نسخة الفيديو النصية
حدد العبارة الخطأ عن الانحرافات في مجال كهربي لتيار من إشعاع مؤين يحتوي على جسيمات 𝛼، وجسيمات 𝛽، وأشعة 𝛾. (أ) تيارا جسيمات 𝛼 وجسيمات 𝛽 منفصلان. (ب) تنحرف جسيمات 𝛽 انحرافًا أقل من جسيمات 𝛼. (ج) تنحرف جسيمات 𝛼 عكس اتجاه جسيمات 𝛽. (د) يؤدي المجال الكهربي إلى انحراف كبير في تيار جسيمات 𝛽. (هـ) لا تنحرف أشعة 𝛾 بواسطة مجال كهربي.
تتعلق كل عبارة من هذه العبارات بانحراف تيار من إشعاع مؤين في مجال كهربي. يحتوي الإشعاع المؤين على جسيمات 𝛼، وجسيمات 𝛽، وأشعة 𝛾. لتحديد أي العبارات خطأ، دعونا نبدأ بمقارنة كل نوع من أنواع الإشعاع. يتكون الجسيم 𝛼 من بروتونين موجبي الشحنة ونيوترونين متعادلين. وبما أن كلًّا من البروتونات والنيوترونات لهما وحدة كتل ذرية واحدة، فإن كتلة جسيم 𝛼 تساوي أربع وحدات كتل ذرية موحدة. نجد أن جسيم 𝛼 يحتوي على بروتونين موجبي الشحنة، ونيوترونين متعادلين. ومن ثم فإن الشحنة الكلية هي اثنان موجب.
جسيم 𝛽، وبالتحديد جسيم 𝛽−، إلكترون عالي الطاقة. الإلكترونات أو جسيمات 𝛽− أصغر بكثير من جسيمات 𝛼 ولها كتلة تقريبية هي واحد مقسوم على 1800 وحدة كتل ذرية موحدة. وبما أن جسيمات 𝛽− ذات إلكترونات عالية الطاقة، فإن شحنتها تساوي واحدًا−. تمثل أشعة 𝛾، التي تسمى أيضًا إشعاع 𝛾، شكلًا من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي. ليس لأشعة 𝛾 كتلة أو شحنة.
والآن بعد أن تعرفنا على بعض خواص جسيمات 𝛼، وجسيمات 𝛽، وأشعة 𝛾 دعونا نفكر فيما يحدث عندما يمر تيار من الإشعاع المؤين يحتوي على هذه الثلاث عبر مجال كهربي. وبما أن أشعة 𝛾 ليس لها شحنة، فإنها لن تتأثر بالمجال الكهربي وستستمر في التحرك في المسار نفسه. وهذا يعني أن الخيار (هـ) يمثل عبارة صحيحة. وبما أننا نحاول تحديد العبارة غير الصحيحة، فإننا نعلم أن الخيار (هـ) لا يمكن أن يكون الإجابة عن هذا السؤال.
جسيمات 𝛽− سالبة الشحنة، ومن ثم تنجذب إلى الجانب الموجب الشحنة من المجال الكهربي. وبما أن كتلتها صغيرة جدًّا، فإنها ستنحرف بشدة بفعل المجال الكهربي. وهذا يعني أن الخيار (د) عبارة صحيحة، ولا يمكن أن يكون الإجابة عن هذا السؤال. جسيمات 𝛼 موجبة الشحنة؛ لذا يجب أن تنجذب إلى الجانب السالب الشحنة من المجال الكهربي. مقدار شحنة جسيم 𝛼 أكبر مرتين من شحنة جسيم 𝛽−. لذا، قد نتوقع أن ينحرف جسيم 𝛼 أكثر من جسيم 𝛽 في مجال كهربي. لكن كتلة جسيم 𝛼 أكبر من كتلة جسيم 𝛽 بمقدار 7000 مرة.
وبما أن جسيمات 𝛼 أكبر بكثير من جسيمات 𝛽، فإنها ستنحرف بدرجة أقل. يمكننا أن نرى أنه عند المرور عبر مجال كهربي، تنفصل تيارات جسيمات 𝛼 وجسيمات 𝛽، وتنحرف الجسيمات في اتجاهين متعاكسين. وعليه، فإن العبارتين (أ) و(ج) صحيحتان، ولا يمكن أن تكونا الإجابة عن هذا السؤال.
تتبقى العبارة (ب)، وهي خطأ. تنحرف جسيمات 𝛽 أكثر من جسيمات 𝛼 في مجال كهربي. ومن ثم، فإن العبارة الخطأ المتعلقة بالانحرافات في مجال كهربي لتيار يحتوي على جسيمات 𝛼 وجسيمات 𝛽 وأشعة 𝛾 هي العبارة (ب) تنحرف جسيمات 𝛽 انحرافًا أقل من جسيمات 𝛼.
مصر
المملكة العربية السعودية
الولايات المتحدة
