ملف تدريبي: الإزاحة نحو الأحمر

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب السرعة الشعاعية لنجم أو مجرَّة باستخدام الكمية التي من خلالها يتم تحويل خطوط الامتصاص في الطَّيْف الضوئي.

س١:

يوضِّح الشكل التالي خطوط الطيف في الضوء الصادر عن مجرتين، وكذلك في الضوء الصادر عن مصدر موجود في مختبر.

كيف تتحرك المجرة أ بالنسبة إلى الأرض؟

  • أالمجرة ثابتة بالنسبة إلى الأرض.
  • بتتحرك مبتعدةً عن الأرض.
  • جتتحرك في اتجاه الأرض.

كيف تتحرك المجرة ب بالنسبة إلى الأرض؟

  • أتتحرك مبتعدةً عن الأرض.
  • بتتحرك في اتجاه الأرض.
  • جالمجرة ثابتة بالنسبة إلى الأرض.

أيُّ المجرتين تتحرك أسرع بالنسبة إلى بالأرض؟

  • أالمجرة ب
  • بالمجرة أ

س٢:

يوضِّح الشكل خطوط طيف الامتصاص لنجم بعيد مقارنةً بخطوط طيف الامتصاص لعيِّنة معملية. كيف يتحرك النجم بالنسبة للأرض؟

  • أالنجم ثابت مقارنةً بالأرض.
  • بيتحرَّك مبتعدًا عن الأرض.
  • جيتحرَّك باتجاه الأرض.

س٣:

ينظر عالم فلك إلى خطوط الامتصاص لطيف ضوء قادم من مجرة بعيدة. ويتعرف على خطوط امتصاص الهيدروجين، الذي يشكل معظم المجرة. ثم يقارن هذه الخطوط مع خطوط امتصاص مماثلة من عينة مختبرية. ويوضح الشكل التالي النتائج التي توصل إليها.

كيف تتحرك المجرة بالنسبة إلى الأرض؟

  • أثابتة بالنسبة للأرض.
  • بتتحرك مبتعدة عن الأرض.
  • جتتحرك باتجاه الأرض.

س٤:

يوضِّح المُخطَّط الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي. بعض خطوط امتصاص الهيدروجين موضَّحة على الطيف.

ما الطول الموجي لخط الامتصاص ذي الطول الموجي الأقصر؟

ما الطول الموجي لخط الامتصاص ذي الطول الموجي الأطول؟

ما الطول الموجي لخط الامتصاص ذي التردُّد الأعلى؟

ما الطول الموجي لخط الامتصاص الذي يظهر في الجزء الأحمر من الطيف؟

س٥:

تم رصد الضوء المنبعِث من مجرَّتين: A، B، فوُجد أن خطوط الطيف لكلتَيْهما يحدث لها انزياح نحو الأحمر. لوحظ أن الانزياح نحو الأحمر للمجرة A أكبر من مثيله للمجرة B. ما المجرة التي تتحرك مبتعدة عن الأرض بسرعة أكبر؟

  • أالمجرة A.
  • بالمجرة B.

س٦:

انزاح الضوء القادم من مجرات بعيدة جدًّا نحو النهاية الحمراء من الطيف. كيف تتحرَّك هذه المجرات بالنسبة إلى الأرض؟

  • أتتحرَّك بعيدًا عن الأرض.
  • بتتحرَّك في اتجاه الأرض.
  • جالمجرات ثابتة بالنسبة إلى الأرض.

س٧:

يرصد عالم فلك طيف ضوء قادم من مجرة بعيدة. يُلاحظ عالم الفلك انزياح الخطوط الطيفية نحو النهاية الزرقاء للطيف. هل يتحرَّك النجم في اتجاه عالم الفلك أم بعيدًا عنه؟

  • أيتحرَّك النجم في اتجاه عالم الفلك.
  • بيتحرَّك النجم بعيدًا عن عالم الفلك.

س٨:

إذا كان نجم أو مجرة يتحرَّك بسرعة شديدة في اتجاه كوكب الأرض، فإن الأطوال الموجية للضوء القادم منه تصبح ، وهذا يُظهِر النجم أو المجرة .

  • أأقصر، أكثر حُمرة.
  • بأقصر، أكثر زُرقة.
  • جأقصر، أكثر عتمة.
  • دأطول، أكثر زُرقة.
  • هأطول، أكثر حُمرة.

س٩:

إذا كان هناك نجم أو مجرة يتحرَّك بسرعة كبيرة بعيدًا عن كوكب الأرض، فإن الطول الموجي للضوء المُنبعِث منه ، وهذا يجعل النجم أو المجرة يبدو .

  • أيزيد، أكثر زُرقة.
  • بيزيد، أكثر حُمرة.
  • جيقل، أكثر زُرقة.
  • ديزيد، أكثر سطوعًا.
  • هيَقِل، أكثر حُمرة.

س١٠:

مجرة أندروميدا هي واحدة من أقرب المجرات إلى مجرة درب التبانة، وقد لوحظ أنها تتحرَّك في اتجاه درب التبانة بسرعة 300 km/s. لذلك، ينزاح الضوء القادم من مجرة أندروميدا نحو اللون الأزرق. إذا كان تردُّد الضوء القادم من مجرة أندروميدا إلى الأرض 6.20×10 Hz، فما تردُّد الضوء عند انبعاثه من أندروميدا. استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء.

  • أ6.19×10 Hz
  • ب61×10 Hz
  • ج16.5×10 Hz
  • د95.4×10 Hz
  • ه25×10 Hz

س١١:

خط الامتصاص الموجود عادةً عند 552 nm يظهر عند 585 nm في طيف الضوء القادم من مجرة. ما سرعة حركة المجرة بعيدًا عن الأرض؟ اكتب الإجابة بالكيلومتر لكل ثانية، وفي الصورة القياسية لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ7.99×10 km/s
  • ب1.79×10 km/s
  • ج4.2×10 km/s
  • د65.3×10 km/s
  • ه99×10 km/s

س١٢:

يوضِّح الشكل بعض خطوط امتصاص الهيدروجين في الطيف الكهرومغناطيسي. إذا كانت هناك مجرة تتحرَّك مُبتعِدةً عن الأرض بسرعة 1.9×10 km/s، فكم نانومترًا ينزاح خط الامتصاص ذو الطول الموجي الأقصر نحو الأحمر؟ استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء. قرِّب إجابتك لأقرب نانومتر.

س١٣:

المجرة NGC 4‎ ‎945 تبعُد 11.7 مليون سنة ضوئية تقريبًا عن الأرض وتتحرَّك مُبتعِدةً عنها بسرعة 563 km/s. ما مقدار انزياح خط امتصاص هيدروجين طوله الموجي 656 nm نَحْوَ الأحمر من خلال هذه الحركة النسبية؟ استخدِم القيمة 3×10/ms لسرعة الضوء. اكتب إجابتك بالنانومتر لأقرب 3 أرقام معنوية.

س١٤:

ينظر فلكيٌّ موجود على الأرض إلى ضوء قادم من مجرة بعيدة. يرى أن خط الامتصاص الذي طوله الموجي 486 nm للهيدروجين يحدث له انزياح نحو الأحمر بمقدار 20 nm. ما سرعة حركة المجرة مبتعدةً عن الأرض؟ استخدم القيمة 3×10 m/s للتعبير عن سرعة الضوء. اكتب الإجابة في الصورة القياسية لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ744×10 m/s
  • ب123×10 m/s
  • ج6.39×10 m/s
  • د1.23×10 m/s
  • ه12.3×10 m/s

س١٥:

ينبعث ضوء تردُّده 4.6×10 Hz من مجرة. عند وصوله إلى الأرض، يكون تردُّده قد انخفض بمقدار 2.0×10 Hz. ما سرعة ابتعاد المجرة عن الأرض؟ استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء. اكتب الإجابة بوحدة كيلومتر لكل ثانية لأقرب رقمين معنويين وفي الصورة القياسية.

  • أ1.3×10 km/s
  • ب13×10 km/s
  • ج78×10 km/s
  • د89×10 km/s
  • ه1.3×10 km/s

س١٦:

مجرة بعيدة جدًّا تتحرَّك مُبتعِدة عن الأرض بسرعة 1.8×10/kms. يمتص الهيدروجين داخل المجرة الضوء الذي طوله الموجي 410 nm؛ فينشأ عن ذلك خط امتصاص في طيف الضوء الصادر من المجرة. عند أيِّ الأطوال الموجية للضوء يظهر خط الامتصاص عند وصول الضوء إلى الأرض؟ استخدِم القيمة 3×10/ms لسرعة الضوء، وقرِّب إجابتك لأقرب نانومتر.

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