوية لتلك التي يكتسبها الإلكترون؟ وهل تكون الطاقة التي يفقدها الفوتون مساوية لتلك التي يفقدها عندما يتصادم بالإلكترون؟

الإجابة عن السؤالين بلى، تستطيع كرة التنس نقل طاقة حركية أكثر للكرة اللينة من الطاقة التي تنقلها لكرة البولينج.