الفيزياء الذرية والنووية

الفصل 8 الفيزياء الذرية والنووية

القسم 8-1 تكمية الطاقة

الجسم الأسود 

http://www.youtube.com/watch?v=JuXsGB8IMuQ

الفيزياء الكلاسيكية وإشعاع الجسم الأسود 

http://www.youtube.com/watch?v=SA8HkgFPYyM

التأثير الكهرو ضوئي 

http://www.youtube.com/watch?v=yk4Djl_t_yI&feature=youtu.be

تطبيق 8-أ  ص252

المسألة رقم 1

1- جسم أسود مساحة سطحه الخارجي 0.13m2 يسخن حتى درجة حرارة 4500K

-أما اللون الذي يتوهج به الجسم ؟ ( استعن بالشكل 7-1 صفحة 223 )

ب- ما مقدار الطاقة التي يشعها الجسم خلال 20min ؟

http://www.youtube.com/watch?v=8AyS5Bg-lLQ

المسألة رقم 2

2- جسم أسود يشع طاقة بمعدل 5.76x10-6w

من كل متر مربع من سطحه .

أ-ما درجة حرارة سطح الجسم ؟

ب-في أي مدى من الموجات الكهرومغناطيسية يقع إشعاع هذا الجسم

http://www.youtube.com/watch?v=zUT9Hq-al1Q

تطبيق 8-ب  ص255

المسألة رقم 1

1-افترض أن عقارب ساعة الحائط تمثل أحد مرنانات بلانك . ما ترددها إذا كانت الطاقة التي تنقلها عندما يتغير العدد الكمي لها بمقدار واحد تساوي8.1x10-15eV

  ( لاحظ تغير صغيراً كهذا في الطاقة يصعب قياسه . لذلك لا نستطيع ملاحظة تأثيرات التكمية في العالم العياني )

http://www.youtube.com/watch?v=11waNWiqbww

المسألة رقم 2

2-يهتز ثقل يتصل بزنبرك بتردد 0.56HZ كم ينقل من طاقة هذه الاهتزازات في تغير كمي واحد ؟

http://www.youtube.com/watch?v=21df2S96mcU

المسألة رقم 4

4- يصل الاشعاع المنبعث من جلد الانسان إلى ذروته عند 940 ميكرو متر

أ- ما تردد هذا الاشعاع ؟

ب-ما نوع الموجات الكهرومغناطيسية هذه؟

ج-كم تبلغ الطاقة بوحدة eV التي يحملها فوتون من هذا الاشعاع ؟

http://www.youtube.com/watch?v=jo485Dkxzck

تطبيق 8-ج  ص258

المسألة رقم 1

1- عندما تسقط فوتونات طاقتها 5.00eV على سطح فلز . تنبعث منه الكترونات ضوئية بطاقة حركة قصوى قيمتها 3.00eV ما تردد العتبة لهذا الفلز ؟

http://www.youtube.com/watch?v=sTFmtRCWyoQ

المسألة رقم 2

2- يسقط ضوء طوله الموجي 350nm على سطح من البوتاسيوم . ما دالة الشغل للبوتاسيوم إذا كانت طاقة الحركة القصوى للإلكترونات 1.3eV ؟ وما تردد العتبة للبوتاسيوم ؟

http://www.youtube.com/watch?v=vxvI9t5E6gs

المسألة رقم 4

4- في أي المعادن الآتية يظهر التأثير الكهروضوئي عندما يسقط عليها الضوء نفسه حيث تردده 7.0x1014HZ

http://www.youtube.com/watch?v=LQm_-S_wclg

مراجعة القسم 8-1 ص260

المسألة رقم 5و7 

5- ما كمية الطاقة المشعة في وحدة الزمن من وحدة المساحات من جسم أسود درجة حرارته 4000K ؟

7- يشع ضوء بطول موجي 1.00x10-7m

على سطح تنغستين حيث دالة الشغل له 4.6eV هل تنبعث الإلكترونات من التنغستين ؟إذا حدث ذلك فما طاقة حركتها القصوى ؟

http://www.youtube.com/watch?v=ranEJYRcLlo

المسألة رقم 8

8- يبين الشكل المجاور تغيرات طاقة الحركة القصوى للإلكترونات الضوئية التي تنبعث من سطح الفلز يتغير تردد الضوء الساقط على سطحه .

-أ-ما دالة الشغل للفلز ؟

-ب-ما مقدار ثابت بلانك.

ج-كم تبلغ طاقة الحركة القصوى

 للإلكترونات الضوئية إذا أضيء

سطح الفلز بضوء طوله الموجي

 3.00x10-7m

http://www.youtube.com/watch?v=UCavfRifKvY

القسم 8-2 نماذج الذرة

نموذج رذرفورد

http://www.youtube.com/watch?v=JmVlIYc-4Jc&feature=youtu.be

نموذج بور للذرة 

http://www.youtube.com/watch?v=0XD3orqgZBo&feature=youtu.be

تطبيق 8-د  ص268

تفسير مخططات مستوى الطاقة 

المسألة رقم 1

1- يقفز الكترون في ذرة هيدروجين من مستوى طاقة E3 إلى مستوى طاقة E2 ما تردد الفوتون المنبعث؟ وأي الخطوط في طيف الانبعاث في المثال 8 د يتوافق مع هذه الحالة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=bb9f7cCTnMA

المسألة رقم 2

2- يقفز إلكترون في ذرة هيدروجين من مستوى طاقة E6 إلى E3 ما تردد الفوتون المنبعث ؟ وفي أي نطاق من الطيف الكهرومغناطيسي يقع هذا الفوتون ؟

http://www.youtube.com/watch?v=F5YUL731rl0

المسألة رقم 3

3- يظهر مخطط مستوى الطاقة في الشكل التالي المستويات الخمسة الأولى للطاقة لبخار الزئبق . يعطى المستوى E1 القيمة صفراً . ما تردد الفوتون المنبعث عندما يقفز إلكترون من مستوى E3 إلى E2 في ذرة الزئبق ؟

http://www.youtube.com/watch?v=wz4fAypx7_g

المسألة رقم 4

4- ما العدد المحتمل لخطوط الطيف المختلفة المنبعثة . إذا استثير بخار زئبق بواسطة فوتونات طاقتها 6.67eV ( ملاحظة : يستطيع الإلكترون أن ينتقل مثلاً من E5 إلى E3 ثم من E3 إلى E2 ثم من E2 إلى E1

http://www.youtube.com/watch?v=NdBfRIjw5YY

المسألة رقم 5

 5- يوجد في طيف الانبعاث لذرة الهيدروجين خط تردده 7.29x1014HZ جد مستوىي الطاقة اللذين يجب أن يقفز بينهما الإلكترون ليطلق هذا الخط الطيفي . وحدد موضع الخط في مخطط مستوى الطاقة في المثال 8د ( ملاحظة : جد أولاً طاقة الفوتونات ثم استخدم مخطط مستوى الطاقة 

http://www.youtube.com/watch?v=TEKhlIYIgIs

مراجعة القسم 8-2 ص 270

القسم 8-3 النواة

http://www.youtube.com/watch?v=bMNVWORHBMo

 

مراجعة القسم 8-3  ص 277

القسم 8-4 الانحلال النووي

الانحلال النووي 

http://www.youtube.com/watch?v=GH5iRhcQL5U

قياس الانحلال

http://www.youtube.com/watch?v=CNt6_U-1xlg

تطبيق 8-و  ص282

تطبيق 8-ز  ص287

قياس الانحلال النووي

المسألة رقم 1

1-عمر النصف ل (        )

 يساوي 164µ s تحتوي عينة من البولونيوم 214 على 1.4x1011 نواة . ما ثابت الانحلال ؟ كم نواة بولونيوم بوحدة الكوري ستنحل بالثانية ؟

http://www.youtube.com/watch?v=7uj8R4NV7Jc

المسألة رقم 2

2-افترض أن لديك في البداية 1.00x10-3g من مادة مشعة نقية . وأنه بعد 2.0h بقي لديك 0.25x10-3g من هذه المادة غير منحل . ما عمر النصف لهذه المادة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=YU_1vKBbKec

المسألة رقم 3

3-الرادون 222 (         )غاز مشع عمر النصف له 3.82 يوم . إذا بدأنا بعينة من هذا الغاز تحتوي على 4.0x108 ذرة رادون .

كم ذرة رادون سيبقى بعد 12 يوماً ؟

كم نواة رادون انحل بمرور هذا الزمن ؟

http://www.youtube.com/watch?v=bBIj9wnBtuA

مراجعة القسم 8-4 ص 287

المسألة رقم 1

http://www.youtube.com/watch?v=wBm0F7GsHoo

المسألة رقم 2

http://www.youtube.com/watch?v=tjOPeTdSfMg

المسألة رقم 3

3-تحتوي عينة من مادة مشعة على 5.3x105 نواة . يحدث انحلال واحد كل 4.2 ساعة .

أ-ما ثابت الانحلال لهذه العينة ؟

ب-ما عمر النصف لهذه العينة ؟

ج-كم ينقضي من الزمن كي يبقى 1.0x105نواة مشعة من العينة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=1wHGZAo_I_M

المسألة رقم 4

4-يتناقص الكربون 14  بعد موت الأجسام الحية بعمر نصف مساو 5715 سنة . إذا وجد أحد علماء الأثار موقداً قديماً يحتوي على خشب محترق جزئياً . وإذا كان هذا الخشب يحتوي فقط على 10.0% من الكربون 14 مما يحتويه خشب مماثل حي في أيامنا هذه فما هو عمر الموقد القديم ؟

http://www.youtube.com/watch?v=ubbkpv99TOY

القسم 8-5 التفاعلات النووية

مراجعة القسم 8-5

مراجعة الفصل 8

الفيزياء الذرية والنووية 

المسألة رقم 14

14- يسقط ضوء تردده 1.5x1015Hz على قطعة زنك فتنبعث منها إلكترونات ضوئية بطاقة حركة قصوى 1.2eV ما تردد العتبة للزنك؟

http://www.youtube.com/watch?v=Rtn3iP0C9Vg

المسألة رقم 15

15-تردد العتبة للفضة يساوي 1.14x1015HZ ما دالة الشغل للفضة ؟وما الطاقة الحركية القصوى للإلكترونات المنبعثة من سطحه إذا أضيء بإشعاع كهرومغناطيسي تردده 2.00x1015Hz ؟

http://www.youtube.com/watch?v=TI91r319zMs

المسألة رقم 16

16-إذا اعتبرنا جسم الآنسان جسماً أسود حرارته 370c فعند أي طول موجي يتركز الإشعاع الصادر عن جسم الإنسان ؟

http://www.youtube.com/watch?v=5UunLWoDL1k

المسألة رقم 33

 33- احسب طاقة الربط الكلية للكربون (C12,6)

http://www.youtube.com/watch?v=L61bzf6lVTo

المسألة رقم 34

34- احسب طاقة الربط الكلية للتريتيوم (He3,2)و(H3,1)

http://www.youtube.com/watch?v=gv3DY9jvF48

المسألة رقم 35

35-احسب طاقة الربط التقريبية لكل نوية في (mg24,12)و(Rb85,,37)

http://www.youtube.com/watch?v=ju480tIYAAk

المسألة رقم 48

48- كم من الزمن يلزم عينة من البولونيوم 210  ذات عمر نصف يساوي 140  يوماً لكي يتبقى منها (1/18) من كميتها الأصلية ؟

http://www.youtube.com/watch?v=UW3CEnh-_cw

المسألة رقم 49

49-كمية الكربون 14 الموجودة في قطعة خشبية أثرية تساوي 6.00% من الكمية الموجودة في عينة حديثة من الخشب نفسه موجودة في المنطقة نفسها . إذا علمت أن عمر النصف للكربون 14 يساوي 5715 سنة وافترضت أن كمية الكربون نفسها كانت موجودة أصلاً في القطعة الخشبية . فما عمر هذه القطعة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=4WFmNwheh7w

المسألة رقم 50

50- عندما أسقط ضوء طول موجته  גּ  على معدن انبعث من سطحه الكترونات ضوئية بطاقة حركة قصوى 1.00eV وعندما أسقط ضوء ثان طول موجته نصف الأول على المعدن نفسه انبعث من سطحه إلكترونات ضوئية بطاقة حركية قصوى 4.00eV ما دالة الشغل لهذا المعدن ؟

http://www.youtube.com/watch?v=o1Os2gP-nNk

المسألة رقم 51

51- تسقط كتلة 0.50kg من ارتفاع 3.0mإذا أمكن تحويل طاقة هذه الكتلة بأكملها إلى ضوء مرئي طوله الموجي 5.0x10-7m كم يكون عدد الفوتونات المنتجة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=dem4LS_dBMU

المسألة رقم 53

53- افترض أن ذرة الهيدروجين هي كرة ذات نصف قطر يساوي قطر بور 0.53x10-10m احسب القيمة للنسبة التقريبية للكثافة الذرية إلى الكثافة النووية .علماً بأن كثافة النواة = 2.3x1017kg/m3

http://www.youtube.com/watch?v=SiMCh2qWdxU

المسألة رقم 54

54- هناك اعتقاد أن بعض النجوم تندثر بنهاية حياتها بحيث تندمج بروتوناتها وإلكتروناتها لتشكل نجمة نيوترونية . يمكن اعتبار نجم كهذا نواة ذرية عملاقة . إذا كانت كتلة النجم تساوي كتلة الشمس 1.99x1030kg فكم سيكون طول نصف قطر هذا النجم بعد اندثاره ؟ علماً بأن كثافة النواة 2.3x1017kg/m3  

http://www.youtube.com/watch?v=gv3DY9jvF48


المسألة رقم 56

56- قطعة من الفحم الحجري عمرها 25000 سنة تقريباً  وتحتوي على 7.96x1010 ذرة كربون14

أ-حدد عدد الانحلالات المتوقعة بالدقيقة في هذه القطعة .( عمر النصف للكربون 14 يساوي 5715 سنة )

ب-إذا كان الإشعاع الخلفي دون وجود العينة يساوي(20decay/min) 20 مرة في الدقيقة وافترضنا كفاءة عد 100% اشرح لماذا يعد الرقم 25000 قريباً من التأريخ الناتج عن هذه التقنية .

https://youtu.be/_J6f9WFztDY

المسألة رقم 57

57- للذهب الطبيعي نظير مستقر واحد هو          إذا تم قذف الذهب بالنيترونات البطيئة تنطلق جسيمات بيتا .

•اكتب معادلة التفاعل المناسبة .

•ما الطاقة القصوى لجزيئات بيتا المنبعثة ؟

http://www.youtube.com/watch?v=p4tCejTEQFM

المسألة رقم 58

58- ينشطر اليورانيوم 235   بعد قذفه بالنيوترونات بطريقتين مذكورتين أدناه. في كل مرة تنطلق النيوترونات أيضاً .

 ما عدد النيوترونات التي يتم إطلاقها في كل من الحالتين التاليتين ؟

https://youtu.be/ZkT0Rvot4TY

المسألة رقم 61

61- يستهلك أحد البيوت شهرياً 2.0x103kw.h من الطاقة الكهربائية . كم ذرة يورانيوم 235  يلزم لإمداد هذا البيت بحاجته من الكهرباء في السنة ؟ افترض كفاءة 100% في التحويل وان 208Mev تنطلق في كل انشطار .

https://youtu.be/BJBg3qqsTC0

المسألة رقم 63

63- عندما يستنفذ نجم كامل مخزونه من الهيدروجين .يبدأ بصهر وقود نووي آخر مثل الهيليوم. يتم صهر الهيليوم على درجات حرارة أعلى من 1.0x108k .

أ- ينصهر جزيئا ألفا لإنتاج نواة A وإشعاع جاما . ما النواة A

ب-النواة A تمتص جزيء ألفا لتنتج نواة B واشعاع جاما ما النواة B

https://youtu.be/dvMIHubWtp4

المسألة رقم 64

64- لعينة من نظير مشع نشاطية تساوي 240.0mCi. إذا كان عمر النصف للعينة يساوي 14 يوماً . فما عدد الأنوية في هذا النظير حالياً ؟

https://youtu.be/MYKRTdWJ96Q

المسألة رقم 65

65- النشاطية الإشعاعية لعينة مشعة 5.0µCi . إذا كانت العينة تحتوي على 1.0x109نواة مشعة فما عمرُ النصف لهذه العينة ؟

https://youtu.be/Df3Hfke0i2M

المسألة رقم 66

66- تشير التقديرات إلى أن الأرض تحتوي على 9.1x1011kg من اليورانيوم الطبيعي الذي يمكن استخراجه بشكل اقتصادي .تشكل  اليورانيوم 235  0.70% من هذه الكمية المستخرجة . إذا تم تأمين حاجات العالم من الطاقةj/s) ( 7.0x1012 بواسطة انشطار اليورانيوم 235 . فكم سيدوم هذا الامداد ؟ افترض أن 208Mev من الطاقة تنطلق عند كل انشطار وأن كتلة ذرة اليورانيوم 235 تساوي تقريباً 3.9x10-25kg

https://youtu.be/DbrIQS3hs2w

المسألة رقم 67

67- إذا كان متوسط الطاقة الناتجة عند كل انشطار هو 208Mev فما العدد الكلي للانشطارات اللازمة لإبقاء مصباح كهربائي قدرته 100.0w مضاء لمدة ساعة واحدة ؟

https://youtu.be/nGr1V2JSkW4

المسألة رقم 68

68-كم ذرة يورانيم 235 يجب أن تنشطر لتشغيل معمل قدرته 1.0x103Mw ليوم واحد . إذا كانت كفاءة التحويل 30.0% افترض أن 208Mev تنتج عند كل انشطار .

https://youtu.be/KJJdAB3RuuI

مسألة من نموذج تدريبي 2012-2013\

http://www.youtube.com/watch?v=qqOpqI9PBKs

تقويم الفصل