بنك الأسئلة المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الفراغ |
📄 اطبع pdf
00971504825082
\[1 \star\]
\[2 \star\]
\[3 \star\]
\[4 \star\]
\[5 \star\]
\[6 \star\]
\[7 \star\]
\[8 \star\]
\[9 \star\]
\[10 \star\]
\[11 \star\]
\[12 \star\]
\[13 \star \star\]
\[14 \star\]
\[15\star\star\]
\[16 \star\]
\[17 \star\]
\[18 \star\]
\[19 \star\]
\[20 \star\]
مسائل فيزياء - الموجات الكهرومغناطيسية
مسائل فيزياء - الموجات الكهرومغناطيسية
المسألة 1: تصنيف الموجات حسب التردد
رتب أنواع الموجات الكهرومغناطيسية التالية من الأقل إلى الأعلى تردداً: الأشعة السينية، موجات الراديو، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الأشعة فوق البنفسجية.
الحل:
الترتيب الصحيح من الأقل إلى الأعلى تردداً هو:
- موجات الراديو
- الأشعة تحت الحمراء
- الضوء المرئي
- الأشعة فوق البنفسجية
- الأشعة السينية
هذا الترتيب يتوافق مع الطيف الكهرومغناطيسي المعروف.
المسألة 2: خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
أكمل الجدول التالي الذي يوضح خصائص بعض أنواع الموجات الكهرومغناطيسية:
نوع الموجة
الطول الموجي (متر)
التردد (هرتز)
الاستخدامات
ثابت العزل (K)
سرعة الموجة (م/ث)
موجات الراديو
1 → 104
?
?
1 (الهواء)
3×108
الأشعة تحت الحمراء
?
1012 → 4.3×1014
?
2.3 (البولي إيثيلين)
?
الضوء المرئي
400 → 700 نانومتر
?
?
? (الزجاج)
2.45×108
الحل:
نوع الموجة
الطول الموجي (متر)
التردد (هرتز)
الاستخدامات
ثابت العزل (εr)
سرعة الموجة (م/ث)
موجات الراديو
1 - 104
3×104 → 3×108
البث الإذاعي، الاتصالات اللاسلكية
1 (الهواء)
3×108
الأشعة تحت الحمراء
7×10-7 → 3×10-4
1012 → 4.3×1014
التصوير الحراري، أجهزة التحكم عن بعد
2.3 (البولي إيثيلين)
1.98×108
الضوء المرئي
400 → 700 نانومتر
4.3×1014 → 7.5×1014
الرؤية، الاتصالات الضوئية
1.5 (الزجاج)
2.45×108
ملاحظة: تم حساب الترددات باستخدام العلاقة f = c/λ حيث c = 3×108 م/ث
ملاحظة: تم حساب سرعة الموجة في الأوساط المختلفة باستخدام العلاقة v = c/√K
المسألة 3: خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
اذكر أربع خصائص أساسية للموجات الكهرومغناطيسية.
الحل:
- تنتقل في الفراغ ولا تحتاج إلى وسط مادي.
- تنتقل بسرعة الضوء (3 × 108 م/ث في الفراغ).
- هي موجات عرضية حيث تكون اهتزازات المجالين الكهربائي والمغناطيسي عمودية على اتجاه الانتشار.
- تخضع لظواهر الحيود والتداخل والانعكاس والانكسار مثل الموجات الأخرى.
- تختلف أنواعها حسب التردد وطول الموجة، وتشكل الطيف الكهرومغناطيسي.
المسألة 4: حساب الطول الموجي في وسط مادي
موجة كهرومغناطيسية ترددها 600 هرتز تنتقل في مادة معامل انكسارها 2.0. احسب الطول الموجي لهذه الموجة في هذه المادة.
لحساب الطول الموجي في المادة، نتبع الخطوات التالية:
1. نحسب الطول الموجي في الفراغ:
λ₀ = c / f
حيث:
- c = 3 × 108 م/ث
- f = 600 THz = 600 × 1012 Hz
λ₀ = (3 × 108) / (600 × 1012) = 5 × 10-7 m = 500 nm
2. نحسب الطول الموجي في المادة:
λ = λ₀ / n
حيث n = 2.0
λ = 500 nm / 2.0 = 250 nm
إذاً الطول الموجي في المادة هو 250 نانومتر.
🧮 Calculator
المسألة 1: تصنيف الموجات حسب التردد
رتب أنواع الموجات الكهرومغناطيسية التالية من الأقل إلى الأعلى تردداً: الأشعة السينية، موجات الراديو، الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الأشعة فوق البنفسجية.
الحل:
الترتيب الصحيح من الأقل إلى الأعلى تردداً هو:
- موجات الراديو
- الأشعة تحت الحمراء
- الضوء المرئي
- الأشعة فوق البنفسجية
- الأشعة السينية
هذا الترتيب يتوافق مع الطيف الكهرومغناطيسي المعروف.
المسألة 2: خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
أكمل الجدول التالي الذي يوضح خصائص بعض أنواع الموجات الكهرومغناطيسية:
نوع الموجة | الطول الموجي (متر) | التردد (هرتز) | الاستخدامات | ثابت العزل (K) | سرعة الموجة (م/ث) |
---|---|---|---|---|---|
موجات الراديو | 1 → 104 | ? | ? | 1 (الهواء) | 3×108 |
الأشعة تحت الحمراء | ? | 1012 → 4.3×1014 | ? | 2.3 (البولي إيثيلين) | ? |
الضوء المرئي | 400 → 700 نانومتر | ? | ? | ? (الزجاج) | 2.45×108 |
الحل:
نوع الموجة | الطول الموجي (متر) | التردد (هرتز) | الاستخدامات | ثابت العزل (εr) | سرعة الموجة (م/ث) |
---|---|---|---|---|---|
موجات الراديو | 1 - 104 | 3×104 → 3×108 | البث الإذاعي، الاتصالات اللاسلكية | 1 (الهواء) | 3×108 |
الأشعة تحت الحمراء | 7×10-7 → 3×10-4 | 1012 → 4.3×1014 | التصوير الحراري، أجهزة التحكم عن بعد | 2.3 (البولي إيثيلين) | 1.98×108 |
الضوء المرئي | 400 → 700 نانومتر | 4.3×1014 → 7.5×1014 | الرؤية، الاتصالات الضوئية | 1.5 (الزجاج) | 2.45×108 |
ملاحظة: تم حساب الترددات باستخدام العلاقة f = c/λ حيث c = 3×108 م/ث
ملاحظة: تم حساب سرعة الموجة في الأوساط المختلفة باستخدام العلاقة v = c/√K
المسألة 3: خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
اذكر أربع خصائص أساسية للموجات الكهرومغناطيسية.
الحل:
- تنتقل في الفراغ ولا تحتاج إلى وسط مادي.
- تنتقل بسرعة الضوء (3 × 108 م/ث في الفراغ).
- هي موجات عرضية حيث تكون اهتزازات المجالين الكهربائي والمغناطيسي عمودية على اتجاه الانتشار.
- تخضع لظواهر الحيود والتداخل والانعكاس والانكسار مثل الموجات الأخرى.
- تختلف أنواعها حسب التردد وطول الموجة، وتشكل الطيف الكهرومغناطيسي.
المسألة 4: حساب الطول الموجي في وسط مادي
موجة كهرومغناطيسية ترددها 600 هرتز تنتقل في مادة معامل انكسارها 2.0. احسب الطول الموجي لهذه الموجة في هذه المادة.
لحساب الطول الموجي في المادة، نتبع الخطوات التالية:
1. نحسب الطول الموجي في الفراغ:
حيث:
- c = 3 × 108 م/ث
- f = 600 THz = 600 × 1012 Hz
λ₀ = (3 × 108) / (600 × 1012) = 5 × 10-7 m = 500 nm
2. نحسب الطول الموجي في المادة:
حيث n = 2.0
λ = 500 nm / 2.0 = 250 nm
إذاً الطول الموجي في المادة هو 250 نانومتر.
No comments:
Post a Comment