فيديو السؤال: تحديد نوع الإشعاع الكهرومغناطيسي باستخدام الطول الموجي الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي مجموعة متصلة من الأطوال الموجية للإشعاع الكهرومغناطيسي. الجزء المناظر للضوء المرئي في هذه المجموعة موضح بالمستطيل الأحمر المتقطع. أي الأنواع التالية للإشعاع الكهرومغناطيسي يمكن أن يناظر الإشعاع الكهرومغناطيسي الموضح بالمستطيل الأزرق المتصل؟ أ: الأشعة فوق البنفسجية، ب: الأشعة تحت الحمراء، ج: أشعة الراديو.

يمكننا أن نلاحظ في الشكل أن النطاق المتصل للأطوال الموجية يبدأ صغيرًا جدًّا، وهذا يعني أن الأطوال الموجية في هذا الطرف قصيرة للغاية، ثم تزيد الأطوال كلما تحركنا من اليسار إلى اليمين على طول الشكل. نلاحظ أيضًا أن نطاق الأطوال الموجية المحددة هنا يناظر الضوء المرئي، ثم نلاحظ وجود نطاق الأطوال الموجية التي نبحث عنها على اليمين منها مباشرة. يمكننا تخيل أن هذا الشكل يمثل الأطوال الموجية في الطيف الكهرومغناطيسي. بعد إفراغ بعض المساحة على الشاشة، يمكننا ترتيب هذا التمثيل للطيف عن طريق وضع الأطوال الموجية الأقصر على اليسار، والأطوال الموجية الأطول على اليمين. هناك سبع فئات تنتمي إلى هذا الطيف.

تسمى الأشعة ذات الطول الموجي الأقصر أشعة جاما، وتليها الأشعة السينية، ثم الأشعة فوق البنفسجية، ثم الضوء المرئي، ثم الأشعة تحت الحمراء، التي تعرف اختصارًا بـ ‪IR‬‏، متبوعة بالموجات الميكروية، وأخيرًا موجات الراديو ذات الأطوال الموجية الأطول. في هذا السؤال، مطلوب منا تحديد أي من هذه الأنواع الثلاثة من الإشعاع يناظر النوع المحدد في هذا المستطيل الأزرق. بما أن الضوء المرئي موجود هنا، والأشعة فوق البنفسجية تقع على يسار الضوء المرئي في الطيف؛ أي أن لها طولًا موجيًّا أقصر، فنعلم أن الإجابة لا يمكن أن تكون الخيار أ. وعلمًا بأن هذا المستطيل الأزرق يحدد الأطوال الموجية الأطول من الضوء المرئي، يمكننا أن نرى في الطيف أن كلًّا من موجات الأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو تقعان على اليمين، أي أن لهما طولًا موجيًّا أطول من الطول الموجي للأشعة المرئية.

لكن نلاحظ أن الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء أكثر شبهًا بالطول الموجي للضوء المرئي من موجات الراديو. لكي يحدد هذا المستطيل الأزرق المتصل موجات الراديو بما يتماشى مع خيار الإجابة ج، علينا أن نقول إنه في الفراغ الواقع بين هذين المستطيلين المحددين، توجد الأشعة تحت الحمراء وكذلك الأشعة الميكروية. لكن نظرًا للتشابه بين الطولين الموجين في هذين المستطيلين، فمن المرجح أن تكون الموجات الممثلة في المستطيل الأزرق المتصل هي الأشعة تحت الحمراء؛ لأن موجات الراديو لها طول موجي أكبر بكثير من الضوء المرئي.

ومن ثم، فإننا نختار الخيار ب. يمكن أن تناظر الأشعة تحت الحمراء الإشعاع الكهرومغناطيسي الموضح بالمستطيل الأزرق المتصل.