فيديو السؤال: المقارنة بين امتصاص الأشعة تحت الحمراء وانبعاثها من الأجسام الفيزياء

يوضح الجدول الآتي معلومات عن جسمين مختلفين. يمتص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. أي من الآتي، إن وجد، ليس سببًا لذلك؟ [أ] الجسم الثاني أسود، والجسم الأول أبيض. [ب] الجسم الثاني له انعكاسية منخفضة، والجسم الأول له انعكاسية مرتفعة. [ج] درجة حرارة الجسم الثاني أعلى من درجة حرارة الجسم الأول. [د] مساحة سطح الجسم الثاني أكبر من مساحة سطح الجسم الأول. [هـ] لا يوجد؛ لأن جميع العبارات السابقة أسباب امتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول.

٠٩:٠٠

‏نسخة الفيديو النصية

يوضح الجدول الآتي معلومات عن جسمين مختلفين. يمتص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. أي من الآتي، إن وجد، ليس سببًا لذلك؟ (أ) الجسم الثاني أسود، والجسم الأول أبيض. (ب) الجسم الثاني له انعكاسية منخفضة، والجسم الأول له انعكاسية مرتفعة. (ج) درجة حرارة الجسم الثاني أعلى من درجة حرارة الجسم الأول. (د) مساحة سطح الجسم الثاني أكبر من مساحة سطح الجسم الأول. (هـ) لا يوجد؛ لأن جميع العبارات السابقة أسباب امتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول.

يوضح الجدول أن لدينا جسمين، الجسم الأول والجسم الثاني، وأن هذين الجسمين يختلفان في خواص اللون والانعكاسية ودرجة الحرارة ومساحة السطح. إذا رسمنا شكلين يوضحان هذين الجسمين، يمكن أن يبدو الجسم الأول بهذا الشكل، في حين قد يبدو الجسم الثاني بهذا الشكل. نعلم من المعطيات أنه من بين هذين الجسمين، يمتص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. ونريد تحديد أي من الخيارات، إن وجد، ليس سببًا لذلك، بعبارة أخرى، أي من هذه الخيارات، إن وجد، لا يمثل سببًا لامتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول.

أحد الأشياء المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار هو أننا نتحدث عن امتصاص الأشعة تحت الحمراء وليس انبعاثها. فيما يتعلق بالاختلافات بين هذين الجسمين، نلاحظ أن الجسم الأول أبيض، والجسم الثاني أسود. الجسم الأول له انعكاسية مرتفعة، والجسم الثاني له انعكاسية منخفضة. درجة حرارة الجسم الأول 20 درجة سلزية، ودرجة حرارة الجسم الثاني تساوي ضعف ذلك. وأخيرًا، مساحة سطح الجسم الأول تساوي نصف مساحة سطح الجسم الثاني. إذن، بالمقارنة بين الجسمين، نجد أن الجسم الثاني أكبر، ودرجة حرارته أعلى، ولونه أغمق، ويعكس الإشعاع الساقط بدرجة أقل.

يساعد العديد من هذه الاختلافات الجسم الثاني على امتصاص الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. على سبيل المثال، حقيقة أن الجسم الثاني أكبر تعني أن له مساحة سطح أكبر تمكنه من امتصاص الإشعاع القادم. هذا يعني أن الخيار (د) الذي ينص على أن مساحة سطح الجسم الثاني أكبر من مساحة سطح الجسم الأول هو بالفعل سبب لقدرة الجسم الثاني على امتصاص الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. تذكر أننا نبحث عن الخيار الذي لا يعد سببًا لذلك. ونظرًا لأن الخيار (د) سبب منطقي لذلك، فهو ليس الخيار الصحيح.

الخيار (أ)، الذي يشير إلى أن الجسم الثاني أسود في حين أن الجسم الأول أبيض، يمثل أيضًا سببًا آخر يجعل الجسم الثاني يميل إلى امتصاص الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. حتى إذا كان هذان الجسمان لهما الانعكاسية نفسها، ودرجة الحرارة نفسها، ومساحة السطح نفسها، إذا كان لون أحدهما أغمق، فإن هذا الجسم سيميل إلى امتصاص الأشعة تحت الحمراء أكثر من الآخر. ونظرًا لأن الخيار (أ) يعطي سببًا حقيقيًّا للاختلاف في امتصاص الأشعة تحت الحمراء، فسنستبعده أيضًا.

يشير الخيار (ب) إلى الاختلاف في انعكاسية الجسمين؛ إذ إن الجسم الثاني له انعكاسية أقل من بالجسم الأول. هذا أيضًا من شأنه جعل الجسم الثاني يمتص الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. ومن ثم، نستبعد الخيار (ب) أيضًا.

دعونا نلق نظرة الآن على الخيار (ج). يشير هذا الخيار إلى أن درجة حرارة الجسم الثاني أعلى من درجة حرارة الجسم الأول. بالنظر إلى الجدول، نلاحظ أن هذا صحيح. فدرجة حرارة الجسم الثاني ضعف درجة حرارة الجسم الأول. ولكن هذا الاختلاف في درجة الحرارة لا يؤثر في طريقة امتصاص الجسمين للأشعة تحت الحمراء. وإذا كنا نتحدث عن انبعاث الأشعة تحت الحمراء، فإن الجسم الأعلى في درجة الحرارة سينبعث منه قدر أكبر من الأشعة تحت الحمراء، مع تساوي جميع الخواص الأخرى. لكن فيما يخص الامتصاص، فإن درجة الحرارة ليس لها أي تأثير. ومن ثم فإن الخيار (ج) ليس سببًا لامتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول.

ولهذا فإن الخيار (هـ)، الذي ينص على أن الخيارات الأربعة المذكورة أعلاه أسباب لامتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول، لا يمكن أن يكون صحيحًا. إذن، الخيار (ج) هو الإجابة الصحيحة؛ فكون درجة حرارة الجسم الثاني أعلى من درجة حرارة الجسم الأول ليس سببًا لامتصاص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول.

والآن دعونا نلق نظرة على الجزء الثاني من السؤال.

ينبعث من الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. أي من الآتي، إن وجد، ليس سببًا لذلك؟ (أ) الجسم الثاني أسود، والجسم الأول أبيض. (ب) الجسم الثاني له انعكاسية منخفضة، والجسم الأول له انعكاسية مرتفعة. (ج) درجة حرارة الجسم الثاني أعلى من درجة حرارة الجسم الأول. (د) مساحة سطح الجسم الثاني أكبر من مساحة سطح الجسم الأول. (هـ) لا يوجد؛ لأن جميع العبارات السابقة أسباب انبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول.

إذا رسمنا مرة أخرى شكلين يمثلان الجسمين الأول والثاني، نلاحظ أننا نتحدث في هذه الحالة عن انبعاث الأشعة تحت الحمراء وليس امتصاصها. فمثلما يمتص الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول، تنبعث منه أشعة أكثر. في هذا الجزء من السؤال، نريد تحديد أي من خيارات الإجابة هذه، إن وجد، ليس سببًا لذلك، بعبارة أخرى، أي من هذه العبارات ليس سببًا لانبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول؟

إذا بدأنا بالخيار (أ)، فسنجد أن حقيقة أن الجسم الأول أبيض والجسم الثاني أسود تمثل سببًا لانبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول. فإذا كان هذان الجسمان متطابقين من جميع النواحي باستثناء اختلاف اللون، حيث إن لون الجسم الثاني أغمق، فإننا نتوقع، لهذا السبب وحده، أن تنبعث من الجسم الثاني الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأول. وبما أن الخيار (أ) سبب صحيح للاختلاف في انبعاث الأشعة تحت الحمراء بين الجسمين، فهو ليس الإجابة الصحيحة.

يشير الخيار (ب)، كما رأينا، إلى الاختلاف في الانعكاسية بين هذين الجسمين. وعند تساوي جميع الخواص الأخرى، فإن الجسم ذا الانعكاسية المنخفضة يبعث الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم ذي الانعكاسية المرتفعة. وهذا سبب منطقي لانبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول.

يشير الخيار (ج) إلى الاختلاف في درجة الحرارة بين هذين الجسمين. نظرًا لأننا نتحدث الآن عن الانبعاث، فإن هذا الاختلاف في درجة الحرارة يلعب دورًا مهمًّا. فالجسم الأعلى في درجة الحرارة تنبعث منه الأشعة تحت الحمراء أكثر من الجسم الأقل في درجة الحرارة. إذن، الخيار (ج) يمثل سببًا لانبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول، وكذلك الخيار (د) الذي ينص على أن مساحة سطح الجسم الثاني أكبر من مساحة سطح الجسم الأول. فمساحة السطح الأكبر تعني أن هناك قدرة أكبر للانبعاث. ومن ثم، سنستبعد الخيار (د) أيضًا.

تتوافق النتائج التي توصلنا إليها مع الخيار (هـ). فيشير هذا الخيار إلى أن جميع العبارات السابقة هي أسباب لانبعاث الأشعة تحت الحمراء من الجسم الثاني أكثر من الجسم الأول. إذن، الخيار (هـ) هو الصحيح.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.