ورقة تدريب الدرس: إزاحة دوبلر للموجات الضوئية الفيزياء

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على تحديد التغيُّر في الطول الموجي الظاهري لموجات الضوء المنبعثة من مصدر متحرِّك.

س١:

قدَّرَ عالِمُ فلك أن سرعة مذنب تساوي 1‎ ‎600 km/s، ويتحرَّك مُبتعِدًا عنه. أقصر طول موجي للضوء يراه عالِم الفلك 400 nm. ما أقصر طول موجي للضوء المُنبعِث من المذنب يُمكِن أن يراه عالِم الفلك؟ قرِّب إجابتك لأقرب نانومتر. استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء.

س٢:

يعتمد التغيُّر في الطول الموجي الظاهري للضوء الناتج عن حركة جسم، Δ𝜆، على الطول الموجي للضوء المقيس بواسطة راصد في حالة سكون بالنسبة إلى الجسم الباعث، 𝜆، وعلى سرعة الجسم بالنسبة إلى الراصد، 𝑣، وعلى سرعة الضوء، 𝑐. أيُّ معادلة من المعادلات الآتية تربط بشكل صحيح بين هذه الكميات؟

  • أΔ𝜆=𝑐𝑣𝜆
  • بΔ𝜆=𝜆𝑣𝑐
  • جΔ𝜆=𝜆𝑐𝑣
  • دΔ𝜆=𝜆𝑐𝑣
  • هΔ𝜆=(𝑐𝑣)𝜆

س٣:

الطول الموجي الظاهري للضوء المنبعث من جسم يساوي 540 nm. مقدار التغيُّر في الطول الموجي بسبب حركة الجسم بالنسبة إلى راصد يساوي 12 nm.

ما أقصى قيمة ممكنة للطول الموجي للضوء المنبعث من الجسم؟

ما أقل قيمة ممكنة للطول الموجي للضوء المنبعث من الجسم؟

س٤:

جسم متحرِّك يبعث ضوءًا طوله الموجي 700 nm، ومقدار السرعة اللازمة لتقليل الطول الموجي الظاهري لهذا الضوء بمقدار 1 nm يساوي 𝑣. يبعث جسم متحرِّك آخر ضوءًا طوله الموجي 400 nm، ومقدار السرعة اللازمة لتقليل الطول الموجي الظاهري لذلك الضوء بمقدار 1 nm يساوي 𝑣. أوجد الفرق المطلق بين 𝑣، 𝑣 لأقرب كيلومتر لكل ثانية. استخدم 3×10 m/s لقيمة سرعة الضوء.

س٥:

ما السرعة التي يجب أن يتحرَّك بها جسم نَحْوَ راصد؛ ليرى الراصد الضوء الأحمر الذي طوله الموجي 700 nm المُنبعِث من الجسم ضوءًا برتقاليًّا طوله الموجي الظاهري 600 nm؟ قرِّب إجابتك لأقرب كيلومتر لكلِّ ثانية. استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء.

س٦:

يوضِّح المنحنى الأسود شدة الموجات الضوئية المُنبعِثة من جسم، ويوضِّح المنحنى البرتقالي شدة هذه الموجات الضوئية مقيسة بواسطة راصد. ما السرعة التي يتحرَّك بها الجسم في اتجاه الراصد؟ قرِّب إجابتك لأقرب كيلومتر في الثانية. استخدِم القيمة 3×10 m/s لسرعة الضوء.

الممارسة مفتاحك للتفوق.

حمِّل تطبيق Nagwa Practice وتَدرَّب على الأسئلة والبطاقات التعليمية، وحل امتحانات على الوحدات الخاصة بمناهجك المدرسية.

امسح الكود!

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