تخيل أنك شرطي مرور، وأوقفت سائقاً تجاوز الإشارة الحمراء، وافترض أيضاً أن السائق وضح لك من خلال رسم الشكل 23-1 أن الضوء كان يبدو أخضر بسبب تأثير دوبلر عندما قطع الإشارة، وضح له مستخدم معادلة ازاحة دوبلر، كم يجب أن تكون سرعته حتى يبدو الضوء الأحمر (645nm = λ) على شكل ضوء أخضر (545nm = λ) تلميح: افترض لحل هذه المسألة أن معادلة إزاحة دوبلر يمكن تطبيقها عند هذه السرعة.

يجب أن تكون سرعة السيارة $\frac{m}{s}$ 10 ⁷ × 4.65 أكثر من $\frac{m}{s}$ 10 ⁶ × 1

حل تطبيق المفاهيم

تطبيق المفاهيم:

36. يقع مصدر ضوء نقطي على بعد 2 m من الشاشة A، وعلى بعد 4 m من الشاشة B كما يتضح من الشكل 21-1، قارن بين الاستضاءة على الشاشة B والاستضاءة على الشاشة A؟

الاستضاءة $\mathrm{E}\propto \frac{1}{r^2}$، لذلك ستكون الاستضاءة عند النقطة B ربع الاستضاءة عند النقطة A.

37. مصباح الدراسة. يبعد مصباح صغير مسافة 35 Cm من صفحات كتاب، فإذا ضاعفت المسافة:

a. فهل تبقى الاستضاءة على الكتاب هي نفسها دون تغيير؟

لا.

b. إذا لم تكن كذلك فكم تكون أكبر أو أصغر؟

لأن المسافة تضاعفت فإن استضاء صفحات الكتاب تساوي ربع القيمة العظمى.

38. لماذا يطلى السطح الداخلي للمناظير وآلات التصوير باللون الأسود؟

يطلى السطح الداخلي باللون الاسود لأنه لا يعكس أي كمية من الضوء لذلك لن يكون هناك تداخل للضوء في أثناء مشاهدة الأجسام أو تصويرها.

39. لون إضاءة الشوارع. تحتوي بعض مصابيح الشوارع، الفعالة جداً على بخار الصوديوم تحت ضغط عالٍ وتنتج ضوء معظمه أصفر وجزء قليل منه أحمر، هل تستخدم المجتمعات التي فيها مثل هذه المصابيح سيارات شرطة ذات لون أزرق فاتح؟ ولماذا؟

لأن كون سارت الشرطة ذات اللون الازرق الداكن مرئية لأنها تمتص الضوء الأحمر والضوء الأصفر لذلك يتعين عليهم شراء سيارات صفراء أو طلاء سياراتهم باللون الأصفر حيث ستكون مرئية بدرجة كبيرة.

ارجع إلى الشكل 22-1 عند حل المسألتين الآتيتين.

40. ماذا يحدث للاستضاءة على صفحات الكتاب عند تحريك المصباح بعيداً عن الكتاب؟

تتناقص الاستضاءة كما تم وصفها بواسطة قانون التربيع العكسي.

41. ماذا يحدث لشدة إضاءة المصباح عند تحريكه بعيداً عن الكتاب؟

لا يوجد تغير لا تؤثر المسافة في شدة الإضاءة.

42. الصور المستقطبة. يضع مصورو الفوتوغراف مرشحات استقطاب فوق عدسات الكاميرا لكي تبدو الغيوم أكثر وضوحاً، فتبقى الغيوم بيضاء في حين تبدو السماء داكنة بصورة أكبر، وضح ذلك معتمداً على معرفتك بالضوء المستقطب.

يعد الضوء المتشتت من الغلاف الجوي ضوء مستقطب إلا أن الضوء المتشتت عن الغيوم غير مستقطب يقلل المصور كمية الضوء المستقطب الذي يصل إلى الفيلم عن طريق تدوير المرشح.

43. إذا كان لديك الأصباغ الآتية: الصفراء والزرقاء الفاتحة والحمراء المزرقة فكيف تستطيع عمل صبغة زرقاء اللون؟ وضح إجابتك.

مزيج الصبغة الزرقاء الداكنة والصبغة الحمراء المزرقة (الأرجوانية).

44. إذا وضعت قطعة سلوفان حمراء على مصباح يدوي، ووضعت قطعة سلوفان خضراء على مصباح آخر وسلطت حزم ضوئية على حائط أبيض اللون فما الألوان التي ستراها عندما تتراكب الحزم الضوئية للمصباحين؟

الأصفر.

45. تبدو التفاحة حمراء لأنها تعكس الضوء الأحمر وتمتص الضوء الأزرق والضوء الأخضر.

a. لماذا يظهر السلوفان الأحمر أحمر اللون عند النظر إليه من خلال الضوء المنعكس؟

يعكس السلوفان الضوء الاحمر ويمتص أو يمرر الضوئين الأزرق والأخضر.

b. لماذا يظهر مصباح الضوء الأبيض أحمر اللون عند النظر إليه من خلال السلوفان الأحمر؟

يمرر السلوفان الضوء الأحمر.

c. ماذا يحدث لكل من: الضوء الأزرق والضوء الأخضر؟

تم امتصاص الضوئين الأزرق والأخضر.

46. في المسألة السابقة، إذا وضعت قطعتي السلوفان الحمراء والخضراء على أحد المصباحين، وسلطت حزمة ضوئية منه على حائط أبيض اللون، فما اللون الذي ستراه؟ وضح إجابتك.

الأسود غالباً لا ينفذ الضوء لأن الضوء المار من خلال المرشح الأول يمتصه من خلال المرشح الثاني.

47. مخالفة السير. تخيل أنك شرطي مرور، وأوقفت سائقاً تجاوز الإشارة الحمراء، وافترض أيضاً أن السائق وضح لك من خلال رسم الشكل 23-1 أن الضوء كان يبدو أخضر بسبب تأثير دوبلر عندما قطع الإشارة، وضح له مستخدم معادلة ازاحة دوبلر، كم يجب أن تكون سرعته حتى يبدو الضوء الأحمر (645nm = λ) على شكل ضوء أخضر (545nm = λ) تلميح: افترض لحل هذه المسألة أن معادلة إزاحة دوبلر يمكن تطبيقها عند هذه السرعة.

يجب أن تكون سرعة السيارة $\frac{m}{s}$ 10⁷ × 4.65 أكثر من $\frac{m}{s}$ 10⁶ × 1