إذا ارتد شعاع ضوئي أحادي اللون عمودياٌ عن سطح عاكس بمعدل 10²⁰photon/s فتأثر السطح بقوة مقدارها 2x10⁻⁷N فإن تردد هذا الضوء يساوي ...؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
2.7 × 10¹⁶ هرتز.
أهلاً بك يا بطل! أسئلة الضوء تبدو معقدة أحياناً، لكنها في الواقع ممتعة جداً لأنها تفسر لنا كيف نرى العالم من حولنا، وكيف تعمل الكاميرات، وحتى كيف تصنع الألوان الزاهية التي نحبها. هذا السؤال بالتحديد، قد يظهر في اختبارات الفيزياء، لكننا سنبسطه لك الآن خطوة بخطوة، وستجده سهلاً جداً بعد هذا الشرح على "بوابة الإجابات".
في هذا السؤال، أنت تتعامل مع مفهوم الفوتونات وقوتها الدافعة. تذكر أن الضوء ليس مجرد موجة، بل هو أيضاً سيل من الجسيمات الصغيرة جداً تسمى الفوتونات. عندما يرتد هذا السيل من الفوتونات عن سطح، فإنه يؤثر عليه بقوة.
لحساب التردد في هذه الحالة، نحتاج إلى فهم العلاقة بين القوة الدافعة للفوتون، وطاقته، وتردده. القوة الدافعة للفوتون الواحد تعطى بالعلاقة:
P = h/λ
حيث:
- P هي القوة الدافعة للفوتون الواحد.
- h هو ثابت بلانك (6.626 × 10⁻³⁴ جول.ثانية).
- λ هو الطول الموجي للضوء.
وبما أن الضوء يرتد عمودياً، فإن التغير في القوة الدافعة يكون ضعف القوة الدافعة الأصلية. إذن، القوة الكلية التي يؤثر بها الضوء على السطح هي:
F = (2N * h) / λ
حيث:
- F هي القوة الكلية (معطاة في السؤال = 2x10⁻⁷N).
- N هو عدد الفوتونات في الثانية (معطى في السؤال = 10²⁰photon/s).
الآن، نحن نريد التردد (ν)، ونعرف أن العلاقة بين التردد والطول الموجي هي:
c = λ * ν
حيث c هي سرعة الضوء (3 × 10⁸ م/ث).
نرتب المعادلة لإيجاد الطول الموجي: λ = c/ν
ثم نعوض في معادلة القوة:
F = (2N * h * ν) / c
الآن، نعوض بالقيم المعطاة ونحل المعادلة لإيجاد ν (التردد):
2x10⁻⁷ = (2 * 10²⁰ * 6.626 × 10⁻³⁴ * ν) / (3 × 10⁸)
بحل هذه المعادلة، ستجد أن:
ν ≈ 2.7 × 10¹⁶ هرتز.
أتمنى أن يكون الشرح واضحاً ومفيداً لك. لا تتردد في مراجعة مفاهيم الفوتونات، وثابت بلانك، والعلاقة بين الطول الموجي والتردد. يمكنك أيضاً كتابة تعليق هنا إذا كان لديك أي أسئلة أخرى، أو مشاركة رأيك حول الشرح. بالتوفيق في دراستك!
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال إذا ارتد شعاع ضوئي أحادي اللون عمودياٌ عن سطح عاكس بمعدل 10²⁰photon/s فتأثر السطح بقوة مقدارها 2x10⁻⁷N فإن تردد هذا الضوء يساوي ... اترك تعليق فورآ.
