يتطلب تسخين 235g ماء من درجة حرارة 22.6C إلى 94.4C في الميكروويف 7.06x10 ⁴ J من الطاقة إذا كان تردد الميكروويف يساوي 2.88x10 ¹⁰ s ^-1 فما عدد الكماَّت اللازمة للحصول على 7.06x10 ¹⁴ j من الطاقة.

$$\begin{gathered} n=\frac{E}{E_{\text{photon }}} \\ \mathit{n}=\frac{E}{\mathit{h}v} \\ \frac{\left(7.06\times {10}^{14}\mathrm{J}\right)}{\left(6.626\times {10}^{-34}\mathrm{J}\cdot \mathrm{s}\right)/\left(2.88\times {10}^{10}{\mathrm{s}}^{-1}\right)} \\ =3.70\times {10}^{37} \end{gathered}$$

حل اسئلة التقويم

التقويم 1-1

8. الفكرة الرئيسة. قارن بين الطبيعة الموجية والطبيعة المادية للضوء.

يسلك الضوء سلوك الموجات عند انتقاله في الفضاء، في حين يسلك سلوك الجسيمات عند تفاعله مع المادة.

9. صف الظاهرة. التي يمكن أن تُفسَّر بواسطة النموذج المادي للضوء فقط.

ينبغي استخدام نموذج الجسيمات في تفسير التأثير الكهروضوئي ولون الأجسام الساخنة وطيف الانبعاث الذري.

10. قارن. بين الطيف المستمر وطيف الانبعاث.

يظهر الطيف المستمر (المتصل) ألوان الأطوال الموجية جميعها، أمَّا طيف الانبعاث فيظهر الأطوال الموجية لعنصر محدد.

11. قوّم. استعمل نظرية بلانك لمعرفة كمية الطاقة التي تكتسبها المادة أو تفقدها.

بحسب نظرية بلانك، الكم هو أقل كمية من الطاقة يمكن أن تفقدها أو تكتسبها الذرة، لذا تعرف كمية الطاقة التي تفقدها المادة أو تكتسبها بدلالة مضاعفات الكم فقط.

12. ناقش. الطريقة التي استخدم فيها أينشتاين مفهوم الكم عند بلانك لتوضيح التأثير الكهروضوئي.

اقترح أينشتاين أن الإشعاع الكهرومغناطيسي له طبيعة مادية موجية حيث تعتمد طاقة الكم أو الفوتون على تردد الإشعاع.

ويعبر عن طاقة الفوتون بالمعادلة التالية E_photon= hv

13. احسب. يتطلب تسخين 235g ماء من درجة حرارة 22.6C إلى 94.4C في الميكروويف 7.06x10⁴J من الطاقة إذا كان تردد الميكروويف يساوي 2.88x10¹⁰ s^-1 فما عدد الكماَّت اللازمة للحصول على 7.06x10¹⁴j من الطاقة.

$$\begin{gathered} n=\frac{E}{E_{\text{photon }}} \\ \mathit{n}=\frac{E}{\mathit{h}v} \\ \frac{\left(7.06\times {10}^{14}\mathrm{J}\right)}{\left(6.626\times {10}^{-34}\mathrm{J}\cdot \mathrm{s}\right)/\left(2.88\times {10}^{10}{\mathrm{s}}^{-1}\right)} \\ =3.70\times {10}^{37} \end{gathered}$$
14. تفسير الرسوم العلمية. استعن بالشكل 5- 1 وما تعرفه عن الإشعاع الكهرومغناطيسي للمقابلة بين القائمتين الآتيتين.

1.أطول طول موجي a. إشعاع جاما.
2. أعلى تردد b. موجة تحت الحمراء.
3. أعلى طاقة c. موجات الراديو.

الحل:

3:a ،2:a ،1:c